Almacenamiento de energía en aplicaciones de energía distribuida: 5 consideración fundamental
Nuestra red eléctrica está cambiando, se está haciendo más distribuida y más renovable que nunca. El almacenamiento de energía en baterías es una tecnología fundamental para reducir nuestra dependencia en los combustibles fósiles y construir un futuro con bajas emisiones de carbono. Sin él, este cambio será imposible. Las microrredes, los edificios con neutralidad de carbono y los recursos de energía renovable locales son posibles gracias al almacenamiento de energía.
Un recurso de energía distribuida (DER, del inglés Distributed Energy Resource) es un sistema de generación de electricidad que incluye varios dispositivos a pequeña escala en lugar de una planta de energía centralizada y una red de distribución. El DER también se conoce como una red de energía distribuida. Los DER desempeñan un papel cada vez más importante en la transición hacia sistemas de energía más limpios, ya que las empresas y los consumidores individuales agregan capacidades de generación de energía a sus hogares y empresas.
Existen diferencias fundamentales entre la energía tradicional a partir de combustibles fósiles y la energía renovable utilizada en los DER. Las energías eólica y solar dependen del viento y del sol, mientras que los recursos no renovables centralizados, como el carbón, se pueden utilizar en cualquier momento en que se necesita energía.
El almacenamiento de energía hace posibles los DER
El almacenamiento de energía es fundamental en los sistemas de energía distribuida para desligar el momento en que se produce la energía del momento en que se utiliza la energía. Mediante el uso del almacenamiento de energía, los consumidores que utilizar sistemas de DER, como los paneles solares montados en los techos, pueden generar energía durante el día y utilizar esa energía más tarde durante el punto máximo de la demanda de energía en la noche.
En consecuencia, los sistemas de almacenamiento de energía desempeñan un papel fundamental en promover los objetivos de energía limpia mejorando simultáneamente tanto la utilización eficiente de recursos renovables y como la confiabilidad de la red y la estabilidad de los precios.
Consideraciones importantes para implementar el almacenamiento de energía
La Agencia Internacional de Energías Renovables calcula que el 90 % de la electricidad del mundo puede provenir de energías renovables para el 2050. Esto requerirá un aumento masivo en la generación de energía renovable. Sin embargo, existen algunas consideraciones clave que se deben tener en cuenta para implementar el almacenamiento de energía:
Reducción de los requisitos de espacio: dado el espacio físico limitado disponible en diversas aplicaciones, como instalaciones de red, estaciones de carga de vehículos eléctricos (VE) y edificios comerciales y residenciales, es crucial reducir el espacio que ocupan los sistemas de almacenamiento de energía. Esto implica optimizar la tecnología y el diseño para maximizar la capacidad de almacenamiento en un espacio más pequeño.
Soporte de infraestructura: las instalaciones de almacenamiento de energía requieren un soporte de infraestructura adecuado para alojar las baterías y los componentes asociados. Esto incluye consideraciones para los sistemas de enfriamiento, las conexiones eléctricas y el soporte estructural para mejorar la eficiencia del funcionamiento y de la seguridad.
Escalabilidad: la capacidad de ampliar los sistemas de almacenamiento de energía según la demanda es fundamental, especialmente en aplicaciones en las que se prevé un crecimiento, como las microrredes y las estaciones de carga de VE. Los diseños modulares que permiten una fácil expansión o replicación de la capacidad de almacenamiento pueden satisfacer necesidades futuras de manera eficaz.
Cumplimiento regulatorio: es esencial el cumplimiento de las normas y directrices reglamentarias relacionadas con la seguridad, el impacto medioambiental y la interconexión de la red. Confirmar que las instalaciones de almacenamiento de energía cumplan con todos los reglamentos y las normas pertinentes es fundamental para una implementación exitosa.
Rentabilidad: cuando se evalúa la rentabilidad general de las soluciones de almacenamiento de energía, un usuario debe sopesar los costos iniciales y los gastos de mantenimiento respecto de los posibles ahorros o las nuevas oportunidades de negocios a partir de una mejor administración de la energía. La implementación de sistemas que ofrecen un retorno de la inversión favorable durante su ciclo de vida es clave para una adopción generalizada.
Tecnologías para respaldar estas consideraciones
Aquellos que buscan implementar almacenamiento de energía en aplicaciones de red distribuida deben encontrar las tecnologías adecuadas. Aunque las necesidades pueden ser diferentes dependiendo de la escala de una instalación, y muchos OEM venderán sistemas completos, el rendimiento de las siguientes tecnologías afectará el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de energía en su conjunto.
Tecnología de enfriamiento: Para mantener el rendimiento y la seguridad, las baterías deben enfriarse. Existe una amplia gama de tecnologías de enfriamiento implementadas en sistemas de almacenamiento de energía según la densidad de alimentación de una instalación en particular. Para muchos sistemas, el aire acondicionado es una buena solución. El enfriamiento por aire es cada vez más eficiente y muchas empresas están estudiando los refrigerantes que utilizan para hacerlos más ecológicos. Para instalaciones o aplicaciones más grandes con mayor densidad de energía, la tecnología de enfriamiento por líquido, que consta de líneas de líquidos fríos que extraen el calor de las baterías hacia un enfriador, es la mejor opción debido a su eficiencia y eficacia superiores.
Los conductores flexibles, como las barras colectoras o las trenzas, pueden facilitar la integración de sistemas de almacenamiento de energía en espacios reducidos, lo que disminuye los requisitos de radio de curvatura. Estas soluciones permiten una instalación más fácil y un espacio general reducido en comparación con los sistemas tradicionales de cables y terminales.
La tecnología de batería avanzada es fundamental para los sistemas de almacenamiento de energía. Las baterías de iones de litio son de uso común debido a su alta densidad de energía, escalabilidad y vida útil relativamente larga. La tecnología de fosfato de hierro de litio ha sido de gran utilidad y ayuda a reducir el costo total de energía (TCOE,d el inglés Total Cost of Energy) para los usuarios de almacenamiento de energía.
Materiales avanzados: El desarrollo de materiales avanzados y la protección medioambiental, como materiales de gabinete livianos y duraderos, diseños confiables de gabinete y juntas, revestimientos de cables térmicos, materiales resistentes al fuego y aislamiento de bajo humo sin halógeno, contribuye a la seguridad, la eficiencia y la longevidad de los sistemas de almacenamiento de energía.
La demanda de almacenamiento de energía seguirá creciendo a medida que las inversiones gubernamentales en infraestructura aumenten en todo el mundo, las microrredes se vuelvan más comunes y los vehículos eléctricos se consoliden como una opción ampliamente utilizada.
Reducir el tamaño de los sistemas de almacenamiento de energía y proporcionar protección medioambiental confiable, enfriamiento por líquido y distribución eléctrica, y conexión a tierra eficientes para los sistemas de almacenamiento de energía será un desafío para los fabricantes de módulos de batería, las empresas de energía, los edificios comerciales y muchos más. Pensar en estos desafíos y desarrollar tecnología para abordarlos ahora ayudará a las empresas de almacenamiento de energía a adelantarse a la competencia.
Las soluciones de almacenamiento de energía de nVent simplifican el diseño, la adquisición, la fabricación y la instalación en el sitio, al tiempo que mejoran el TCOE (del inglés Total Cost of Ownership and Energy, costo total de propiedad y de la energía). Nuestras soluciones pueden adaptarse a una amplia gama de aplicaciones y entornos. Explore nuestras soluciones de almacenamiento de energía: Almacenamiento de energía | SERVICIOS PÚBLICOS DE ENERGÍA nVent
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