Por qué la alta energía es el futuro del almacenamiento

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Fuente: https://www.saftbatteries.com

Hervé Amossé, vicepresidente ejecutivo de la división Energy Storage & Mobility de Saft, explica el papel cada vez más importante de las baterías de iones de litio (Li-ion) de alta energía para integrar energías renovables en aplicaciones que necesitan tiempos de descarga de más de dos horas.

El almacenamiento de energía tiene un papel fundamental que desempeñar en la transición energética. A medida que pasamos de las centrales eléctricas de carbón a las granjas eólicas y solares, las baterías a gran escala suavizarán la variabilidad natural del viento y el sol. Además, el almacenamiento de energía de la batería puede mejorar la flexibilidad de la red, reducir la inversión en infraestructura y optimizar los flujos de energía.

La primera generación de sistemas de almacenamiento de energía proporcionó alta potencia durante un período corto, generalmente de minutos a horas. Muchos de estos se implementaron en comunidades remotas e insulares para apoyar la integración de energías renovables y reducir la dependencia del costoso diesel importado.

Sin embargo, la adopción masiva de la tecnología requiere un sistema de almacenamiento de energía (ESS) que pueda proporcionar energía constante durante más tiempo. Esto permitirá otras aplicaciones, como la respuesta de frecuencia, donde la energía se absorbe e inyecta para mantener la estabilidad de la red entregando energía de manera constante durante dos a cuatro horas.

Esto es importante para integrar la energía renovable, equilibrar la red, proporcionar estabilidad y resiliencia a las microrredes y maximizar el autoconsumo y optimizar la eficiencia energética de las instalaciones comerciales e industriales.

Parque eólico finlandés

Un operador que ha adoptado unidades ESS de alta energía es TuuliWatti, el desarrollador finlandés de energía eólica. Ha invertido en tres contenedores Saft Intensium Max 20 High Energy (HE) para respaldar la regulación de frecuencia en su nuevo parque eólico de 21 megavatios (MW) en el noroeste de Finlandia.

El ESS de iones de litio (Li-ion) es el más grande de los países nórdicos y proporciona una capacidad total de almacenamiento de energía de 6,6 megavatios-hora (MWh) y entrega hasta 5,6 MW de potencia.

Saft presentó los contenedores de alta energía en mayo de 2019 para aprovechar el éxito de sus contenedores Intensium Max 20 Power. La versión de alta energía duplicó con creces la capacidad de su generación anterior de unidades, que se ha desplegado en todo el mundo con una capacidad total combinada de más de 100 MW.

Aplicaciones de almacenamiento de energía

Nuestro objetivo era crear un paquete para proporcionar a los desarrolladores de energía renovable un contenedor de almacenamiento de energía a gran escala diseñado para soportar múltiples ciclos diarios con tiempos de descarga típicos de dos a cuatro horas.

Si bien una aplicación puede ser la regulación de frecuencia, el ESS tiene el potencial de proporcionar un ahorro máximo, donde la energía se almacena durante los momentos de congestión en la red antes de liberarse cuando pasa la demanda máxima, o el cambio de tiempo, cuando la producción de un parque eólico o solar se almacena en los momentos de máxima generación y se guarda hasta el pico de demanda.  

También se puede implementar en líneas eléctricas virtuales y aplicaciones ‘detrás del medidor’ para sitios industriales y locales comerciales.

Factores de éxito

Lo que necesitan los operadores es almacenamiento de energía que brinde altos niveles de seguridad, confiabilidad y facilidad de mantenimiento, así como una instalación y entrega sencillas. Estos son factores esenciales para garantizar la continuidad del servicio y la seguridad.

Sin embargo, desde una perspectiva de rendimiento, la densidad de energía, la eficiencia energética y una vida útil prolongada también son esenciales. Estos son fundamentales para el retorno de la inversión.

La densidad de energía denota cuánta capacidad de almacenamiento de energía se puede empaquetar en un contenedor y, por lo tanto, controla la duración de un ciclo de descarga de la batería y también maximiza el almacenamiento de energía que se puede integrar en el contenedor de envío estándar de 20 pies.

La eficiencia energética y la vida útil prolongada también son importantes para optimizar los costes a largo plazo. Tener una alta eficiencia permite que otros recursos de la red funcionen de manera óptima.

El mejor rendimiento de su clase

Para el Intensium Max 20 HE, Saft ha proporcionado lo mejor en su clase en todos ellos, con una potencia de 1,2 MW y un almacenamiento de energía de 2,5 MWh en cada contenedor. Los contenedores también cuentan con tecnología de gestión de energía y conversión de energía, así como funciones de control, comunicación, gestión térmica y de seguridad y se pueden utilizar como bloques de construcción para crear instalaciones a gran escala de hasta 100 MW.

Esta escalabilidad es vital para los clientes que desean un enfoque modular y escalable que se adapte estrechamente a sus requisitos, desde unos pocos kilovatios hasta cientos de megavatios.

La seguridad y la capacidad se mejoran con un enfoque no tripulado, donde los operadores pueden acceder a los módulos de almacenamiento de energía desde las paredes exteriores de la unidad sin necesidad de ingresar al contenedor a través de un pasillo central. En el interior, los módulos son más grandes con un diseño avanzado para permitir una alta capacidad de almacenamiento de energía.

Asumir la responsabilidad de todos los aspectos

Saft completa y prueba sus contenedores en sus fábricas de América del Norte, Europa y el Lejano Oriente. Luego, las unidades se entregan en el sitio listas para «enchufar y usar» para garantizar una instalación simple en una plataforma de concreto y una puesta en servicio sencilla.

Esta combinación fue importante para TuuliWatti en Finlandia. Su Portfolio Manager for Power dijo: “El objetivo de TuuliWatti es ser el principal desarrollador y productor de energía eólica en la región ártica. Los contenedores de alta energía de Saft nos ayudarán a lograr esto en Viinamäki mejorando la competitividad de la energía eólica. Proporcionan una respuesta rápida en condiciones ambientales desafiantes, así como la capacidad de almacenamiento de energía para respaldar la estabilidad de la red, lo que nos permite ajustar la producción de nuestro parque eólico de inmediato «.

Debido a que asumimos la responsabilidad de todos los aspectos del diseño, la fabricación y la integración, brindamos a los compradores garantías a largo plazo. Esto es particularmente importante cuando los operadores desean tener la confianza de que su ESS funcionará de manera confiable desde el primer día hasta el día en que se retira del servicio.

El almacenamiento de energía exitoso requiere conocimientos técnicos para formular la electroquímica, dimensionar el proyecto e integrar la conversión de energía y los sistemas de administración de energía.

Durante la instalación y la puesta en servicio, los clientes también requieren soporte con el diseño de arquitectura e ingeniería civil, instalación, establecimiento de una conexión a la red y puesta en servicio, capacitación y traspaso exitoso a los operadores locales.

Finalmente, una vez en operación, los operadores a menudo requieren soporte con capacitación adicional, supervisión electrónica remota y gestión de datos, así como la prestación de servicios de mantenimiento.

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