Clase de conocimiento sobre almacenamiento de energía | Análisis de la eficiencia de los sistemas de almacenamiento de energía para C&I

2025-01-03

En los sectores industrial y comercial, los sistemas de almacenamiento de energía están desempeñando un papel cada vez más crucial, y la eficiencia del sistema es uno de los indicadores centrales utilizados para medir su rendimiento. Para las empresas que obtienen ganancias mediante la arbitraje de las diferencias de precios entre horas pico y valle, la eficiencia del sistema de almacenamiento de energía influye directamente en sus beneficios económicos y en el retorno sobre la inversión (ROI).

Fórmula para el cálculo de la eficiencia de conversión del sistema de almacenamiento de energía

Según la norma china GB/T 51437-2021 «Normas de diseño para centrales eléctricas híbridas eólico-solar-almacenamiento», la eficiencia de los dispositivos de almacenamiento de energía debe calcularse teniendo en cuenta factores como la eficiencia de las baterías, la eficiencia del sistema de conversión de potencia, la eficiencia de las líneas eléctricas y la eficiencia de los transformadores, utilizando la siguiente fórmula:

Φ=Φ1×Φ2×Φ3×Φ4

Φ1 Eficiencia de la batería — la eficiencia de la batería de almacenamiento de energía para completar ciclos de carga y descarga, que es la relación entre la energía descargada por la batería y la energía cargada en ella. La eficiencia de la batería está estrechamente relacionada con factores como la profundidad de descarga (DOD) de la batería, la tasa de carga y descarga y la temperatura, además de las características intrínsecas de la batería.
Φ2 Eficiencia del Sistema de Conversión de Energía (PCS) — incluyendo la eficiencia del rectificador y la eficiencia del inversor.
Φ3 Eficiencia de la línea eléctrica — considerando la eficiencia después de las pérdidas por transmisión de energía bidireccional en cables CA/CC.
Φ4 Eficiencia del transformador — considerando las pérdidas de eficiencia debidas a la transformación bidireccional de voltaje en los transformadores.

¿Cómo evaluar la eficiencia de un sistema de almacenamiento de energía?

El método más sencillo es verificar los datos de carga y descarga procedentes del funcionamiento del sistema. Sin embargo, ¿cómo podemos evaluar esto antes de seleccionar el sistema? Principalmente analizamos los siguientes aspectos:

Selección de dispositivo
Diseño de integración de sistemas
Estrategia de EMS (Sistema de Gestión de Energía) La estrategia de gestión del EMS de un sistema de almacenamiento de energía también afecta la eficiencia general del sistema. Un EMS inteligente puede optimizar las estrategias de carga y descarga del sistema de almacenamiento de energía en función de las condiciones meteorológicas, los periodos de precios eléctricos pico-valle, el estado de carga (SOC) de la batería y la carga eléctrica del usuario. Esto garantiza una optimización coordinada entre el sistema de almacenamiento de energía y la carga, mejorando así la eficiencia energética global.
Gestión de operación y mantenimiento Establecer una plataforma de monitoreo de datos para el sistema de almacenamiento de energía que recoja datos operativos en tiempo real es crucial. El análisis detallado de los datos ayuda a identificar los factores clave que afectan la eficiencia del sistema, y se pueden implementar medidas de optimización adecuadas. El mantenimiento regular y la sustitución oportuna de componentes envejecidos o dañados garantizan que el sistema mantenga un estado operativo óptimo.

Además de la eficiencia de conversión del sistema de almacenamiento de energía, también existe el concepto de eficiencia general de la central eléctrica. Según la norma GB/T 36549-2018 «Indicadores operativos y evaluación de centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímica», la eficiencia integral de una central eléctrica de almacenamiento de energía se refiere a la relación entre la cantidad total de electricidad suministrada a la red y la cantidad total de electricidad recibida de la red durante el período de evaluación:

Eficiencia integral = Energía total suministrada a la red por la central de almacenamiento de energía / Energía total recibida de la red por la central de almacenamiento de energía.

Por lo tanto, la fórmula de eficiencia integral requiere no solo el cálculo de la eficiencia de conversión CA/CC del sistema de almacenamiento de energía, sino también la pérdida de potencia debida a dispositivos auxiliares como aire acondicionado, sistemas de protección contra incendios, iluminación, monitoreo y alarmas. Estos sistemas auxiliares consumen electricidad durante su funcionamiento y afectan la eficiencia general de la central de almacenamiento de energía.

Desarrollado por Vilion de forma independiente Tecnología central de ecualización a nivel de clúster AiP (Activo en Paralelo) Construye eficazmente escenarios paralelos de múltiples clústeres, asegurando que las baterías nuevas y viejas puedan mezclarse y utilizarse fácilmente juntas, reduciendo la pérdida de energía a cero y aumentando la eficiencia del sistema de almacenamiento de energía en un 2%.

En conclusión, la eficiencia de los sistemas industriales y comerciales de almacenamiento de energía es una métrica de rendimiento compleja que implica diversos factores. Comprender los principios de funcionamiento, los factores que la influyen y los métodos para mejorarla es crucial para que los clientes puedan tomar decisiones informadas al seleccionar y aplicar sistemas de almacenamiento de energía. Con los continuos avances e innovaciones tecnológicos, se espera que la eficiencia de los sistemas de almacenamiento de energía mejore aún más, brindando un impulso más sólido al desarrollo energético sostenible de los sectores industrial y comercial.

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