À medida que a proporção de novas energias continua a aumentar, as energias renováveis, como a eólica e a fotovoltaica, trouxeram enormes desafios à estabilidade das redes elétricas tradicionais devido às suas características intermitentes e voláteis. Portanto, novas aplicações em sistemas de energia surgiram. Para garantir a operação segura, estável e eficiente do sistema de energia, o sistema de armazenamento de energia tornou-se uma das principais tecnologias de suporte do novo sistema de energia. O armazenamento de energia pode não apenas reduzir picos de carga e preencher vales, melhorar a eficiência da utilização de energia elétrica, mas também melhorar a capacidade de absorção de nova energia, promover a regulação da frequência da rede elétrica e da carga de pico, e até mesmo participar das transações do mercado de energia, fornecendo suporte fundamental para a construção de um sistema de energia mais flexível, inteligente e sustentável.
Componentes básicos do sistema de armazenamento de energia
Unidade de armazenamento de energia (equipamento central): responsável pelo armazenamento e liberação de energia elétrica, equivalente a um “depósito de energia”. Tipos comuns: Armazenamento de energia eletroquímica: bateria de íons de lítio (fosfato de ferro-lítio, lítio ternário), bateria de íons de sódio, bateria de fluxo líquido totalmente de vanádio, etc. Armazenamento bombeado, armazenamento de energia por ar comprimido, armazenamento de energia por volante. Armazenamento de energia térmica: armazenamento de energia por sal fundido, armazenamento de energia por material de mudança de fase, etc. Entre elas, as baterias de íons de lítio tornaram-se a principal tecnologia de armazenamento de energia devido à sua alta densidade energética, alta velocidade de resposta e forte adaptabilidade.
Conversor de armazenamento de energia (PCS): responsável pela conversão de energia elétrica, convertendo corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC) para armazenamento ou invertendo CC em CA para conexão à rede. Controla o processo de carga e descarga da bateria para garantir a operação eficiente do sistema. Participa da regulação da frequência da rede e da regulação de pico, e fornece serviços auxiliares, como compensação de potência reativa.
O sistema de gestão de energia (EMS) é responsável pelo controle coordenado de todo o sistema de armazenamento de energia, equivalente ao "cérebro". Monitoramento em tempo real do status da bateria (SOC, SOH, etc.) para otimizar estratégias de carga e descarga. Combine os preços e a demanda de eletricidade para desenvolver o plano de programação de energia ideal. Use algoritmos de IA para prever a demanda de carga e melhorar a eficiência operacional do sistema.
Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS): Gerencia células e módulos de bateria para garantir uma operação segura. É responsável principalmente por monitorar a temperatura, a tensão e a corrente da bateria para evitar sobrecarga e descarga excessiva. Balanceia cada módulo de bateria para prolongar sua vida útil. Emite alertas de falha para evitar fuga térmica e incêndio.
Transformador e sistema de distribuição: Conecte o sistema de armazenamento de energia à rede elétrica para garantir a transmissão segura e eficiente de eletricidade.