Almacenamiento de Energía con Baterías.

Los sistemas de almacenamiento de energía mediante baterías están ganado un interés creciente para brindar, garantizar y mejorar el servicio eléctrico.

El almacenamiento de ENERGÍA A BASE DE BATERÍAS es un componente importante de un futuro eléctrico.

Cada vez más seguro, confiable y cada vez mas rentable.

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO

Es la cantidad máxima de potencia de salida posible en cualquier instante, medida en este informe como kW o MW.

La capacidad de energía del sistema de almacenamiento de baterías se define como la cantidad total de energía que el sistema de almacenamiento de baterías puede almacenar o descargar. Se mide en este informe como kWh o MWh.

Energía Específica – Densidad de Energía

Energía Específica se mide en (Wh/kg), es la relación entre la energía almacenada y el peso de las baterías. A mayor energía específica las baterías son más ligeras.

Densidad de Energía se mide en (kWh/litro), es la relación entre la energía almacenada y el volumen de las baterías. Las baterías requieren menor espacio cuando tienen una mayor densidad de energía.

Tecnologías de Baterías

Las tecnologías de almacenamiento mediante baterías hacen uso de diferentes compuestos o elementos químicos. Los más comunes que se han implementado a gran escala a nivel mundial son:

Níquel: Ciclo de vida relativamente bajo (menos ciclos de recarga/descarga).

Sodio: Requieren altas temperaturas de funcionamiento ya que utilizan sodio fundido para funcionar (~300 °C).

Acido Plomo: Densidad de energía muy bajo y ciclo de vida relativamente bajos.

Zinc: Mal servicio a bajas temperaturas, rendimiento ineficiente en aplicaciones de alto consumo de corriente.

ION-Litio: Alta densidad energética, vida útil prolongada, elevada capacidad de carga y descarga, modularidad y bajo mantenimiento.

Ventajas de Tecnologías de Baterías

Aplicación Actual de Tecnologías de Baterías

Baterías Ion-Litio

•La tecnología de Iones de Litio, representó más del 90% de la potencia instalada. La capacidad energética del almacenamiento en baterías a gran escala en funcionamiento.

•Las baterías de Iones de Litio tienen una eficiencia de ciclo alta (no pierde mucha energía entre recarga y descarga) y rápidos tiempos de respuesta.

•Alta energía específica (energía almacenada por unidad de peso). Las convierte en la batería actual de elección para la mayoría de las aplicaciones de:

Vehículos eléctricos, electrónicos portátiles y sistemas de almacenamiento a gran escala.

Ventajas de Baterías Ion-Litio

  • Tienen mayor energía específica que la mayoría de las tecnologías.
  • Operan a voltajes más altos que otras celdas recargables, normalmente alrededor de 3.7 V contra a 1.2 V para NiMH o NiCd.
  • Tasa de auto descarga más baja que otros tipos de baterías recargables. Las celdas de NiMH y NiCd pueden perder entre el 1% y el 5% de su carga por día. Incluso si no están instalados en un dispositivo. Las celdas de iones de litio retendrán la mayor parte de su carga incluso después de meses de almacenamiento.
  • Vida Útil Prolongada, puede ser de 4,000 a 10,000 ciclos, lo que equivale a una duración de 10 a más de 25 años. 1 ciclo equivale a 1 día.

Profundidad de descarga

(DoD) Esta indica el porcentaje de la batería que se puede descargar en relación con su capacidad total, para un uso adecuado de la misma.

La profundidad de descarga de una batería de litio puede estar entre el 80% y el 100%.

Lo que es fundamental para la vida útil de la batería es seguir las recomendaciones del fabricante en este sentido.

Aplicaciones de Sistemas de Almacenamiento de Baterías

Tarifas Eléctricas Comerciales e Industriales

Actualmente, la energía consumida por el sector comercial e industrial está sujeta a tarifas horarias; divididos en horarios base, intermedia y punta y tambien con diferentes horarios en cada periodo  en horario de verano e invierno.

¿Qué es el Peak Shaving?

Peak Shaving se refiere a la nivelación de los picos de consumo de electricidad reduciendo así la cantidad de energía comprada durante las horas de mayor costo (horas punta). Con el “Peak Shaving” se evita un pico de consumo durante un breve periodo del día.

Battery Energy Storage System – BESS

Esto es posible activando un sistema de generación de energía a través de un sistema de almacenamiento de energía con baterías

Ventajas de Sistemas de Almacenamiento de Baterías

Reducir Costo de Energía : Mediante el almacenamiento se puede reducir la compra de energía eléctrica durante las horas pico que es cuando las tarifas eléctricas son más altas y cambiar el consumo a períodos de tarifas más bajas, de tal manera que mediante sistemas de almacenamiento de energía se puede reducir la factura eléctrica.

Reducir Demanda Máxima en Periodo Punta (Capacidad): Durante el periodo punta parte de la energía utilizada será del almacenamiento para reducir la demanda de energía en ese periodo y obtener un ahorro importante en la facturación eléctrica por concepto de capacidad.

Energía de Respaldo: En caso de falla de la red, el almacenamiento de energía combinado con una configuración adecuada para proporcionar energía de respaldo a cargas eléctricas prioritarias, que permitirán una mayor continuidad y calidad de la energía de segundo a segundo para operaciones industriales.

PowerConditioningSystem (PCS)

Power Conditioning System (PCS) es un inversor de almacenamiento de energía bidireccional para aplicaciones de red que incluye, reducción de picos, autoconsumo fotovoltaico o arbitraje de energia.

Con alta disponibilidad y adaptabilidad, el PCS es independiente de la tecnología de batería y puede controlar el sistema de almacenamiento de energía exactamente cuando se requiere.

Funcionamiento de BESS

El principio de funcionamiento es cargar el Sistema de Almacenamiento de Energía con Baterías en las horas fuera de pico donde el costo de energía es menor y así abastecer al sistema en las horas que se requiere mayor demanda (horas pico).

Principales Ventajas:

•Evitar una tarifa eléctrica más cara en horario pico.

•Reducir el cargo por demanda máxima.

•Fuente de alimentación segura y de bajo mantenimiento y puede funcionar como Backup.

•Sistema con una vida útil superior a 15 años.

•Poco Espacio Requerido.

•No requiere combustible.

Sistema de administración de batería (BMS) que se puede monitorear. Sistemas anti-propagación y auto-extinción de incendios. Cada gabinete está equipado con una unidad HVAC, así como sensores de temperatura, humo e inundación.