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O que é o deslocamento de carga no armazenamento de energia por bateria?
GUIA DE GESTÃO DE ENERGIA PARA BESS COMERCIAL
A eletricidade nem sempre tem o mesmo valor ao longo do dia. Uma empresa pode ter preços baixos de eletricidade durante a noite, energia solar abundante ao meio-dia e custos de eletricidade muito mais altos à noite.
Deslocamento de carga da bateria usa o armazenamento de energia para mover a eletricidade de um período de tempo para outro. A bateria carrega quando a energia é mais barata ou mais disponível, depois descarrega quando essa energia armazenada é mais útil.
Resposta Rápida
Deslocamento de carga significa carregar uma bateria durante um período e usar essa energia armazenada durante outro. Em um BESS comercial, isso pode significar carregar durante horas de rede de baixo custo ou com excesso de energia solar diurna, depois descarregar durante períodos de custo mais alto ou quando a demanda do local é maior.
Como Funciona o Deslocamento de Carga da Bateria?
O princípio é mais fácil de entender observando um dia de operação normal.
O ponto importante é que a bateria não cria energia adicional. Ela muda quando a energia está disponível para uso.
Por que as Empresas Usam o Deslocamento de Carga?
O caso de negócios geralmente decorre de uma incompatibilidade entre quando a energia está disponível e quando ela é mais valiosa.
Deslocamento de Carga vs. Redução de Pico: Qual é a Diferença?
Esses dois termos são frequentemente usados juntos, mas resolvem problemas diferentes.
| Deslocamento de Carga | Redução de Pico | |
|---|---|---|
| Objetivo Principal | Mover o uso de energia de um período de tempo para outro | Reduzir o nível mais alto de demanda da rede |
| Geralmente Alvos | Custo de energia em $/kWh | Custo de demanda ou capacidade relacionado a kW |
| Carregamento | Normalmente durante períodos de baixo custo ou com alta energia solar | Antes do pico de demanda esperado |
| Descarregamento | Durante períodos de energia de maior valor | Quando a demanda do local excede um nível alvo |
| Principal Fator de Dimensionamento | Energia necessária durante o período de deslocamento | Redução de pico em kW e por quanto tempo o pico dura |
Por exemplo, uma instalação pode usar o deslocamento de carga para mover 300 kWh de energia do meio-dia para a noite. O mesmo local também pode usar a bateria para redução de pico quando um curto pico de produção empurra a demanda da rede acima de um alvo.
Para uma explicação detalhada da segunda estratégia, leia como funciona a redução de pico de bateria .
Exemplo 1: Deslocamento de Carga por Tempo de Uso
Exemplo de Local Comercial
Suponha que uma empresa tenha:
- Preço de eletricidade mais baixo antes das 06:00
- Preço de eletricidade mais alto das 17:00 às 21:00
- Carga média noturna a ser deslocada: 75kW
- Período de deslocamento alvo: 3 horas
A energia utilizável teórica da bateria necessária para esse período é:
A capacidade nominal da bateria precisaria ser maior, permitindo a profundidade de descarga utilizável, a eficiência do sistema e a reserva de SOC necessária.
Exemplo 2: Deslocando Energia Solar para a Noite
O deslocamento de carga não precisa significar carregar da rede.
Considere uma fábrica com energia solar no telhado. Ao meio-dia, o painel fotovoltaico produz 250kW enquanto a instalação está usando apenas 180kW.
Aproximadamente 70kW de energia solar podem estar disponíveis para carregar a bateria, sujeitos aos limites de carregamento do BESS.
Mais tarde, à noite, a fábrica ainda opera, mas a produção solar caiu para perto de zero. A bateria pode então retornar parte da energia diurna armazenada para o local.
Quanta Capacidade de Bateria é Necessária para o Deslocamento de Carga?
Para uma estimativa inicial, comece com a quantidade de energia que você deseja deslocar e por quanto tempo você precisa deslocá-la.
Em seguida, considere:
- Profundidade de descarga utilizável
- Eficiência do PCS e do sistema
- Reserva mínima de SOC
- Degradação da bateria ao longo do tempo
- Variação esperada na carga do local
Uma bateria selecionada apenas por kWh nominal pode, portanto, ser enganosa.
Por que a Potência de Carregamento Também Importa
Uma bateria pode ter kWh suficientes para o período de descarga noturna, mas ainda assim ser mal dimensionada se não conseguir recarregar dentro da janela de carregamento disponível.
Suponha que 240 kWh precisem ser restaurados durante um período de baixo custo de quatro horas.
O PCS, a bateria e a fonte de carregamento devem ser capazes de suportar a taxa de carregamento necessária.
Se a janela de carregamento for de apenas duas horas, a potência média de carregamento necessária seria muito maior.
Quando o Armazenamento por Tempo de Uso Faz Sentido?
O deslocamento de carga não é automaticamente lucrativo apenas porque os preços da eletricidade mudam durante o dia.
A diferença de preço precisa ser grande o suficiente para cobrir o custo das perdas de carregamento e da ciclagem da bateria.
Uma revisão útil do projeto deve considerar:
- Preço da eletricidade fora do pico
- Preço da eletricidade de pico
- Número de ciclos de deslocamento por ano
- Eficiência de ida e volta
- Capacidade utilizável da bateria
- Degradação da bateria
- Investimento do sistema
- Custos operacionais e de manutenção
A pergunta correta, portanto, não é apenas "Qual é o preço máximo da eletricidade?", mas também "Quanta energia pode ser realisticamente movida para esse período?".
Qual Papel o EMS Desempenha?
A bateria não decide sozinha quando a eletricidade é cara ou quando há excesso de energia solar disponível.
Um Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS) ou outro controlador de sistema pode usar informações como:
- Períodos de tarifa por tempo de uso
- SOC da bateria
- Carga do local
- Geração solar
- Condições da rede
- Requisitos de reserva de backup
Com base na estratégia operacional, o sistema pode programar quando a bateria deve carregar, esperar ou descarregar.
O Deslocamento de Carga e o Uso de Backup Podem Usar a Mesma Bateria?
Sim, mas o sistema precisa equilibrar duas prioridades concorrentes.
Se a bateria for descarregada profundamente todas as noites para reduzir os custos de eletricidade, pode haver menos energia armazenada disponível se ocorrer uma interrupção da rede imediatamente depois.
Um projeto que valoriza a confiabilidade do backup pode, portanto, manter uma reserva mínima de SOC.
Exemplo
Um BESS de 300 kWh não torna necessariamente todos os 300 kWh disponíveis para o deslocamento de carga diário.
Parte da bateria pode ser reservada para backup, enquanto a capacidade utilizável restante está disponível para gerenciamento diário de energia.
Um BESS Pode Fazer Deslocamento de Carga e Redução de Pico?
Sim. Em muitos projetos comerciais, essas funções podem ser combinadas.
Por exemplo, uma bateria pode:
- Carregar com excesso de energia solar ao meio-dia
- Manter SOC suficiente para o pico esperado à tarde
- Descarregar brevemente para reduzir o pico
- Usar a energia armazenada restante durante um período de tarifa noturna de maior preço
O desafio é programar a bateria para que uma aplicação não deixe energia insuficiente para outra.
É aqui que a estratégia de controle se torna tão importante quanto a capacidade da bateria.
Quando o Deslocamento de Carga é uma Má Opção?
Nem todo local precisa de um BESS de deslocamento de tempo.
O projeto pode ser menos atraente quando:
- Os preços da eletricidade mudam muito pouco ao longo do dia
- Há pouca energia solar excedente
- A janela de preço alto é muito longa
- A bateria precisaria ciclar pesadamente para uma diferença de preço muito pequena
- A carga da instalação já ocorre principalmente durante períodos de baixo custo
- A janela de carregamento disponível é muito curta
Nesses casos, outra aplicação BESS, como redução de pico ou backup, pode fornecer mais valor.
Que Dados Devo Preparar Antes de Dimensionar um BESS de Deslocamento de Carga?
Para uma avaliação útil do projeto, colete:
BESS Comercial para Deslocamento de Carga
O sistema de deslocamento de carga correto depende tanto de potência quanto de energia.
O PCS deve fornecer kW suficientes para a carga alvo, enquanto a bateria deve fornecer kWh utilizáveis suficientes para todo o período de deslocamento.
Você pode navegar pela linha de Sistemas de Armazenamento de Energia Comercial Voltertech para diferentes configurações de armazenamento de bateria C&I.
Para um projeto real, no entanto, o melhor ponto de partida são os dados de carga e tarifa horária do local, em vez de selecionar um BESS apenas pela capacidade do catálogo.
Perguntas Frequentes
O que é deslocamento de carga de bateria?
Deslocamento de carga de bateria significa armazenar eletricidade durante um período de tempo e usá-la durante outro, como carregar durante horas de baixo custo e descarregar durante horas de custo mais alto.
Qual é a diferença entre deslocamento de carga e redução de pico?
O deslocamento de carga move principalmente energia em kWh entre períodos de tempo, enquanto a redução de pico se concentra em reduzir a demanda de energia mais alta da rede em kW.
Um BESS pode carregar à noite e descarregar durante o dia?
Sim, se o inversor, a bateria e a estratégia de controle suportarem o carregamento da rede. Isso pode ser útil onde a eletricidade é mais barata durante as horas fora do pico e mais cara depois.
A energia solar pode ser deslocada do dia para a noite?
Sim. O excesso de geração fotovoltaica diurna pode carregar a bateria e a energia armazenada pode posteriormente suportar cargas noturnas ou de fim de tarde.
Quanta bateria é necessária para o deslocamento de carga?
Comece multiplicando a carga média que você deseja deslocar pelo número de horas necessário. Em seguida, considere a profundidade de descarga utilizável, a eficiência, a reserva e outros requisitos operacionais.
O deslocamento de carga reduz o consumo total de eletricidade?
Não necessariamente. Seu principal objetivo é mudar quando a eletricidade é fornecida ou comprada. Na prática, as perdas de conversão da bateria significam que pode ser necessária um pouco mais de energia para fornecer a mesma saída utilizável.
O Deslocamento de Carga é Sobre o Momento, Não Apenas a Capacidade da Bateria
O valor do deslocamento de carga BESS vem do uso de energia armazenada em um momento mais útil.
Isso pode significar mover eletricidade da rede de baixo custo para um período de tarifa caro, mover a energia solar do meio-dia para a noite, ou combinar ambas as estratégias.
Os melhores projetos começam com três coisas: o perfil de carga, o cronograma de tarifas e a janela de carregamento disponível.
Uma vez que esses estejam claros, os kWh da bateria, kW do PCS e a estratégia operacional necessários podem ser definidos com muito mais precisão.
Envie para a Voltertech seu perfil de carga horário, períodos de tarifa de eletricidade, capacidade de energia solar fotovoltaica, horas de deslocamento alvo e tensão da rede. Podemos revisar os requisitos do projeto e discutir uma configuração de BESS comercial adequada.
Discuta Seu Projeto de Deslocamento de Carga
