Un sistema de almacenamiento de energía en baterías, comúnmente conocido como BESS, utiliza bancos de baterías recargables para almacenar el exceso de electricidad de la red o de fuentes renovables para su uso posterior.A medida que avanzan las tecnologías de energía renovable y redes inteligentes, los sistemas BESS desempeñan un papel cada vez más vital en la estabilización del suministro de energía y la maximización del valor de la energía verde.Entonces, ¿cómo funcionan exactamente estos sistemas?
Paso 1: Banco de baterías
La base de cualquier BESS es el medio de almacenamiento de energía: las baterías.Se conectan varios módulos o "celdas" de batería para formar un "banco de baterías" que proporciona la capacidad de almacenamiento requerida.Las celdas más utilizadas son las de iones de litio debido a su alta densidad de potencia, larga vida útil y capacidad de carga rápida.En algunas aplicaciones también se utilizan otras químicas, como baterías de plomo-ácido y de flujo.
Paso 2: Sistema de conversión de energía
El banco de baterías se conecta a la red eléctrica mediante un sistema de conversión de energía o PCS.El PCS consta de componentes electrónicos de potencia como un inversor, un convertidor y filtros que permiten que la energía fluya en ambas direcciones entre la batería y la red.El inversor convierte la corriente continua (CC) de la batería en corriente alterna (CA) que utiliza la red, y el convertidor hace lo contrario para cargar la batería.
Paso 3: Sistema de gestión de batería
Un sistema de gestión de baterías, o BMS, monitorea y controla cada celda de batería individual dentro del banco de baterías.El BMS equilibra las celdas, regula el voltaje y la corriente durante la carga y descarga y protege contra daños por sobrecarga, sobrecorriente o descarga profunda.Supervisa parámetros clave como voltaje, corriente y temperatura para optimizar el rendimiento y la vida útil de la batería.
Paso 4: sistema de enfriamiento
Un sistema de refrigeración elimina el exceso de calor de las baterías durante el funcionamiento.Esto es fundamental para mantener las celdas dentro de su rango de temperatura óptimo y maximizar el ciclo de vida.Los tipos de refrigeración más comunes utilizados son la refrigeración líquida (haciendo circular refrigerante a través de placas en contacto con las baterías) y la refrigeración por aire (utilizando ventiladores para forzar el aire a través de los gabinetes de las baterías).
Paso 5: Operación
Durante períodos de baja demanda de electricidad o alta producción de energía renovable, el BESS absorbe el exceso de energía a través del sistema de conversión de energía y lo almacena en el banco de baterías.Cuando la demanda es alta o las energías renovables no están disponibles, la energía almacenada se descarga de nuevo a la red a través del inversor.Esto permite que BESS "cambie el tiempo" de energía renovable intermitente, estabilice la frecuencia y el voltaje de la red y proporcione energía de respaldo durante los cortes.
El sistema de gestión de baterías monitorea el estado de carga de cada celda y controla la velocidad de carga y descarga para evitar la sobrecarga, el sobrecalentamiento y la descarga profunda de las baterías, extendiendo su vida útil.Y el sistema de enfriamiento funciona para mantener la temperatura general de la batería dentro de un rango operativo seguro.
En resumen, un sistema de almacenamiento de energía en baterías aprovecha las baterías, los componentes electrónicos de potencia, los controles inteligentes y la gestión térmica de forma integrada para almacenar el exceso de electricidad y descargar la energía según sea necesario.Esto permite que la tecnología BESS maximice el valor de las fuentes de energía renovables, haga que las redes eléctricas sean más eficientes y sostenibles y respalde la transición hacia un futuro energético con bajas emisiones de carbono.
Con el auge de las fuentes de energía renovables como la solar y la eólica, los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) a gran escala están desempeñando un papel cada vez más importante en la estabilización de las redes eléctricas.Un sistema de almacenamiento de energía por batería utiliza baterías recargables para almacenar el exceso de electricidad de la red o de energías renovables y devolver esa energía cuando sea necesario.La tecnología BESS ayuda a maximizar la utilización de energía renovable intermitente y mejora la confiabilidad, eficiencia y sostenibilidad general de la red.
Un BESS normalmente consta de varios componentes:
1) Bancos de baterías formados por múltiples módulos o celdas de batería para proporcionar la capacidad de almacenamiento de energía requerida.Las baterías de iones de litio se utilizan con mayor frecuencia debido a su alta densidad de potencia, larga vida útil y capacidad de carga rápida.También se utilizan otras químicas como baterías de plomo-ácido y de flujo.
2) Sistema de conversión de energía (PCS) que conecta el banco de baterías a la red eléctrica.El PCS consta de un inversor, un convertidor y otros equipos de control que permiten que la energía fluya en ambas direcciones entre la batería y la red.
3) Sistema de gestión de baterías (BMS) que monitorea y controla el estado y el rendimiento de las celdas de batería individuales.El BMS equilibra las celdas, protege contra daños por sobrecarga o descarga profunda y monitorea parámetros como voltaje, corriente y temperatura.
4) Sistema de refrigeración que elimina el exceso de calor de las baterías.Se utiliza refrigeración líquida o de aire para mantener las baterías dentro de su rango de temperatura de funcionamiento óptimo y maximizar su vida útil.
5) Vivienda o contenedor que protege y asegura todo el sistema de baterías.Los gabinetes de baterías para exteriores deben ser resistentes a la intemperie y capaces de soportar temperaturas extremas.
Las principales funciones de un BESS son:
• Absorber el exceso de energía de la red durante períodos de baja demanda y liberarlo cuando la demanda sea alta.Esto ayuda a estabilizar las fluctuaciones de voltaje y frecuencia.
• Almacenar energía renovable de fuentes como la energía solar fotovoltaica y parques eólicos que tienen producción variable e intermitente, y luego entregar esa energía almacenada cuando el sol no brilla o el viento no sopla.Este momento desplaza la energía renovable hacia cuando más se necesita.
• Proporcionar energía de respaldo durante fallas o cortes de la red para mantener operativa la infraestructura crítica, ya sea en modo isla o conectada a la red.
• Participar en programas de respuesta a la demanda y servicios auxiliares aumentando o disminuyendo la producción de energía según la demanda, proporcionando regulación de frecuencia y otros servicios de red.
En conclusión, a medida que la energía renovable siga creciendo como porcentaje de las redes eléctricas en todo el mundo, los sistemas de almacenamiento de energía en baterías a gran escala desempeñarán un papel indispensable para que esa energía limpia sea confiable y esté disponible las 24 horas del día.La tecnología BESS ayudará a maximizar el valor de las energías renovables, estabilizar las redes eléctricas y respaldar la transición hacia un futuro energético más sostenible y con bajas emisiones de carbono.
Hora de publicación: 07-jul-2023
