Tipos de aplicaciones para BESS y los beneficios de incorporar BESS en sus soluciones

Los sistemas de almacenamiento de energía por batería (BESS) son soluciones avanzadas de almacenamiento de energía que almacenan energía eléctrica para su uso posterior. Se pueden recargar cuando hay un exceso de suministro de electricidad, a menudo a costos más bajos, o cuando fuentes de energía renovables intermitentes, como la solar o la eólica, están generando energía. Luego, BESS puede descargar la energía almacenada para proporcionar un suministro de energía dedicado, respaldar microrredes o complementar la red general durante períodos de alta demanda o cuando los precios de la electricidad son elevados.

Esta flexibilidad mejora la estabilidad de la red, optimiza los costos de energía y apoya la integración de fuentes de energía renovables. También se pueden medir para suministro dedicado, microrred o uso general de la red cuando la red requiere soporte si la demanda de la microrred aumenta o el precio es más alto.

Las inversiones de BESS ofrecen capacidades de compensación de problemas de la red que agregan solidez a las redes, integran fuentes de energía renovables y de baja confiabilidad, mejoran la utilización de la energía, mejoran la resiliencia de la red, reducen el uso de diésel y satisfacen la creciente demanda de energía confiable y sostenible.

Los sistemas BESS se pueden utilizar en una variedad de posiciones de la red que diferencian las aplicaciones, relacionadas hasta cierto punto con el lado del medidor de facturación en el que se ubica el sistema (delante/en el lado de la red o detrás en el lado del cliente):

• Bess utilizado en el soporte de redes a gran escala generalmente se encuentra dentro de una microrred claramente definida que recibe energía de CA de la red, la convierte a CC y la almacena para su uso posterior. Esto se puede devolver a la red o para uso local como energía de CA desde un inversor incorporado. Estos sistemas normalmente medirán la captación de la red (y su precio) y la entrega a la red (y su precio más alto), donde el diferencial Y el servicio de apoyo en la estabilización generan ganancias.

• Los sistemas de energía de respaldo funcionarán de manera similar, pero existirán en el lado del cliente del proceso de carga o medidor, sustituyendo la demanda de la red en el sitio cuando la red falla o se están reduciendo los picos.

• BESS asociado con fuentes intermitentes (eólica, solar, etc.) funcionará de manera similar, pero recibirá CC o CA de fuentes renovables, la almacenará en los elementos de la batería y la medirá nuevamente a la red según lo requiera la demanda. Un sistema de este tipo tenderá a cargarse como un generador virtual a través de un sistema de medición que mide la potencia entregada.

Las instalaciones BESS pueden variar ampliamente en escala, como se enumera y describe a continuación:

• Escala residencial: estas instalaciones suelen estar diseñadas para proporcionar energía de respaldo, optimizar el consumo de energía solar después del medidor y reducir las facturas de electricidad de los propietarios. La capacidad suele oscilar entre unos pocos kilovatios-hora (kWh) y decenas de kWh. Consisten en un paquete de baterías, un inversor y un sistema básico de gestión de energía.

• Escala comercial e industrial: estas instalaciones prestan servicio a instalaciones de centros de datos, hospitales y fábricas con mayor demanda, proporcionando energía de respaldo, reducción de picos, respuesta a la demanda, mantenimiento de frecuencia, suavización de fuentes intermitentes y ahorros en costos de energía del generador (diésel). Las capacidades varían desde decenas de kWh hasta varios megavatios-hora (MWh). Son similares a los sistemas residenciales, con baterías más grandes y controles más sofisticados.

• Escala comunitaria: normalmente sirven a varias casas o edificios como una microrred dentro de una comunidad o vecindario. La capacidad suele oscilar entre unos pocos cientos de kWh y varios MWh. Son técnicamente muy similares a los sistemas comerciales e industriales, excepto que generalmente prestan servicios a múltiples usuarios con soporte o respaldo de los servicios de red.

• Escala de servicios públicos: estas instalaciones son implementadas por servicios públicos para proporcionar servicios de red, como regulación de frecuencia, soporte de voltaje e integración de energía renovable. A menudo están ubicados en los extremos de largas líneas de suministro que no son comercialmente viables para su actualización y comúnmente soportan sistemas remotos de generadores diésel. Su capacidad puede variar desde varios MWh hasta cientos de MWh, dependiendo de la naturaleza de la región de la red a la que prestan servicio. Utilizan grandes conjuntos de baterías, sistemas de conversión de energía y sistemas de control más avanzados.

• Escala de red: Estas son las instalaciones BESS más grandes y complejas. Se implementan a nivel de transmisión o distribución, en apoyo activo de la estabilidad de la red y la resiliencia del sistema. Las capacidades varían desde cientos de MWh hasta varios gigavatios-hora (GWh) y utilizan conjuntos de baterías muy grandes, inversores de alta capacidad y sofisticados sistemas de control y monitoreo.

• Aplicaciones remotas y fuera de la red: estas instalaciones generalmente se construyen a cualquier escala requerida y proporcionan energía en áreas/instalaciones remotas y/o fuera de la red en las que el acceso a la red es limitado. Van desde pequeños sistemas para hogares hasta sistemas mucho más grandes para comunidades o instalaciones industriales. Están diseñados para adaptarse a la escala de la aplicación.

La gama de instalaciones BESS está diseñada para satisfacer diversos niveles de demanda y necesidades, desde propietarios de viviendas que integran paneles solares hasta empresas de servicios públicos que requieren una mayor estabilidad de la red.

BENEFICIOS DE BESS

BESS ofrece numerosos beneficios, en diversos sectores de la economía, mucho más allá de las funciones básicas de soporte de red que cumple. Algunos de sus beneficios se enumeran a continuación:

• Proporciona servicios de estabilización de red en respuesta macro y transitoria. Equilibrar la oferta y la demanda suaviza las fluctuaciones desestabilizadoras típicas de la generación de energía renovable, lo que mejora en gran medida la confiabilidad de la red de respuesta más lenta.

• Integra fuentes de energía renovables intermitentes como la solar, la mareomotriz, la undimotriz y la eólica en la red, amortiguando el exceso de oferta para su uso posterior. Esto se puede lograr eliminando el requisito de una reserva de hilado térmico que, de otro modo, debe estar lista para tomar el relevo.

• Reduce los costos de electricidad mediante el arbitraje sistemático de los precios de la energía. Almacenar energía durante los períodos de menor demanda y de precios bajos y suministrarla durante los períodos de precios altos puede aliviar de manera rentable la tensión en la red durante los períodos de alta demanda y reducir la necesidad de costosas plantas de energía en las horas pico. Los precios máximos momentáneos y de períodos cortos pueden aumentar 10 veces e incluso 100 veces, ofreciendo retornos significativos para generadores virtuales/de suministro conmutables rápidamente.

• Proporciona energía de respaldo durante cortes de red o apagones, lo que garantiza operaciones ininterrumpidas para instalaciones críticas.

• Apoya el despliegue de infraestructura de carga de vehículos eléctricos proporcionando capacidades de carga rápida y gestionando los picos de demanda en la red, mejorando la integración de los vehículos eléctricos en la red sin sobrecargar la infraestructura existente.

• Ayuda a gestionar los picos de demanda en la red proporcionando servicios de respuesta a la demanda y servicios auxiliares como regulación de frecuencia y soporte de voltaje.

• Ayuda a mitigar las emisiones reduciendo la dependencia de combustibles fósiles y promoviendo el uso de fuentes de energía renovables. Un claro beneficiario con ganancias fáciles de medir es cualquier red que utilice generadores diésel para cargas máximas. Esta es una de las electricidad más caras, y compensar/desplazar incluso el uso menor tiene un alto valor de costo.

CLASES CLAVE DE APLICACIONES DE BESS

Respuesta a la demanda

Las instalaciones de BESS pueden desempeñar un papel clave en la respuesta a la demanda al proporcionar capacidades de implementación rápida para moderar el consumo excesivo de electricidad (suministrado por la red) en tiempo real. Durante los períodos de máxima demanda, BESS puede descargar la energía almacenada para satisfacer la demanda de la red, reduciendo la tensión sobre los elementos de la red sobrecargados y compensando los altos costos de los cargos por demanda máxima. Es importante destacar que BESS puede cargar utilizando electricidad económica en horas de menor actividad (o con mucho sol o viento), lo que suaviza la demanda de energía y reduce los costos operativos generales. Esta capacidad de respuesta mejora la confiabilidad de la red, reduce la necesidad de renovación de la infraestructura generativa o de suministro y permite a los consumidores participar en la gestión de su consumo de energía.

Regulación de frecuencia

Estos sistemas son fundamentales para mantener la frecuencia, inyectando o absorbiendo energía de manera sensible según sea necesario. BESS puede responder rápidamente consumiendo o descargando energía para imponer un equilibrio en el suministro. Al proporcionar carga/capacidad bidireccional de respuesta rápida, BESS reduce la dependencia de la reserva giratoria y de las fuentes térmicas de arranque rápido para mantener la frecuencia, reduciendo así las emisiones. La capacidad clave de BESS es permitir que la red integre completamente y sin problemas fuentes de energía renovables (energía transitoria y basura) amortiguando su variabilidad.

Microrredes

BESS es un componente esencial en muchas instalaciones de microrredes, lo que aumenta la adaptabilidad y la confiabilidad. Estabilizan las operaciones de las microrredes equilibrando automáticamente la oferta y la demanda, regulando la frecuencia y mitigando las caídas o aumentos de voltaje. Durante los cortes de red, BESS proporciona un sistema de alimentación ininterrumpida (UPS), protegiendo las cargas críticas. La integración fluida del suministro de energía solar y eólica puede reducir considerablemente el uso térmico (diésel), al utilizar plenamente las energías renovables cuando sea necesario, en lugar de desperdiciar energía en tiempo real, ya que excede la demanda. BESS permite estrategias sutiles de reducción de picos y gestión de carga, optimizando el uso de energía y reduciendo los costos generales de energía. Estos sistemas mejoran la resiliencia, la energía, la eficiencia de costos y la sostenibilidad de los sistemas de microrredes, permitiendo a las comunidades e instalaciones lograr la independencia energética.

Reafirmante de rejilla

Las instalaciones BESS pueden desempeñar un papel fundamental en la consolidación de la red y el mantenimiento de un suministro estable y confiable tanto en términos de voltaje como de frecuencia. Proporcionan apoyo a la red absorbiendo el exceso de energía durante la demanda reducida e inyectando energía almacenada durante la demanda máxima, suavizando las fluctuaciones disruptivas. Esto mantiene la frecuencia y el voltaje, reduciendo la necesidad de generación térmica de respuesta rápida.

Soporte de infraestructura para vehículos eléctricos

Las configuraciones BESS pueden ofrecer un soporte eficaz para la infraestructura de carga de vehículos eléctricos. Las capacidades de carga rápida requieren alta potencia en caso de sobretensiones, y BESS puede moderar esta demanda máxima para garantizar una interrupción mínima de la red local durante actividades de alta demanda. BESS también ofrece energía de respaldo para las estaciones de carga de vehículos eléctricos durante cortes de red, lo que garantiza una menor interrupción del servicio. Esto facilita una mayor adopción de vehículos eléctricos, contribuyendo a una red de transporte con emisiones reducidas.

Energía verde

BESS puede mejorar significativamente la utilización de energía verde al permitir la integración total de fuentes renovables intermitentes. BESS almacena excedentes cuando la energía solar, mareomotriz, undimotriz y eólica están en alta actividad, abordando problemas intermitentes al tomar energía no utilizada para su uso posterior, haciendo así que estas fuentes sean altamente explotables. BESS reduce la dependencia de la generación térmica, reduce la necesidad de reserva giratoria, reduce las emisiones y respalda la estabilidad. Ofrecen un uso optimizado de la energía y reducen la necesidad de plantas de energía (térmicas) en los picos.

¿POR QUÉ INVERTIR EN BESS?

Invertir en sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) ofrece una flexibilidad excepcional para las redes eléctricas. BESS suaviza el suministro para satisfacer mejor la demanda, mitigando la inestabilidad y el desperdicio causado por el exceso de oferta y la naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovables como la eólica, solar, undimotriz y mareomotriz. Los beneficios clave de BESS incluyen:

• Estabilización y antifragilidad de la red: mejora la confiabilidad y resiliencia de la red.

• Energías renovables e integración de energía variable: Gestionar eficientemente la integración de fuentes de energía renovables.

• Reducción de picos y ahorro de costos: Reduce los costos al gestionar los picos de demanda.

• Energía de respaldo y resiliencia de la red: proporciona energía de respaldo confiable y mejora la resiliencia general de la red.

• Soporte de infraestructura de vehículos eléctricos: respalda la creciente demanda de infraestructura de carga de vehículos eléctricos.

• Respuesta a la demanda y gestión de carga: Optimiza la gestión de carga y respuesta a la demanda.

• Independencia energética y sostenibilidad: Promueve la independencia energética y las prácticas sostenibles.

• Preparado para el futuro: ofrece ventajas competitivas en distribución de energía, costo y confiabilidad.

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