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Qué es el cambio de carga en el almacenamiento de energía de baterías?
El Consejo Europeo de la Energía se reunió en Bruselas el pasado viernes.
La electricidad no siempre tiene el mismo valor durante todo el día.energía solar abundante al mediodía y costos de electricidad mucho más altos por la noche.
Cambio de carga de la bateríaLa batería se carga cuando la energía es más barata o más disponible, luego se descarga cuando esa energía almacenada es más útil.
Respuesta rápida
El cambio de carga significa cargar una batería durante un período y usar esa energía almacenada durante otro.Esto puede significar cargar durante las horas de red de bajo costo o del excedente solar diurno., luego descargar durante los períodos de mayor costo o cuando la demanda del sitio es mayor.
¿Cómo funciona el cambio de carga de la batería?
El principio es más fácil de entender si nos fijamos en un día normal de trabajo.
El punto importante es que la batería no crea energía adicional.cuando la energía esté disponible para su uso.
¿Por qué las empresas utilizan el cambio de carga?
El caso de negocio generalmente proviene de una falta de coincidencia entre cuándo la energía está disponible y cuándo es más valiosa.
Cambios de carga vs. afeitado de pico: ¿Cuál es la diferencia?
Estos dos términos se usan a menudo juntos, pero resuelven problemas diferentes.
| Traslado de carga | Barbear en la cima | |
|---|---|---|
| Objetivo principal | Trasladar el consumo de energía de un período de tiempo a otro | Reducir el nivel más alto de demanda de red |
| Por lo general los objetivos | Costo de la energía en $/kWh | Costo de la demanda o de la capacidad en kW |
| Cargar | Por lo general durante los períodos de bajo costo o de alta energía solar | Antes del pico esperado de la demanda |
| Descarga | Durante los períodos de mayor valor energético | Cuando la demanda del emplazamiento excede un nivel objetivo |
| El controlador de dimensionamiento principal | Energía necesaria durante el período de transición | Reducción del pico en kW y duración del pico |
Por ejemplo, una instalación puede utilizar el desplazamiento de carga para mover 300 kWh de energía del mediodía a la noche.El mismo sitio también podría utilizar la batería para el pico de afeitar cuando un pico de producción corta empuja la demanda de la red por encima de un objetivo.
Para una explicación detallada de la segunda estrategia, leerCómo funciona el afeitado de picos de batería.
Ejemplo 1: Cambio de carga en el tiempo de uso
Ejemplo de sitio comercial
Supongamos que un negocio tiene:
- Precio más bajo de la electricidad antes del 06:00
- Precio de electricidad más alto de 17:00 a 21:0000
- Carga media por la noche a desplazar: 75 kW
- Período de cambio de objetivo: 3 horas
La energía teórica utilizable de la batería requerida para ese período es:
La capacidad nominal de la batería debería ser mayor después de tener en cuenta la profundidad de descarga utilizable, la eficiencia del sistema y la reserva de SOC requerida.
Ejemplo 2: Cambiar la energía solar a la noche
El cambio de carga no tiene por qué significar cargar desde la red.
Considere una fábrica con energía solar en la azotea. Al mediodía, la matriz fotovoltaica produce 250kW mientras que la instalación usa solo 180kW.
Se puede disponer de aproximadamente 70 kW de energía solar para la carga de la batería, con sujeción a los límites de carga del BESS.
Más tarde por la noche, la fábrica sigue funcionando, pero la producción solar ha caído casi a cero.
¿Cuánta capacidad de batería se necesita para el cambio de carga?
Para una estimación temprana, comience con la cantidad de energía que desea cambiar y cuánto tiempo necesita para cambiarla.
Entonces permita que:
- Profundidad de descarga utilizable
- SPC y eficiencia del sistema
- Reserva mínima de SOC
- Degradación de la batería con el tiempo
- Variación esperada de la carga del emplazamiento
Por consiguiente, una batería seleccionada únicamente por kWh nominales puede ser engañosa.
Por qué también importa la carga eléctrica
Una batería puede tener suficientes kWh para el período de descarga por la noche, pero aún así estar mal emparejada si no puede recargarse dentro de la ventana de carga disponible.
Supongamos que 240 kWh deben ser restaurados durante un período de cuatro horas de bajo costo.
El PCS, la batería y la fuente de carga deberán poder soportar la velocidad de carga requerida.
Si la ventana de carga es de sólo dos horas, la potencia media de carga requerida sería mucho mayor.
¿Cuándo tiene sentido guardar el tiempo de uso?
El cambio de carga no es automáticamente rentable simplemente porque los precios de la electricidad cambien durante el día.
La diferencia de precio debe ser lo suficientemente grande como para cubrir el coste de las pérdidas de carga y el ciclo de las baterías.
Una revisión útil del proyecto debe tener en cuenta:
- Precio de la electricidad fuera del pico
- Precio máximo de la electricidad
- Número de ciclos de cambios por año
- Eficiencia de ida y vuelta
- Capacidad útil de la batería
- Descomposición de la batería
- Inversión en el sistema
- Costos de explotación y mantenimiento
Por lo tanto, la pregunta correcta no es sólo Cuál es el precio máximo de la electricidad? sino también Cuánta energía se puede trasladar de manera realista a ese período?
¿Qué papel desempeña el EMS?
La batería no decide por sí misma cuándo la electricidad es cara o cuándo hay un exceso de energía solar disponible.
Un sistema de gestión de la energía u otro controlador del sistema puede utilizar información como:
- Períodos arancelarios de tiempo de uso
- SOC de la batería
- Carga del sitio
- Generación solar
- Condiciones de la red
- Requisitos de reserva de respaldo
Basándose en la estrategia de funcionamiento, el sistema puede programar cuándo debe cargarse, esperar o descargarse la batería.
¿Puede el cambio de carga y el respaldo usar la misma batería?
Sí, pero el sistema tiene que equilibrar dos prioridades en competencia.
Si la batería se descarga profundamente todas las noches para reducir los costos de electricidad, puede haber menos energía almacenada disponible si se produce un corte de la red inmediatamente después.
Un proyecto que valora la fiabilidad de la copia de seguridad puede, por tanto, mantener una reserva mínima de SOC.
Ejemplo
Un BESS de 300 kWh no necesariamente pone a disposición todos los 300 kWh para el cambio diario de carga.
Una parte de la batería podrá reservarse para su reserva, mientras que la capacidad utilizable restante estará disponible para la gestión diaria de la energía.
¿Puede un BESS hacer el cambio de carga y el afeitado de pico?
En muchos proyectos comerciales, estas funciones pueden combinarse.
Por ejemplo, una batería podría:
- Carga del exceso solar alrededor del mediodía
- Mantenga suficiente SOC para el pico esperado de la tarde
- Descarga breve para reducir el pico
- Utilización de la energía almacenada restante durante un período de tarifas de la noche con precios más altos
El desafío es programar la batería para que una aplicación no deje energía insuficiente para otra.
Aquí es donde la estrategia de control se vuelve tan importante como la capacidad de la batería en sí.
¿Cuándo es un mal ajuste cambiar la carga?
No todos los sitios necesitan un BESS con cambio de tiempo.
El proyecto puede ser menos atractivo cuando:
- Los precios de la electricidad cambian muy poco durante el día
- Hay poco excedente de energía solar
- La ventana de alto precio es muy larga.
- La batería tendría que ciclar mucho para una diferencia de precio muy pequeña
- La carga de la instalación ya se produce principalmente durante los períodos de bajo coste
- La ventana de carga disponible es demasiado corta
En esos casos, otra aplicación del BESS, como el afeitado de pico o el respaldo, puede proporcionar más valor.
¿Qué datos debe preparar antes de dimensionar una base de cambio de carga?
Para una evaluación útil del proyecto, recoger:
BESS comercial para el traslado de carga
El sistema de desplazamiento de carga correcto depende tanto de la potencia como de la energía.
El PCS debe proporcionar suficientes kW para la carga objetivo, mientras que la batería debe proporcionar suficientes kWh utilizables para todo el período de cambio.
Puede navegar por elSistema de almacenamiento de energía comercial Voltertechpara diferentes configuraciones de almacenamiento de baterías C&I.
Sin embargo, para un proyecto real, el mejor punto de partida son los datos de carga y tarifas por hora del sitio en lugar de seleccionar un BESS solo a partir de la capacidad del catálogo.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el cambio de carga de la batería?
El cambio de carga de la batería significa almacenar electricidad durante un período de tiempo y usarla durante otro, como cargar durante las horas de bajo costo y descargar durante las horas de mayor costo.
¿Cuál es la diferencia entre el desplazamiento de carga y el afeitado de pico?
El desplazamiento de carga se centra principalmente en mover energía en kWh entre períodos de tiempo, mientras que la reducción de picos se centra en reducir la mayor demanda de energía de la red en kW.
¿Puede un BESS cargarse por la noche y descargarse durante el día?
Sí, si el inversor, la batería y la estrategia de control soportan la carga de la red. Esto puede ser útil cuando la electricidad es más barata durante las horas no pico y más cara más tarde.
¿Se puede cambiar la energía solar del día a la noche?
Sí, el excedente de generación fotovoltaica diurna puede cargar la batería y la energía almacenada puede soportar más tarde cargas nocturnas o nocturnas.
¿Cuánta batería se necesita para cambiar la carga?
Comience por multiplicar la carga media que desea desplazar por el número de horas requeridas. Luego considere la profundidad de descarga utilizable, la eficiencia, la reserva y otros requisitos operativos.
¿Reduce el cambio de carga el consumo total de electricidad?
No necesariamente. Su propósito principal es cambiar el momento en que se suministra o compra electricidad.Las pérdidas de conversión de la batería significan que puede requerirse un poco más de energía para proporcionar la misma potencia utilizable..
El cambio de carga es cuestión de tiempo, no sólo de capacidad de la batería
El valor deCambio de carga del BESSLa energía almacenada se obtiene al usarla en un momento más útil.
Eso podría significar mover la electricidad de red de bajo costo a un período de tarifas costosas, mover la energía solar del mediodía a la noche, o combinar ambas estrategias.
Los mejores proyectos comienzan con tres cosas:el perfil de carga, el calendario de tarifas y la ventana de tarificación disponible.
Una vez que éstos estén claros, la batería requerida en kWh, PCS kW y la estrategia de operación pueden definirse con mucha más precisión.
Envíe a Voltertech su perfil de carga por hora, períodos de tarifas de electricidad, capacidad solar fotovoltaica, horas de cambio objetivo y voltaje de la red.Podemos revisar los requisitos del proyecto y discutir una configuración BESS comercial adecuada.
Discuta su proyecto de cambio de carga
