Análise comparativa de catro tipos de métodos de almacenamento de enerxía: en serie, centralizado, distribuído e modular

Os sistemas de almacenamento de enerxía divídense en catro tipos principais segundo a súa arquitectura e os escenarios de aplicación: de cadea, centralizados, distribuídos e...

modular. Cada tipo de método de almacenamento de enerxía ten as súas propias características e escenarios aplicables.

1. Almacenamento de enerxía de cadeas

Características:

Cada módulo fotovoltaico ou pequeno paquete de baterías está conectado ao seu propio inversor (microinversor) e, a continuación, estes inversores conéctanse á rede en paralelo.

Apto para sistemas solares domésticos ou comerciais de pequena escala debido á súa alta flexibilidade e fácil expansión.

Exemplo:

Pequeno dispositivo de almacenamento de enerxía con batería de litio empregado no sistema de xeración de enerxía solar no tellado dunha casa.

Parámetros:

Rango de potencia: normalmente desde uns poucos quilovatios (kW) ata decenas de quilovatios.

Densidade de enerxía: relativamente baixa, porque cada inversor require unha certa cantidade de espazo.

Eficiencia: alta eficiencia debido á reducida perda de potencia no lado de CC.

Escalabilidade: fácil de engadir novos compoñentes ou paquetes de baterías, axeitado para a construción por fases.

2. Almacenamento centralizado de enerxía

Características:

Emprega un inversor central grande para xestionar a conversión de enerxía de todo o sistema.

Máis axeitado para aplicacións en centrais eléctricas a grande escala, como parques eólicos ou grandes centrais fotovoltaicas terrestres.

Exemplo:

Sistema de almacenamento de enerxía de clase megavatio (MW) equipado con grandes parques eólicos.

Parámetros:

Rango de potencia: desde centos de quilovatios (kW) ata varios megavatios (MW) ou incluso máis.

Densidade de enerxía: Alta densidade de enerxía debido ao uso de equipos de gran tamaño.

Eficiencia: Pode haber maiores perdas ao manexar correntes elevadas.

Rentabilidade: menor custo unitario para proxectos a grande escala.

3. Almacenamento de enerxía distribuído

Características:

Distribuír varias unidades de almacenamento de enerxía máis pequenas en diferentes lugares, cada unha funcionando de forma independente pero podendo conectarse en rede e coordinarse.

Contribúe a mellorar a estabilidade da rede local, mellorar a calidade da enerxía e reducir as perdas de transmisión.

Exemplo:

Microrredes dentro de comunidades urbanas, compostas por pequenas unidades de almacenamento de enerxía en varios edificios residenciais e comerciais.

Parámetros:

Rango de potencia: desde decenas de quilovatios (kW) ata centos de quilovatios.

Densidade de enerxía: depende da tecnoloxía específica de almacenamento de enerxía empregada, como as baterías de ións de litio ou outras baterías novas.

Flexibilidade: pode responder rapidamente aos cambios na demanda local e mellorar a resiliencia da rede.

Fiabilidade: mesmo se falla un só nodo, os outros nodos poden seguir funcionando.

4. Almacenamento modular de enerxía

Características:

Consta de varios módulos de almacenamento de enerxía estandarizados, que se poden combinar de forma flexible en diferentes capacidades e configuracións segundo sexa necesario.

Admite conectar e usar, fácil de instalar, manter e actualizar.

Exemplo:

Solucións de almacenamento de enerxía en contedores empregadas en parques industriais ou centros de datos.

Parámetros:

Rango de potencia: desde decenas de quilovatios (kW) ata máis de varios megavatios (MW).

Deseño estandarizado: boa intercambiabilidade e compatibilidade entre módulos.

Fácil de ampliar: a capacidade de almacenamento de enerxía pódese ampliar facilmente engadindo módulos adicionais.

Mantemento sinxelo: se falla un módulo, pódese substituír directamente sen ter que apagar todo o sistema para a súa reparación.

Características técnicas

Dimensións Almacenamento de enerxía de cadea Almacenamento centralizado de enerxía Almacenamento de enerxía distribuído Almacenamento modular de enerxía
Escenarios aplicables Sistema solar para fogares pequenos ou comerciais Grandes centrais eléctricas de gran escala (como parques eólicos, centrais fotovoltaicas) Microrredes comunitarias urbanas, optimización enerxética local Parques industriais, centros de datos e outros lugares que requiren unha configuración flexible
Rango de potencia Desde varios quilovatios (kW) ata decenas de quilovatios Desde centos de quilovatios (kW) ata varios megavatios (MW) e incluso máis Decenas de quilovatios a centos de quilovatios Pódese ampliar desde decenas de quilovatios ata varios megavatios ou máis
Densidade de enerxía Menor, porque cada inversor require unha certa cantidade de espazo Alto, usando equipos grandes Depende da tecnoloxía específica de almacenamento de enerxía empregada Deseño estandarizado, densidade de enerxía moderada
Eficiencia Alto, reducindo a perda de enerxía do lado de CC Pode haber maiores perdas ao manexar correntes elevadas Responder rapidamente aos cambios na demanda local e mellorar a flexibilidade da rede A eficiencia dun só módulo é relativamente alta e a eficiencia xeral do sistema depende da integración
Escalabilidade Fácil de engadir novos compoñentes ou paquetes de baterías, axeitado para a construción por fases A expansión é relativamente complexa e débese ter en conta a limitación de capacidade do inversor central. Flexible, pode traballar de forma independente ou colaborativa Moi doado de ampliar, só tes que engadir módulos adicionais
Custo O investimento inicial é elevado, pero o custo operativo a longo prazo é baixo Custo unitario baixo, axeitado para proxectos a grande escala Diversificación da estrutura de custos, dependendo da amplitude e profundidade da distribución Os custos dos módulos diminúen coas economías de escala e a implementación inicial é flexible
Mantemento Mantemento sinxelo, un só fallo non afectará a todo o sistema A xestión centralizada simplifica algúns traballos de mantemento, pero os compoñentes clave son importantes A ampla distribución aumenta a carga de traballo do mantemento in situ O deseño modular facilita a substitución e a reparación, reducindo o tempo de inactividade
Fiabilidade Alto, mesmo se falla un compoñente, os demais poden seguir funcionando con normalidade Depende da estabilidade do inversor central Mellorou a estabilidade e a independencia dos sistemas locais O deseño redundante entre os módulos mellora a fiabilidade do sistema

Data de publicación: 18 de decembro de 2024