Soluções de armazenamento de baterias atrás do contador e cenários de aplicação

O que é o armazenamento de energia? Quais são os cenários de aplicação do armazenamento de energia?

O armazenamento de energia é a conversão de energia eléctrica noutras formas de energia para armazenamento.

• Método de base: converter a eletricidade noutras formas de energia e armazená-la num dispositivo de armazenamento de energia, libertando-a quando necessário; de acordo com as características da conversão de energia, a energia eléctrica pode ser convertida em energia cinética, energia potencial e energia química.
• Objetivo: Para realizar o funcionamento estável da energia na extremidade de fornecimento, na extremidade de transmissão e na extremidade do utilizador (armazenamento da bateria atrás do contador).
• Cenários de aplicação:

1. Pode ser utilizado nos domínios da redução de picos e do preenchimento de vales, do alisamento da carga e do ajustamento rápido da frequência da rede para melhorar a estabilidade e a fiabilidade do funcionamento da rede;
2.  Aplicado no domínio da produção de energia nova para reduzir o impacto de grandes alterações instantâneas nos sistemas de produção de energia fotovoltaica e eólica na rede eléctrica e reduzir o fenómeno de "abandono da luz e do vento";
3.  Utilizado em estações de carregamento de veículos de energia nova, reduzindo o impacto do carregamento instantâneo em grande escala de veículos de energia nova na rede eléctrica, e pode também aproveitar a diferença de preço da energia entre picos e vales.

Quantos tipos de armazenamento de energia existem?

De acordo com os diferentes métodos de conversão de energia, o armazenamento de energia pode ser dividido em armazenamento físico de energia, armazenamento eletroquímico de energia e outros métodos de armazenamento de energia:

• Armazenamento físico de energia inclui armazenamento hidroelétrico por bombagem, armazenamento de energia por ar comprimido e armazenamento de energia no volante do motoretc. Entre eles, o armazenamento hídrico por bombagem tem uma grande capacidade e um baixo custo em kWh, sendo atualmente o método de armazenamento de energia mais utilizado no armazenamento físico de energia.
• Armazenamento eletroquímico de energia é um tipo de armazenamento de energia que se desenvolveu rapidamente nos últimos anos, incluindo principalmente o armazenamento de energia da bateria de iões de lítio, o armazenamento de energia da bateria de chumbo-ácido e o armazenamento de energia da bateria de fluxo. Entre elas, a bateria de iões de lítio tem características de bom ciclo e velocidade de resposta rápida, sendo atualmente o principal método de armazenamento de energia no armazenamento eletroquímico de energia.
• Outros métodos de armazenamento de energia incluem o armazenamento de energia por supercondutores e o armazenamento de energia por supercapacitores. Atualmente, devido aos elevados custos de fabrico e a outras razões, existem poucas aplicações e apenas foram construídos projectos de demonstração.

Os principais tipos de armazenamento de energia atualmente existentes no mercado incluem o armazenamento físico de energia e o armazenamento eletroquímico de energia.

Solução de sistema de armazenamento de baterias atrás do contador

Visão geral do programa

Ao contrário da alta potência e da grande área das centrais fotovoltaicas de grande escala, o armazenamento de baterias atrás do contador refere-se à colocação de painéis fotovoltaicos no último andar ou no pátio de uma residência familiar, utilizando inversores de baixa potência ou micro-inversores para realizar o processo de comutação, e utilizando diretamente esta nova energia, podendo também incorporar o excesso de energia eléctrica na rede.

Vantagens e características

• Limiar baixo, utilizando edifícios existentes, reduzindo as perdas e os custos;
• Flexibilidade e menor ocupação do solo, reduzindo de forma diferenciada a ocupação do solo das centrais fotovoltaicas;
• Funcionamento independente, interface eficaz com a rede inteligente e a micro-rede;
• Proteção verde e ambiental, isolamento térmico e arrefecimento, beleza e também pode criar benefícios verdes.

Estrutura do sistema de armazenamento de baterias atrás do contador

Inversor de armazenamento fotovoltaico, pacote elétrico empilhado, sistema de gestão BMS, medição.

Principais cenários de aplicação e casos de armazenamento de baterias atrás do contador

Estação de carregamento

A integração de luz, armazenamento e carregamento de cenários de armazenamento de baterias atrás do contador é atualmente um cenário de aplicação relativamente comum. Por um lado, alivia o impacto do carregamento de alta corrente dos acumuladores de carga na rede eléctrica regional durante os picos de carga.

Por outro lado, o armazenamento de baterias atrás do contador traz benefícios consideráveis às estações de carregamento através da diferença de preço entre o pico e o vale.

Parques industriais

Atualmente, a maioria dos projectos de armazenamento de baterias por trás do contador são construídos em parques industriais. Foi noticiado em 2018 que, num parque industrial na China, a capacidade de armazenamento de energia da central de armazenamento de energia da rede de distribuição inteligente no parque industrial de Singapura era de 20MW/160MWh.

Para além disso, muitos parques industriais na província de Jiangsu, na China, também instalaram instalações domésticas de armazenamento de energia.

Centro de dados

A fim de melhorar ainda mais a estabilidade e a fiabilidade do fornecimento de energia do centro de dados, a Wanke cooperou com a Alibaba para construir um centro de dados com um sistema de armazenamento de baterias atrás do contador, que forneceu garantia de energia para o centro de dados durante o período Double Eleven.

O sistema de armazenamento de baterias atrás do contador está ligado em paralelo ao centro de dados, o que simplifica a série de alimentação do centro de dados, optimiza e melhora a estrutura de energia, melhora consideravelmente a capacidade e o tempo de backup da fonte de alimentação de emergência do centro de dados e melhora ainda mais a fiabilidade da fonte de alimentação do centro de dados.

Além disso, o sistema de armazenamento de energia também pode melhorar a economia da operação de energia do centro de dados, poupar energia e reduzir o consumo, e ser de baixo carbono e amigo do ambiente através de mecanismos como o corte de picos e o preenchimento de vales e a atribuição de capacidade.

Estação de base de comunicação

Em 2018, a China Tower Corporation assinou uma cerimónia de assinatura de cooperação estratégica para a reciclagem de baterias de veículos de energia nova com 16 empresas, incluindo a BYD e a GOTION HIGH-TECH. Entende-se que existe uma enorme procura de armazenamento de baterias para estações de base atrás do contador.

A China Tower Corporation tem atualmente cerca de 2 milhões de estações de base em todo o país. A energia de reserva, o corte de picos e o enchimento de vales, e as novas estações de energia requerem um total de cerca de 136 milhões de kWh de baterias, e a procura anual de novas baterias de armazenamento de energia é de cerca de 25 milhões de kWh.

Alimentação em terra no porto

Os portos são grandes consumidores de eletricidade. Com a contínua expansão da escala portuária, tem sido dada cada vez mais atenção ao consumo de energia eléctrica. A principal carga de energia do porto está concentrada no equipamento de alta potência e de longa duração.

A China planeia construir uma central eléctrica de armazenamento de baterias de 5MW (supercapacitores de 1MW + baterias de lítio de 4MW) atrás do contador no sistema de energia em terra do porto para satisfazer as necessidades de acesso à energia em terra de um total de mais de 10MW e de um único posto de acostagem de mais de 3MW. Quando a energia de terra está totalmente carregada, existe margem suficiente para satisfazer as necessidades de acesso de várias fontes de energia e cargas aleatórias.

Ilhas

Atualmente, em algumas zonas montanhosas remotas, ilhas e outros locais distantes das cidades em todo o mundo, ainda existem algumas "zonas em branco de eletricidade" que não estão ligadas à eletricidade ou têm um fornecimento de energia instável.

No entanto, a micro-rede de armazenamento de baterias por trás do contador em ilhas marítimas remotas pode complementar várias fontes de energia, como a produção de eletricidade a gasóleo, a energia fotovoltaica e o armazenamento de energia.

A capacidade de alimentação eléctrica das ilhas é aumentada em 8 vezes. Ao mesmo tempo, 100% de energia limpa, como a energia fotovoltaica, podem ser utilizados em primeiro lugar. No futuro, o acesso flexível à energia das ondas, a energia móvel de armazenamento móvel de energiae outras fontes de energia também podem ser realizadas.

Hospitais

O projeto de armazenamento de baterias por detrás do contador do sistema hospitalar pode realizar a redução de picos e o enchimento de vales da rede eléctrica quando a rede eléctrica está normalmente alimentada, e pode desligar rapidamente a rede eléctrica em caso de falha de energia para garantir o fornecimento de energia de cargas importantes no hospital, acesso rápido e atuar como um Armazenamento de energia UPS (fonte de alimentação ininterrupta).

Centros comerciais

O projeto de uma central eléctrica de armazenamento de baterias atrás do contador, um complexo comercial inteligente em Pequim, China, tem uma escala total de 1MW/5MWh, sendo a escala da primeira fase de funcionamento de 500KW/2,5MWh. A vida útil prevista da central eléctrica é de 10 anos.

A central eléctrica por detrás do contador de armazenamento de baterias permite a gestão da capacidade e dos custos de eletricidade do centro comercial doméstico e resolve os problemas da impossibilidade de expansão e transformação da linha do centro comercial doméstico, bem como o impacto na rede eléctrica provocado pela ligação de carregamento dos veículos eléctricos.

Acampamentos militares

Um campo de planalto na fronteira da China utiliza uma rede local de energia renovável. O projeto constrói principalmente novas centrais fotovoltaicas, eólicas e de armazenamento de energia, e apoia a construção de linhas de transmissão, centrais diesel de emergência e sistemas inteligentes de gestão e controlo de micro-redes. Após a conclusão, a taxa de autossuficiência energética ultrapassa os 90%, tornando-se a maior rede local de energia renovável da China.

Não só pode satisfazer melhor as necessidades energéticas globais dos militares e dos habitantes locais em termos de iluminação, aquecimento, produção de oxigénio, consumo de água e equipamento, como também pode reduzir significativamente a carga de apoio logístico do petróleo e do carvão e, inicialmente, construir um sistema de armazenamento de baterias atrás do contador verde, com baixo teor de carbono, seguro, eficiente e sustentável.

Bancos

O sistema de armazenamento de energia de 1MW/2,56MWH do Shanghai China Merchants Bank Building é um exemplo de armazenamento de baterias atrás do contador. O projeto está localizado no edifício de Xangai do China Merchants Bank. Utiliza o modelo de "cortar os picos e encher os vales" para fornecer serviços de poupança de energia ao banco.