A medida que aumenta la proporción de nuevas energías, las energías renovables, como la eólica y la fotovoltaica, han planteado enormes desafíos a la estabilidad de las redes eléctricas tradicionales debido a sus características intermitentes y volátiles. Por lo tanto, han surgido nuevas aplicaciones para los sistemas eléctricos. Para garantizar el funcionamiento seguro, estable y eficiente del sistema eléctrico, el sistema de almacenamiento de energía se ha convertido en una de las tecnologías de soporte clave del nuevo sistema. El almacenamiento de energía no solo puede reducir los picos de demanda y compensar las fluctuaciones, mejorar la eficiencia del uso de la energía eléctrica, sino también mejorar la capacidad de absorber nueva energía, promover la regulación de la frecuencia de la red eléctrica y la regulación de los picos de demanda, e incluso participar en las transacciones del mercado eléctrico, lo que constituye un apoyo clave para construir un sistema energético más flexible, inteligente y sostenible.
Componentes básicos del sistema de almacenamiento de energía
Unidad de almacenamiento de energía (equipo principal): responsable del almacenamiento y la liberación de energía eléctrica, equivalente a un «almacén de energía». Tipos comunes: Almacenamiento de energía electroquímica: batería de iones de litio (fosfato de hierro y litio, litio ternario), batería de iones de sodio, batería de flujo líquido de vanadio, etc. Almacenamiento por bombeo, almacenamiento de energía por aire comprimido, almacenamiento de energía por volante de inercia. Almacenamiento de energía térmica: almacenamiento de energía por sales fundidas, almacenamiento de energía por materiales de cambio de fase, etc. Entre ellas, las baterías de iones de litio se han convertido en la tecnología de almacenamiento de energía más popular gracias a su alta densidad energética, rápida respuesta y gran adaptabilidad.
Convertidor de almacenamiento de energía (PCS): Se encarga de la conversión de energía eléctrica, convirtiendo corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) para su almacenamiento o invirtiendo CC en CA para su conexión a la red. Controla la carga y descarga de la batería para garantizar el funcionamiento eficiente del sistema. Participa en la regulación de frecuencia y pico de la red, y proporciona servicios auxiliares como la compensación de potencia reactiva.
El sistema de gestión energética (EMS) es responsable del control coordinado de toda la sistema de almacenamiento de energía, equivalente al "cerebro". Monitoreo en tiempo real del estado de la batería (estado de carga, estado de la batería, etc.) para optimizar las estrategias de carga y descarga. Combine los precios y la demanda de electricidad para desarrollar el plan de programación energética óptimo. Utilice algoritmos de IA para predecir la demanda de carga y mejorar la eficiencia operativa del sistema.
Sistema de Gestión de Baterías (BMS): Gestiona las celdas y los módulos de la batería para garantizar un funcionamiento seguro. Se encarga principalmente de supervisar la temperatura, el voltaje y la corriente de la batería para evitar sobrecargas y sobredescargas. Equilibra cada módulo de batería para prolongar su vida útil. Proporciona alertas de fallo para evitar fugas térmicas e incendios.
Sistema de transformación y distribución: Conectar el sistema de almacenamiento de energía a la red eléctrica para garantizar la transmisión segura y eficiente de electricidad.