Por que os gabinetes de armazenamento de energia são o coração da segurança da nova indústria energética

Nos novos sistemas energéticos, existe sempre uma contradição estrutural entre a instabilidade do lado da produção de energia e a certeza do lado do consumo de energia. Os armários de armazenamento de energia são o equipamento chave para resolver esta contradição. Quer se trate de microrredes fotovoltaicas, eólicas ou industriais e comerciais, a energia elétrica deve passar por processos seguros e controláveis ​​de armazenamento e liberação antes de poder ser verdadeiramente convertida em energia utilizável. Do ponto de vista do sistema, os armários de armazenamento de energia da bateria não apenas desempenham funções de regulação de energia, mas também determinam diretamente os limites de segurança e a confiabilidade operacional de todo o novo sistema de energia.

 

 

Um gabinete de armazenamento de energia é um dispositivo de armazenamento e gerenciamento de energia altamente integrado, normalmente composto por módulos de bateria, um sistema de gerenciamento de bateria (BMS), um sistema de gerenciamento térmico, unidades de proteção contra incêndio e segurança e um invólucro estrutural. Sua função essencial é estabelecer uma “zona tampão” entre a geração e o consumo de energia, possibilitando a programação e controlabilidade da energia elétrica ao longo do tempo. Na engenharia prática, os gabinetes de sistemas de armazenamento de energia são frequentemente considerados o equipamento central de novos sistemas de energia; assim que ocorrer uma anomalia, o risco aumentará rapidamente e afetará todo o sistema.

 

 

Do ponto de vista funcional, a função principal dos armários de armazenamento de energia é equilibrar a oferta e a procura de eletricidade. Por meio de mecanismos de redução de pico e preenchimento de vale, eles armazenam energia elétrica durante períodos de-baixa carga e a liberam durante períodos de-alta carga, melhorando a eficiência operacional da rede e do lado do usuário. Em sistemas de energia fotovoltaica e eólica, os gabinetes de armazenamento de energia podem suavizar a produção de energia, reduzindo o impacto das flutuações na rede e permitindo que a nova geração de energia tenha “previsibilidade” e “despachabilidade”. Neste processo, o gabinete de armazenamento da bateria solar desempenha, na verdade, o papel de um estabilizador do sistema, em vez de simplesmente um recipiente de energia.

 

 

Ao contrário dos equipamentos tradicionais de distribuição de energia, os gabinetes de armazenamento de energia armazenam centralmente fontes de energia química de alta-energia-densidade. Uma vez fora de controle, os riscos são muito maiores do que os dos equipamentos elétricos comuns. Portanto, a lógica de projeto dos gabinetes de armazenamento de energia deve priorizar a segurança, incluindo gerenciamento de consistência celular, alerta antecipado de fuga térmica, supressão ativa ou passiva de incêndio, isolamento estrutural e projeto à prova de explosão-. Especialmente em cenários externos ou sem supervisão, os recursos de segurança dos gabinetes de armazenamento de energia externos determinam diretamente se um projeto pode operar a longo-prazo.

 

 

Do ponto de vista técnico, os gabinetes de armazenamento de energia de baterias de íons de lítio continuam sendo os principais, oferecendo vantagens como alta densidade de energia, alta eficiência e maturidade do sistema. No entanto, eles são extremamente sensíveis à temperatura e às estratégias de carga/descarga. Em contrapartida, as baterias de fluxo são inerentemente mais seguras, mas os seus sistemas são mais complexos e requerem um investimento inicial mais elevado. À medida que a densidade de potência do sistema continua a aumentar, as soluções de refrigeração líquida tornam-se gradualmente a tendência. Armários de armazenamento de energia-resfriados a líquido, por meio de controle preciso de temperatura, reduzem significativamente a probabilidade de fuga térmica e estão sendo amplamente adotados em armazenamento de energia em grande-escala e em projetos de alto-nível de segurança-.

 

 

Os riscos de segurança dos armários de armazenamento de energia concentram-se principalmente em três aspectos. Primeiro, existe o risco de fuga térmica da bateria, geralmente causada por sobrecarga, superaquecimento localizado ou defeitos nas células. Em segundo lugar, existem riscos de transporte e entrega; uma vez que os armários de armazenamento de energia são classificados como materiais perigosos segundo os regulamentos, a sua logística deve cumprir as normas internacionais. Terceiro, existem riscos ambientais de instalação e operação, como ambientes com alta umidade, alta temperatura ou vibração, que podem afetar a vida útil do sistema e a redundância de segurança. Para gabinetes de armazenamento de energia mais integrados, os recursos de design-no nível do sistema tornam-se cruciais para controlar esses riscos.

 

 

Em novos projetos de energia, os gabinetes de armazenamento de energia não são entidades isoladas, mas profundamente acoplados a inversores, EMS (Sistema de Gerenciamento de Energia) e interfaces de rede. Uma anomalia no sistema de armazenamento de energia pode desencadear uma reação em cadeia, levando ao encerramento do local. Portanto, os gabinetes de armazenamento de energia são frequentemente colocados no centro da topologia do sistema. Seja em parques industriais e comerciais ou em microrredes remotas, a confiabilidade do sistema de armazenamento de energia em gabinete externo determina a viabilidade de engenharia do sistema.

 

 

À medida que a taxa de penetração de novas energias continua a aumentar, o armazenamento de energia já não é uma “configuração opcional”, mas uma parte integrante da infra-estrutura. Especialmente com o aumento contínuo na proporção de energia fotovoltaica e eólica, os armários de armazenamento de energia realizam múltiplas tarefas de absorção, regulação e proteção de segurança. Olhando para o futuro, em cenários complementares de múltiplas-energias, os gabinetes de armazenamento de energia solar eólica se tornarão um importante suporte físico para a operação estável de novos sistemas de energia, e seu nível de segurança continuará a melhorar.

 

 

À medida que novos sistemas de energia continuam a evoluir em direção a maior potência, maior integração e maiores níveis de segurança, as capacidades de projeto e fabricação de gabinetes de armazenamento de energia tornaram-se um padrão crucial para medir a capacidade tecnológica de um fornecedor. Oferecemos uma variedade de soluções sistemáticas para diferentes cenários de aplicação, incluindoArmário de armazenamento de energia integradoe gabinete integrado de armazenamento de energia com resfriamento líquido para energia eólica, cobrindo cenários industriais, comerciais, externos e de suporte a novas energias. Essas soluções ajudam os clientes a alcançar uma operação estável-de longo prazo de seus sistemas de energia, ao mesmo tempo que garantem limites de segurança.