Tecnologías que apoyan el crecimiento en el almacenamiento de energía
Aquellos que buscan implementar sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) en aplicaciones de red distribuida necesitan encontrar las tecnologías adecuadas. Si bien las necesidades pueden ser diferentes dependiendo de la escala de una instalación, y muchos fabricantes de almacenamiento de energía de baterías venden sistemas completos, el rendimiento de las siguientes tecnologías afectará el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de energía en su conjunto.
Para mantener tanto el rendimiento como la seguridad, las baterías deben enfriarse. Existe una amplia gama de tecnologías de refrigeración implementadas en sistemas de almacenamiento de energía dependiendo de la densidad de potencia de una instalación en particular. El aire acondicionado es una buena solución para muchos sistemas. La refrigeración por aire se está volviendo más eficiente, y muchas empresas están echando un vistazo a los refrigerantes que utilizan para hacerlos más respetuosos con el medio ambiente. Para instalaciones con mayor densidad de energía, la refrigeración líquida suele ser una mejor opción debido a su eficiencia y eficacia superiores.
Liquid Cooling es un espectro de tecnología pionera en la industria de los centros de datos, pero extremadamente útil también en el almacenamiento de energía. En aplicaciones de centros de datos, va desde el uso de líneas de líquido refrigeradas para complementar el rendimiento de la refrigeración por aire hasta equipos de sumergencia completa en líquidos no conductores. El enfriamiento líquido es una técnica de enfriamiento eficaz porque el líquido proporciona una capacidad de transferencia de calor mucho mayor que el aire. También se puede bombear más cerca de la fuente de calor, capturando y transportando el calor fuera del sistema desde el punto en el que se genera. Esto ayuda a que la refrigeración líquida aumente la eficacia del uso de energía, gestione las cargas de calor de manera efectiva, reduzca los costos de energía y contribuya a la sostenibilidad ambiental.
La refrigeración líquida funciona en aplicaciones BESS mediante el uso de un enfriador para bombear fluido refrigerado a través del sistema en un circuito cerrado, con control de precisión que ajusta la temperatura del fluido y las velocidades de flujo para maximizar la eficiencia. El líquido caliente o frío se bombea a través de mangueras y colectores a los bastidores de las baterías. El líquido se bombea a través de las líneas de enfriamiento a cada batería individual y de regreso al enfriador donde se enfría y recircula. Todo el sistema es un circuito completamente cerrado, por lo que se minimizan los riesgos de fugas o de que el líquido entre en contacto con la infraestructura eléctrica. Sin embargo, para reducir el riesgo de fugas, es imprescindible contar con sistemas fiables.
De la misma manera que los administradores de centros de datos quieren priorizar el uso de la energía en la informática en lugar de la infraestructura de refrigeración, los fabricantes de BESS quieren reducir el costo total de la energía (TCOE). Esto representa el coste de funcionamiento de una instalación de almacenamiento de energía, incluida la infraestructura de apoyo. Al aumentar la capacidad de refrigeración de los sistemas de almacenamiento de energía con refrigeración líquida, los fabricantes de módulos de baterías pueden encajar más entre sí baterías de mayor densidad energética y aumentar la capacidad total de potencia de sus instalaciones sin aumentos extremos en el costo de la energía gastada en refrigeración.
Conductores flexibles
Incluso con las baterías adecuadamente enfriadas, necesitan estar conectadas entre sí, y a cualquier aplicación que estén alimentando. Las soluciones de cables tradicionales, si bien son apropiadas en algunas aplicaciones, pueden ser difíciles de usar cuando la reducción de la huella es una preocupación principal porque a menudo no tienen un radio de flexión seguro para acomodar giros estrechos en espacios pequeños. En estos casos, los conductores flexibles, como barras o trenzas flexibles, pueden ofrecer más opciones de diseño debido a su sección transversal reducida y a los requisitos mínimos de radio de curvatura. Estas barras pueden ser prefabricadas para ahorrar tiempo y mano de obra en los sitios de trabajo.
Tecnología avanzada de baterías y materiales
El desarrollo de materiales avanzados y la protección del medio ambiente, como materiales ligeros y duraderos, diseños fiables de juntas y carcasas, revestimientos térmicos de cables, materiales resistentes al fuego y aislamiento sin halógenos de bajo humo, contribuye a la seguridad, eficiencia y longevidad de BESS. El desarrollo de la tecnología de baterías en sí, junto con la tecnología que la soporta, es fundamental para estos sistemas. Las baterías de iones de litio se utilizan comúnmente debido a su alta densidad de energía, escalabilidad y vida útil relativamente larga. La tecnología de fosfato de hierro y litio ha recorrido un largo camino y está ayudando a reducir el TCOE para los usuarios de almacenamiento de energía.
La demanda de almacenamiento de energía continuará creciendo a medida que las inversiones gubernamentales en infraestructura aumenten en todo el mundo, y las microrredes se vuelvan más comunes. Los centros de datos están construidos para apoyar la expansión de la inteligencia artificial, y los vehículos eléctricos están experimentando una adopción generalizada. Reducir la huella de un sistema de almacenamiento de energía, al tiempo que proporciona protección ambiental confiable, refrigeración líquida y distribución eléctrica eficiente y puesta a tierra para tales sistemas será un desafío para los fabricantes de módulos de baterías, compañías eléctricas, edificios comerciales y más. Pensar en estos desafíos y desarrollar tecnología para abordarlos ahora ayudará a las empresas de almacenamiento de energía a salir por delante de la competencia.
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