Un sistema de almacenamiento de energía está compuesto por dispositivos que controlan la entrada/salida y la conversión/almacenamiento de energía. El proceso suele implicar múltiples formas de energía, dispositivos, sustancias y procesos. Se trata de un sistema energético complejo que cambia con el tiempo y requiere varios indicadores para evaluar su rendimiento.
Según la forma en que se almacena la energía, los sistemas de almacenamiento existentes se dividen principalmente en cinco categorías: baterías, térmico, mecánico, hidroeléctrico por bombeo e hidrógeno.
En comparación con otros métodos de almacenamiento de energía, los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) son más adecuados para aplicaciones en el hogar gracias a sus ventajas de seguridad, tecnología madura, fácil instalación y ausencia de contaminación.
Qué es un sistema de almacenamiento de energía en baterías
Las baterías son la forma de almacenamiento más antigua, común y accesible, y los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) las utilizan para almacenar y distribuir energía en forma de electricidad. La energía se obtiene de la red eléctrica o de fuentes renovables (como la energía solar y eólica) y se almacena mediante tecnología electroquímica. Luego, las baterías se descargan y liberan la energía cuando se necesita (durante los periodos de máxima demanda, los cortes del suministro eléctrico y otras situaciones).
Como se mencionó anteriormente, la energía almacenada en las baterías proviene principalmente de la red eléctrica, la energía solar y la energía eólica. Con la popularización de la generación de energía fotovoltaica, la energía solar se ha convertido en la principal fuente para el almacenamiento de energía en baterías. Según la configuración del sistema, los sistemas de almacenamiento de energía en baterías se dividen en sistemas conectados a la red, sistemas conectados/aislados de la red, sistemas aislados de la red y sistemas de almacenamiento de energía para microrredes.
A continuación, tomaremos el almacenamiento de energía aislado como ejemplo para presentar el sistema de almacenamiento en baterías.
Sistema doméstico de almacenamiento de energía con baterías
Un sistema aislado de almacenamiento de energía solar consta de generación de energía fotovoltaica, un controlador, una batería y un inversor, entre otros componentes. Puede cargar directamente la batería con módulos fotovoltaicos para satisfacer la demanda de electricidad. Sus componentes principales son el controlador, que carga la batería, y el inversor aislado, que convierte la corriente continua en corriente alterna.
Es adecuado para instalarse en lugares con cortes frecuentes del suministro eléctrico o una red eléctrica inestable. Puede cargarse con un sistema de generación de energía solar, así como con electricidad convencional cuando la red está operativa, para garantizar el suministro eléctrico.
Sistema de almacenamiento de energía con baterías para uso industrial/comercial
Los sistemas industriales de almacenamiento de energía con baterías de litio se dividen, según el formato de instalación, en sistemas de almacenamiento de energía en armario y sistemas de almacenamiento de energía en contenedor.
El sistema de almacenamiento de energía en armario con baterías de litio también se conoce como armario de almacenamiento de baterías de litio. Por lo general, utiliza baterías de fosfato de hierro y litio como medio de almacenamiento de energía, tiene una capacidad superior a 6200Wh y se carga y descarga mediante un PCS. Se utiliza únicamente como almacenamiento y fuente de alimentación externos.
Sistema de almacenamiento de energía todo en uno de PowMr
Aunque los sistemas domésticos de almacenamiento de energía son más sencillos que los sistemas industriales, instalar el sistema y conectar sus distintos componentes también resulta bastante complicado, además de dificultar la limpieza y el mantenimiento diarios. Por ello, el cargador inversor ha ido surgiendo como un dispositivo que combina las funciones de un controlador y un inversor.
Sin embargo, nos gustaría recomendarte un dispositivo de almacenamiento de energía más sencillo: el sistema de almacenamiento de energía todo en uno ESS de PowMr, que integra el almacenamiento de energía en baterías de litio en el cargador inversor.
Características destacadas:
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Diseño todo en uno
Este sistema de almacenamiento de energía está equipado con un inversor de 6.2KW, un cargador solar y dos baterías de fosfato de hierro y litio de 5kWh. Es fácil de instalar, ahorra espacio, tiene un diseño sencillo y no acumula polvo fácilmente.
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Comunicación del BMS
Equipado con 2 baterías LiFePO4 (5kWh, 6000 ciclos al 80 % de DoD), admite la conexión simultánea de 4 baterías en paralelo para proporcionar un máximo de 20kWh de energía.
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Inversor aislado de la red de 6200W
Admite salida de onda sinusoidal pura, convierte 48V CC en 220V CA, cuenta con un controlador solar MPPT de 120A y admite una entrada fotovoltaica de MAX 500V. Es apto para electrodomésticos, herramientas eléctricas y otras cargas de CA.
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Varios modos de funcionamiento
Varios modos de carga: puedes cargar con un generador, energía fotovoltaica o electricidad de la red, y establecer el nivel de prioridad del uso de la energía.
Componentes de un sistema de almacenamiento de energía en baterías
El diseño de un sistema doméstico de almacenamiento de baterías requiere tener en cuenta varios factores, por no hablar de los sistemas industriales de almacenamiento de energía.
Aquí no profundizaremos en el diseño del sistema de almacenamiento de energía, pero explicaremos brevemente la composición de un sistema de almacenamiento de baterías con almacenamiento de energía aislado de la red.
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Generador de energía
Un panel solar es un dispositivo semiconductor con capacidad de convertir la luz en electricidad. En el semiconductor pueden generarse cargas libres, que se desplazan de manera direccional y se acumulan, formando así un potencial eléctrico en sus dos extremos y generando corriente eléctrica cuando estos se conectan mediante un conductor.
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Controlador
Equipo de control automático utilizado en sistemas de generación de energía solar para controlar varios conjuntos de paneles solares, cargar baterías y suministrar energía a las cargas de los inversores solares.
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Inversor
Un inversor es un dispositivo que convierte la corriente continua (de las baterías) en corriente alterna. Tras este paso, los electrodomésticos pueden recibir electricidad y funcionar correctamente.
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Batería
La tarea principal del paquete de baterías es almacenar energía para garantizar el suministro eléctrico a la carga durante la noche o en días lluviosos. Las baterías más comunes incluyen baterías de plomo-ácido, baterías de iones de litio, baterías de sodio-azufre y baterías de flujo.
Entre ellas, las baterías de litio se utilizan más ampliamente y son una clase de baterías que emplean litio metálico o una aleación de litio como material del ánodo y una solución de electrolito no acuosa. Pueden alcanzar 5000 ciclos o más, responden rápidamente y tienen la mayor capacidad energética entre las baterías.
Cómo funciona un sistema de almacenamiento de energía en baterías
Cuando la red funciona con normalidad, el inversor puede conectar directamente la red eléctrica a la carga y, al mismo tiempo, convertir la corriente alterna en corriente continua y cargar la batería, asegurándose de que la batería se detenga automáticamente al estar completamente cargada.
Cuando se produce un apagón en la red, el inversor de carga desconecta automáticamente la conexión entre la red eléctrica y la carga, enciende el inversor al instante y suministra energía a la carga desde la batería a través del inversor.
Cuáles son los beneficios de un sistema de almacenamiento de energía en baterías
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Uso rentable del exceso de energía generada por fuentes renovables, como la energía eólica y solar.
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El exceso de energía generado por fuentes renovables, como parques solares o eólicos, puede almacenarse, garantizando que la energía siga estando disponible en caso de fallo de la red o de fenómenos meteorológicos extremos, por ejemplo.
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Ayuda a equilibrar la carga y a dar soporte a la red para compensar las fluctuaciones de la demanda de energía a lo largo del día y reducir la congestión de la red.
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El BESS puede mejorar la calidad de la energía al reducir las fluctuaciones de voltaje que, de otro modo, podrían interrumpir el funcionamiento de los equipos.
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El BESS es fácil de instalar y es la mejor opción para los usuarios que no están familiarizados con los sistemas de almacenamiento de energía.
