Clase de Conocimiento sobre Almacenamiento de Energía | Escenarios de Aplicación C&I: Parque Industrial + Almacenamiento de Energía

Con los continuos avances en la tecnología de almacenamiento de energía y la disminución de los precios de las baterías de litio, el costo de los sistemas de almacenamiento de energía por baterías (ESS) está disminuyendo gradualmente, lo que pone de relieve la creciente viabilidad económica de las aplicaciones de almacenamiento de energía por baterías en los sectores comercial e industrial (C&I). Según datos relevantes, la tasa de crecimiento promedio anual del almacenamiento de energía C&I a nivel mundial de 2021 a 2023 alcanzó el 169%.

Como uno de los principales consumidores de energía, los parques industriales a menudo enfrentan la carga de altos costos eléctricos. Además, pueden sufrir pérdidas significativas durante cortes de energía causados por sobrecargas en la red o por otros fallos. En los últimos años, bajo el consenso global sobre la «reducción de carbono», muchos países y regiones han ido desplegando cada vez más energías renovables en sus parques industriales. Por ejemplo, se instalan paneles solares en techos o en el suelo para generar electricidad destinada al uso del parque. Sin embargo, la generación de energía a partir de estas fuentes renovables es susceptible a variaciones estacionales y climáticas, lo que genera volatilidad e incertidumbre. Esto impide que las energías renovables sustituyan de manera confiable y constante a las fuentes de energía tradicionales para proporcionar un suministro eléctrico estable a los parques industriales.

A continuación, este artículo abordará uno de los escenarios típicos de aplicación del almacenamiento de energía C&I: Parques Industriales + Almacenamiento de Energía.

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¿Qué es Parque Industrial + Almacenamiento de Energía?

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Tal como se entiende literalmente, Parque Industrial + Almacenamiento de Energía se refiere a desplegar tales sistemas energéticos dentro de parques industriales tradicionales para abordar sus necesidades y desafíos energéticos específicos. Los parques industriales tradicionales suelen contar con un gran número de equipos caracterizados por un alto consumo de energía, períodos prolongados de operación a carga elevada y un alto consumo energético. La implementación de SAE puede ayudar a los parques industriales a equilibrar la oferta y la demanda de electricidad, gestionar eficazmente las fluctuaciones energéticas y las variaciones en la demanda pico, garantizar un suministro eléctrico estable y optimizar la eficiencia en el uso de la energía.

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¿Cuáles son los requisitos previos para configurar el almacenamiento de energía en parques industriales?

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1. Política de tarifas por horario de uso (TOU): Los parques industriales deben adherirse a las políticas locales de tarifas TOU, con una diferencia significativa de precios entre las horas punta y las horas valle (se recomienda al menos 0,8 yuanes/kWh en China). Cuanto mayor sea la diferencia de precio entre la electricidad en horas punta y en horas valle, mayores serán los rendimientos para los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) de los parques industriales que dependen principalmente del arbitraje entre horas punta y valle para su rentabilidad.
2. Cobertura de períodos de alta carga: El patrón de consumo eléctrico de los usuarios debería cubrir los períodos pico. Si la electricidad se utiliza principalmente por la noche, podría no ser adecuado para implementar un sistema de almacenamiento de energía.
3. Capacidad excedente de los transformadores: Durante los períodos de carga baja y normal, debería haber capacidad excedente en los transformadores para acomodar la carga del sistema de almacenamiento de energía. Si la tasa de carga del transformador en el parque es alta, podría no ser factible instalar un sistema de almacenamiento de energía.
4. Tiempo anual de utilización del ESS: El sistema debe estar operativo durante más de 270 días al año para garantizar su estabilidad a largo plazo y viabilidad económica.

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¿Cuáles son las ventajas de construir Sistemas de Almacenamiento de Energía en parques industriales?

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• Ahorro de costos

Al almacenar electricidad durante los períodos de baja demanda, cuando los precios son bajos, y utilizar la electricidad almacenada durante los períodos de alta demanda, cuando los precios son altos, el desplazamiento de la carga máxima puede reducir significativamente los costos de electricidad para las empresas del parque industrial.

• Mejorar la calidad y estabilidad de la energía

(1) Reduce la presión sobre la red: Aliviar la demanda máxima de electricidad durante los períodos de alta carga en parques industriales, especialmente durante los picos diurnos en las empresas manufactureras. Los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) pueden suministrar electricidad durante las horas de máxima demanda, reduciendo la dependencia de la red y ayudando a equilibrar la carga de la red.

(2) Energía de respaldo de emergencia: Durante fallas en la red o cortes de energía, los sistemas ESS pueden servir como fuentes de energía de emergencia, garantizando el funcionamiento continuo de equipos y sistemas críticos en parques industriales.

• Mejorar la utilización de energías renovables

(1) Optimizar el uso de la energía: En parques industriales equipados con energías renovables, los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) pueden almacenar el exceso de electricidad generada por fuentes renovables como la solar y la eólica dentro de los parques industriales, suavizando la producción de energía y reduciendo el desperdicio, lo que maximiza la utilización de las energías renovables.

(2) Reduce la huella de carbono: Al aumentar la eficiencia en la utilización de energías renovables, los parques industriales pueden reducir su dependencia de los combustibles fósiles tradicionales y disminuir sus emisiones de carbono, promoviendo así el desarrollo sostenible.

• Mejorar la eficiencia energética

(1) Gestión de la capacidad: La gestión de la capacidad del sistema de almacenamiento de energía (ESS, por sus siglas en inglés) se refiere a la planificación, asignación, programación y optimización sistemáticas de la capacidad del sistema mediante métodos científicos y herramientas tecnológicas. El objetivo es garantizar que el sistema satisfaga eficientemente la demanda de electricidad, maximizando al mismo tiempo su eficacia y sus beneficios. Esto implica utilizar datos históricos de consumo eléctrico y datos operativos del sistema de almacenamiento para analizar las tendencias en la carga eléctrica y la demanda de almacenamiento. Al hacerlo, es posible optimizar la configuración de la capacidad y las estrategias de programación del sistema de almacenamiento.

La gestión de la capacidad para el almacenamiento de energía debe adaptarse a escenarios y requisitos específicos. Por ejemplo, en un sistema ESS en parques industriales, la gestión de la capacidad puede ayudar a las empresas a reducir la compra de electricidad de la red durante los períodos de precios máximos, disminuyendo así los costos eléctricos. En sistemas fotovoltaicos (PV) + ESS, la gestión de la capacidad puede optimizar la coordinación entre la generación fotovoltaica y las baterías de almacenamiento, aumentando las tasas de autoconsumo y la eficiencia general del sistema.

(2) Diferimiento de las necesidades de expansión de la red: Los SAE pueden proporcionar apoyo energético para ciertas cargas durante los períodos de máxima demanda, posponiendo o evitando así la necesidad de inversiones en la expansión de la infraestructura de transmisión y distribución.

• Beneficios económicos

(1) Rápido retorno de la inversión: Los sistemas ESS pueden ofrecer beneficios económicos significativos mediante el ahorro en costos de electricidad, arbitraje con la tarifa TOU y una gestión optimizada de la energía, logrando un rápido retorno de la inversión.

(2) Fuentes diversificadas de ingresos: Los parques industriales pueden generar ingresos adicionales participando en servicios auxiliares de red, tales como la regulación de frecuencia y el soporte de voltaje, lo que refuerza aún más los beneficios económicos de los SAE.

• Mejorar la competitividad empresarial

(1) Imagen de Marca Verde: Adoptar energías renovables + sistemas de almacenamiento de energía (ESS) mejora la imagen verde de un parque industrial o una empresa, alineándose con las expectativas sociales en cuanto a conservación ambiental y desarrollo sostenible, lo que fortalece la competitividad en el mercado.

(2) Apoyo político: Las políticas de apoyo gubernamental y los subsidios para proyectos de energía verde y almacenamiento de energía fomentan aún más la aplicación y el desarrollo de los SAE en parques industriales y ayudan a mejorar la reputación y la competitividad de estas empresas.

En resumen, al implementar Sistemas de Almacenamiento de Energía en parques industriales, es posible lograr ahorros de costos, mejorar la calidad y estabilidad de la energía, optimizar la utilización de la energía, potenciar los beneficios económicos y aumentar la competitividad empresarial, fomentando así el desarrollo sostenible dentro de los parques industriales.

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¿A qué debo prestar atención al instalar un SAE en un parque industrial?

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Al instalar ESS en parques industriales, es necesario prestar atención a los siguientes aspectos:

• Diseño y planificación de sistemas

(1) Evaluación de la demanda: Evaluar con precisión la demanda de electricidad y las características de carga del parque industrial para determinar la capacidad y configuración del sistema de almacenamiento de energía.

(2) Compatibilidad: Asegure la compatibilidad del SBE con la infraestructura eléctrica y el equipo existentes para evitar un desperdicio innecesario de electricidad o daños al equipo.

• Seguridad

(1) Seguridad de las baterías: Seleccione baterías con alto desempeño en seguridad e instale y aplique medidas de seguridad tales como prevención de incendios y protección contra explosiones.

(2) Normas de seguridad: Cumplir con las normas eléctricas y de seguridad pertinentes para garantizar que la instalación y operación del SBE cumplan con las regulaciones nacionales o locales de seguridad.

• Viabilidad económica

(1) Análisis de Costo-Beneficio: Realizar un análisis económico detallado que incluya la inversión inicial, los costos operativos de mantenimiento y los rendimientos esperados para garantizar la tasa de retorno de la inversión de la ESS.

(2) Políticas de subsidios: Comprenda y aproveche los subsidios e incentivos gubernamentales para reducir los costos de inversión.

• Tecnología y Equipo

(1) Equipo eficiente: Seleccione equipos de almacenamiento de energía eficientes y estables para garantizar el funcionamiento a largo plazo del sistema.

(2) Gestión inteligente: Equipar con sistemas inteligentes de gestión energética para mejorar la eficiencia operativa y la automatización del SBE.

• Medio ambiente y ubicación

(1) Entorno de instalación: Elija ubicaciones de instalación adecuadas para garantizar que el ESS opere bajo condiciones ambientales óptimas, mitigando los impactos de condiciones climáticas extremas o factores ambientales.

(2) Planificación del espacio: Planifique adecuadamente el espacio de instalación para el ESS a fin de facilitar la ventilación, la disipación de calor y la facilidad de mantenimiento.

• Operaciones y gestión

(1) Plan de mantenimiento: Elaborar planes detallados de mantenimiento y procedimientos de respuesta ante emergencias para garantizar que el SBE pueda reanudar rápidamente su operación normal en caso de fallas o emergencias.

(2) Sistema de monitoreo: Instale sistemas de monitoreo en tiempo real para detectar y abordar oportunamente los problemas operativos del SBE, garantizando la estabilidad del sistema.

• Reglamentos y políticas

(1) Cumplimiento: Asegúrese de que el diseño, la instalación y la operación del SBE cumplan con las leyes, regulaciones y requisitos normativos locales.

(2) Actualizaciones de políticas: Manténgase informado sobre los cambios en las políticas y ajuste las estrategias operativas del ESS para maximizar los incentivos de las políticas.

Al adherirse a estas consideraciones, asegúrese de que el SAE instalado en parques industriales opere de manera segura, eficiente y económica, cumpliendo así efectivamente su función en el desplazamiento de cargas máximas, la energía de respaldo, la conservación de energía y la reducción del consumo, así como la estabilización de la red.

Casos de proyectos de parque industrial Vilion + almacenamiento de energía

Proyecto de regulación de la frecuencia de energía de fábrica en Suecia

Aplicación específica: BESS proporciona modulación de frecuencia de potencia y servicios auxiliares para la fábrica de alimentos, garantizando una operación segura y estable del sistema eléctrico.

Proyecto de planta solar + BESS de acero inoxidable en el Reino Unido

Aplicación específica: El sistema de almacenamiento de energía solar + batería almacena el exceso de energía solar para su uso nocturno. El BESS aprovechará plenamente la política tarifaria TOU, comprando electricidad de la red eléctrica para almacenarla en la franja horaria de precios bajos, liberando potencia durante el período de precios máximos y suministrando carga a las empresas, con el fin de obtener ganancias gracias a la diferencia de precios entre las horas pico y las horas valle y reducir así los costos de electricidad.

Proyecto de desplazamiento de la carga máxima en parques industriales en China

Aplicación específica: El sistema ESS suministrado por Vilion para un parque industrial en la provincia de Shanxi funciona principalmente en paralelo mediante 6 conjuntos de gabinetes EnerArk, lo que cumple adecuadamente con la necesidad de expansión de potencia y desplazamiento de cargas punta en el parque industrial y garantiza un suministro eléctrico estable y una producción y operación normales. Además, el parque industrial puede aprovechar la diferencia en los precios de la electricidad y, en última instancia, lograr una reducción integral de los costos eléctricos de las empresas.

Proyecto de desplazamiento de la carga máxima en parques industriales en China

Aplicación específica: El sistema ESS de 12 conjuntos suministrado por Vilion para un parque industrial en Guangdong se utiliza principalmente para desplazar la carga pico de energía y ayuda al parque industrial a reducir eficazmente los costos eléctricos y mejorar la calidad de la energía mediante la descarga del ESS en horas pico y la carga durante las horas normales y valle de tarifas eléctricas, asegurando así que el parque industrial logre un consumo eléctrico estable, seguro y confiable a bajo costo.

Proyecto BESS + Carga en China

Aplicación específica: El armario de almacenamiento de energía se utiliza en un parque industrial del distrito de Longgang, Shenzhen. Como proyecto de demostración de almacenamiento de energía + estación de carga, ayuda al parque industrial a lograr el desplazamiento de la carga máxima. La curva de demanda eléctrica puede ajustarse eficazmente mediante el proceso de carga y descarga del armario de almacenamiento de energía por baterías. Durante el período de precios bajos de la electricidad, la red eléctrica cargará el armario de almacenamiento de energía por baterías. En el período de precios altos de la electricidad, el armario de almacenamiento de energía por baterías suministrará energía a los vehículos eléctricos del parque industrial, logrando así los objetivos de transferencia de energía y obteniendo ingresos gracias a la diferencia en las facturas de electricidad de los distintos períodos, y cumpliendo así el objetivo de reducir integralmente los costos de consumo de energía.

Proyecto de expansión de capacidad del Parque Industrial en China

Aplicación específica: Un parque industrial en la región de Zhejiang está densamente poblado de fábricas y la carga sobre la red eléctrica ha aumentado considerablemente. Los transformadores tradicionales ya no pueden satisfacer la demanda de energía, por lo que se requiere una expansión dinámica de los transformadores para aliviar la presión sobre la red eléctrica. El gabinete exterior de almacenamiento de baterías suministrado por Vilion puede aportar energía adicional a la red cuando sea necesario. En combinación con un sistema de almacenamiento de energía (ESS), se puede reducir la presión de carga sobre el transformador, posponiendo o evitando así la necesidad de ampliar la capacidad del transformador.