La tecnología de almacenamiento de energía es crucial para impulsar el desarrollo de la nueva industria energética. El almacenamiento avanzado de energía no solo es una base técnica fundamental para construir un nuevo sistema energético y promover una transición energética verde y baja en carbono, sino que también es clave para lograr la neutralidad de carbono y alcanzar el pico de emisiones de carbono. Los sistemas de almacenamiento de energía pueden eliminar las diferencias entre picos y valles entre el día y la noche, garantizar una producción fluida, proporcionar reducción de picos y regulación de frecuencia, y servir como capacidad de respaldo. Esto cumple con los requisitos para la integración estable y segura de la energía renovable en la red, reduciendo significativamente la restricción de energía eólica y solar.

A continuación se muestra una arquitectura típica de un sistema de almacenamiento de energía distribuido:

El sistema de almacenamiento de energía está compuesto por baterías, componentes eléctricos, soporte mecánico, sistemas de gestión térmica, convertidores de potencia bidireccionales (PCS), sistemas de gestión de energía (EMS) y sistemas de gestión de baterías (BMS). Las baterías se organizan y ensamblan en módulos de batería, que luego se fijan en gabinetes de baterías junto con otros componentes. A continuación se muestra una introducción a las partes clave de este sistema.

Sistema de batería

Las baterías de almacenamiento de energía avanzadas, como una de las rutas tecnológicas clave, desempeñan un papel importante para aumentar la tasa de absorción de energía renovable y garantizar el funcionamiento seguro y estable del sistema eléctrico. Las baterías de litio, como componentes cruciales del almacenamiento de energía, determinan el progreso del almacenamiento electroquímico. Las baterías de litio se dividen en baterías de fosfato de hierro y litio y baterías de litio ternarias según el material del cátodo. El mercado de almacenamiento de energía utiliza principalmente baterías de fosfato de hierro y litio. Eliminar las diferencias entre picos y valles entre el día y la noche es el escenario de aplicación principal para los sistemas de almacenamiento de energía, y la vida útil del producto afecta directamente los retornos del proyecto.

Sistema de gestión térmica

Si comparamos la batería con el cuerpo de un sistema de almacenamiento de energía, el sistema de gestión térmica es su "vestimenta". Las baterías deben funcionar en un rango de temperatura confortable (23 ~ 25 ℃) para lograr una eficiencia óptima. Si la temperatura de funcionamiento de la batería supera los 50 ℃, su vida útil disminuirá rápidamente; Por debajo de -10 ℃, la batería entra en modo de "hibernación" y no puede funcionar correctamente. Las altas temperaturas afectan gravemente la vida útil y la seguridad del sistema de almacenamiento de energía, mientras que las bajas temperaturas pueden hacer que el sistema deje de funcionar. La función del sistema de gestión térmica es proporcionar una temperatura adecuada para el sistema de almacenamiento de energía en función de la temperatura ambiente, extendiendo así la vida útil del sistema.

Sistema de gestión de batería (BMS)

El sistema de gestión de batería (BMS) actúa como vínculo entre la batería y el usuario, principalmente para mejorar la utilización de la batería y evitar la sobrecarga y la descarga excesiva. El voltaje, la corriente y la temperatura son parámetros cruciales del sistema de almacenamiento de energía. Utilizando algoritmos complejos, se pueden inferir el SOC (estado de carga) del sistema, el funcionamiento del sistema de gestión térmica, la detección del aislamiento del sistema y el equilibrio de la batería. BMS debe priorizar la seguridad en su diseño, siguiendo el principio de "prevención primero, control como garantía", para abordar sistemáticamente la gestión de seguridad del sistema de baterías de almacenamiento de energía.

Convertidor de potencia bidireccional (PCS)

El convertidor de energía en un sistema de almacenamiento de energía es similar a un cargador de teléfono y convierte la energía de CA en energía de CC para cargar. El PCS en un sistema de almacenamiento de energía es un cargador a gran escala, pero es bidireccional. Actúa como un puente entre la pila de baterías y la red, convirtiendo la energía de CA de la red en energía de CC para la pila de baterías, por un lado, y convirtiendo la energía de CC de la pila de baterías en energía de CA para retroalimentar a la red, por el otro. .

Sistema de Gestión de Energía (EMS)

El Sistema de Gestión de Energía (EMS) es crucial en un sistema de almacenamiento de energía. Integra información de todos los subsistemas dentro del sistema de almacenamiento de energía, controlando completamente el funcionamiento del sistema y tomando decisiones relevantes para garantizar un funcionamiento seguro. EMS carga datos en la nube, proporcionando herramientas operativas para el personal de gestión de backend del operador. También facilita la interacción directa con los usuarios. El personal de mantenimiento puede utilizar EMS para monitorear el funcionamiento del sistema de almacenamiento de energía en tiempo real, logrando una supervisión en tiempo real.