Ramon

Ramon
Ramon Gallart

dimecres, 3 de març del 2021

Més enllà del comptador elèctric.

Els sistemes d’emmagatzematge d’energia basats en bateries químiques (BESS) estan sorgint en tots els àmbits del sector elèctric, inclosos els serveis de generació, serveis auxiliars, serveis de transport, distribució i serveis de gestió d’energia dels consumidors.


Les aplicacions dels BESS al sector elèctric es divideixen en tres categories: 

Comptador frontal (FTM): Són aquells que s’integren en una instal·lació de generació, a la xarxa de distribució o un sistema de transport per a les aplicacions que es resumeixen a la següent taula:

Darrere del comptador (BTM): Estan connectats darrere del comptador dels distribuïdors que poden ser consumidors comercials, industrials o residencials i el seu principal objectiu, és la gestió de l’energia del consumidor i l’estalvi de la factura d’electricitat. El BTM BESS actua com a càrrega durant els períodes de càrrega de les bateries i actua com a generador durant els períodes de descàrrega de les bateries.

L'aplicació del BTM BESS podria ser per complir un o més dels propòsits següents:

  • Retall de pics de consum i gestió de la demanda
  • Gestió del cost energètic del temps d’ús
  • Continuïtat del subministrament d’energia durant l’aturada del subministrament elèctric
  • Gestió de la qualitat de l'energia i limitació de les pertorbacions aigües amunt
  • Compensació de la potència reactiva
  • Càrrega ràpida EV

Concepte BTM BESS

Un BTM BESS, està en paral·lel a la xarxa de subministrament del distribuïdor, s’hauria d’utilitzar únicament pel costat del consumidor i no hauria d’haver cap flux d’energia cap a la xarxa. A més del BTM BESS, també hi pot haver BTM PV o altres tipus de recursos energètics distribuïts (DER) a les instal·lacions del consumidor.

El flux general d’energia en una instal·lació industrial que conté sistemes BTM BESS i BTM PV es mostra a la figura 1.


Cal assegurar-se que un BTM BESS no descarrega energia activa a la xarxa. Per complir aquest requisit, el sistema BESS supervisarà contínuament la càrrega de la instal·lació i ajustarà la descàrrega del BESS perquè no superi el consum de la instal·lació. A més d’aquesta mesura, s’utilitzarà un relé de control de potència inversa al punt de subministrament de la xarxa elèctrica per evitar la injecció d’energia a la xarxa del distribuïdor en cas de fallada del sistema del control del BESS.

Al igual que el FTM BESS o el DER, el BTM BESS haurà d’estar equipat amb un sistema de protecció per no poder subministrar energia en mode illa o desconnectat de la xarxa elèctrica. En el cas que els inversors BESS no puguin complir els requisits anteriors  estipulats a la norma IEEE 1547, serà necessari per separat un sistema de detecció anti-illa remot o local.


Els inversors BTM BESS seran bidireccionals per poder carregar i descarregar. A més, aquests inversors seran bimodals, és a dir, per poder funcionar com a generador iamb capacitat de poder crear una xarxa en cas de tall de xarxa del distribuïdor i sigui necessari per al funcionament en mode illa del BTM BESS. Hi han diversos mètodes de control per operar l’inversor BTM BESS en mode illa. Es requereix un exhaustiu examen del sistema de control per al funcionament en mode illa de l’inversor BTM BESS de manera que cal evitar connectar i desconnectar grans  càrregues de forma. Un sistema d'alimentació ininterrompuda (SAI) és un cas especial de l'aplicació BESS que s'utilitza a les indústries per proporcionar subministrament continu a les càrregues crítiques. 

Descripció de les aplicacions BTM BESS

La gestió de les càrregues i la reducció dels pics de consum pel consumidor: permet minimitzar  part de la seva factura que varia segons la seva demanda d’energia més alta i reduir els costos globals del servei elèctric,  reduint les despeses de demanda durant els períodes punta especificats per la companyia.

La gestió del cost energètic i del temps d’ús: Correspon a la facturació d'acord a quan les tarifes són baixes i fer la descarrega de la bateria, durant les hores punta, això, també, permet de reduir la factura del consum elèctric.

La continuïtat del subministrament elèctric: Relacionat amb la capacitat de substituir la xarxa elèctrica del distribuïdor, en cas d’interrupció, reduint així els inconvenients  en cas d’apagada.

La gestió de la qualitat de l’energia: Amb l’objectiu de proporcionar un alt nivell de qualitat d’energia per sobre del que ofereix la distribuïdora, on les càrregues crítiques de la instal·lació són molt importants. A més, es podria utilitzar per a la limitació de les pertorbacions transmeses als nivells superiors.

La compensació de la potència reactiva: Es refereix a la capacitat del convertidor per compensar localment la potència reactiva i, per tant, influir en la tensió d’alimentació.

La integració de càrrega ràpida de vehicles elèctrics (EV): La integració en paral·lel al subministrament de xarxa convertida en corrent continu per carregar vehicles elèctrics o subministrar les màximes càrregues de corrent continu sense incrementar la potencia contractada. Si només s’utilitza per carregar,  no cal que el seu inversor sigui bidireccional.

 Font: IEEE Smart Grid