Soluciones de almacenamiento de energía compartido y del lado de la red:
Estabilizadores y centros de valor para potenciar nuevos sistemas de energía
Introducción
Con la integración continua de una alta proporción de energía renovable en la red, su intermitencia y volatilidad inherentes plantean desafíos sin precedentes para el equilibrio en tiempo real y el funcionamiento seguro y estable del sistema eléctrico. El almacenamiento de energía en el lado de la red, especialmente los modelos de almacenamiento de energía compartido, se está convirtiendo en una infraestructura clave para construir un nuevo tipo de sistema eléctrico debido a sus capacidades de respuesta rápida, características de ajuste flexible y beneficios escalables. No es sólo un “estabilizador” para suavizar la producción de energía renovable y mejorar la capacidad de absorción, sino también un “centro de valor” para participar en el mercado de la electricidad, realizar múltiples realizaciones de valor y optimizar la asignación de recursos en toda la sociedad.
Escenario de aplicación típico: satisfacer las necesidades principales de la red eléctrica
- Servicios de regulación primaria de frecuencia y regulación rápida de frecuencia:Utilizando la capacidad de respuesta de potencia rápida de milisegundos a segundo nivel del almacenamiento de energía, suaviza automáticamente las desviaciones de frecuencia en la red eléctrica causadas por cambios repentinos de carga o nuevas fluctuaciones de energía, asegurando la estabilidad de la frecuencia de la red. Esta es una ventaja que las unidades tradicionales no pueden igualar.
- Reducción de picos y consumo de energía renovable:Almacenar el exceso de electricidad durante los períodos pico de generación de energía renovable (como el pico fotovoltaico del mediodía) y liberarlo durante los períodos pico de demanda de electricidad, como el pico nocturno, logrando la transferencia de energía entre períodos, reduciendo efectivamente la restricción eólica y solar, y aliviando la congestión de la transmisión y distribución.
- Centrales eléctricas de almacenamiento de energía compartidas:Construir centrales eléctricas independientes de almacenamiento de energía a gran escala para proporcionar servicios estandarizados de almacenamiento de energía a múltiples plantas de energía nuevas (como plantas de energía fotovoltaica y parques eólicos) o usuarios de energía en forma de "arrendamiento de capacidad" o "servicio de energía", mejorando así la eficiencia de utilización de los activos de almacenamiento de energía y reduciendo el umbral de inversión inicial para la distribución y el almacenamiento de nueva energía.
- Copia de seguridad del sistema e inicio en negro:Como fuente de energía de respaldo de emergencia para la red eléctrica, proporciona soporte de energía a corto plazo o ayuda a restaurar la energía a una red eléctrica local en situaciones extremas (arranque en negro), mejorando así la resiliencia de la red eléctrica.
Estudios de casos de clientes: la práctica de valor de las aplicaciones escalables
Caso 1: Una central eléctrica de almacenamiento de energía compartida en la provincia de Qinghai (50 MW/100 MWh)
- Puntos débiles del cliente: La provincia de Qinghai tiene abundantes recursos de energía solar y eólica, pero la capacidad de absorción de la red enfrenta desafíos durante ciertos períodos, lo que genera presiones de reducción sobre algunas nuevas empresas de generación de energía. Además, exigir que cada nuevo proyecto de energía configure su propio almacenamiento de energía daría como resultado una inversión inicial y costos de operación y mantenimiento elevados, y la eficiencia de utilización de los recursos de almacenamiento de energía dispersos es baja.
- Solución: Eneroc, como proveedor principal de equipos y soluciones de sistemas, participó en la construcción de una central eléctrica independiente de almacenamiento de energía compartida de 50 MW/100 MWh. Esta central eléctrica utiliza un sistema de almacenamiento de energía en contenedores a gran escala, con construcción y operación centralizadas.
- Modo de operación: Esta central eléctrica, que funciona como un activo de almacenamiento de energía independiente, proporciona principalmente servicios flexibles de arrendamiento de capacidad de almacenamiento de energía a empresas cercanas de generación de energía renovable (solar/eólica). Estas empresas pueden arrendar una cierta capacidad de espacio de almacenamiento de energía de acuerdo con sus propias necesidades para almacenar el excedente de electricidad y utilizarlo cuando sea necesario, optimizando así su curva de generación de energía y mejorando la capacidad de respuesta y la rentabilidad de la red.
- Resultados de la implementación: A través del modelo de intercambio, este proyecto ha reducido significativamente las barreras y los costos para que las nuevas empresas de energía en la región utilicen el almacenamiento de energía, promovió efectivamente el consumo local de energía limpia y redujo las pérdidas por reducción de energía.
Figura 1. Una central eléctrica de almacenamiento de energía compartida en la provincia de Qinghai
Caso 2: Proyecto de almacenamiento de energía en el lado de la red del condado de Fengxian, provincia de Jiangsu (50 MW/115 MWh)
- Puntos débiles del cliente: La red eléctrica en el condado de Fengxian, provincia de Jiangsu, enfrenta una presión cada vez mayor en el suministro de energía. Por un lado, existe una diferencia significativa de carga entre picos y valles; por otro lado, con la creciente proporción de integración de energías renovables, la estabilidad de la frecuencia de la red enfrenta desafíos. El sistema eléctrico local necesita urgentemente un recurso flexible que pueda lograr una reducción eficiente de los picos y el llenado de valles y, al mismo tiempo, proporcionar capacidades de regulación de frecuencia rápida para mejorar integralmente la confiabilidad del funcionamiento de la red y la calidad de la energía.
- Solución: Se proporcionó una solución de sistema de almacenamiento de energía en contenedores con una capacidad total de 50 MW/115 MWh.
- Modo de operación: Este proyecto sirve como un recurso de ajuste flexible en el lado de la red, sujeto a un despacho unificado de la red. Se descarga durante los períodos de carga máxima durante el día para participar en el afeitado máximo; y cargos durante los períodos de carga nocturnos fuera de las horas pico para lograr el llenado del valle, suavizando efectivamente la curva de carga neta regional. Al mismo tiempo, el sistema está en línea las 24 horas del día, los 7 días de la semana, respondiendo en tiempo real a los comandos de control automático de generación de la red, absorbiendo o liberando energía de manera rápida y precisa para proporcionar servicios auxiliares como la regulación de frecuencia primaria y secundaria, mejorando directamente la estabilidad de la frecuencia de la red.
- Resultados de la implementación: Una vez que el proyecto se puso en funcionamiento, mejoró significativamente la capacidad de regulación y la confiabilidad operativa de la red eléctrica en el condado de Fengxian. Mediante la reducción de picos y el llenado de valles, alivió la presión máxima del suministro de energía y mejoró la eficiencia de utilización de las instalaciones de transmisión y distribución; a través de una rápida regulación de frecuencia, suprimió eficazmente las fluctuaciones de frecuencia en la red eléctrica y mejoró la capacidad de la red para hacer frente a sobretensiones repentinas y nuevas fluctuaciones de energía.