A composição do sistema de armazenamento de energia inclui principalmente o sistema de baterias, o sistema conversor PCS, o sistema de transformador em caixa (se existir), o sistema de transformador da estação (se existir), o sistema de gestão de energia e o sistema de monitorização (sistema SCADA), cabos primários e secundários, etc.
1. Sistema de baterias do sistema de armazenamento de energia
Sabemos que os métodos atuais de armazenamento de energia se dividem principalmente em três categorias: armazenamento físico de energia (armazenamento por bombagem de água, armazenamento por ar comprimido, armazenamento por volante de inércia, etc.), armazenamento químico de energia (baterias de chumbo-ácido, baterias de fluxo redox, baterias de sódio-enxofre, baterias de iões de lítio) e armazenamento eletromagnético de energia. Devido a fatores económicos e aos cenários de aplicação, o armazenamento químico de energia é o mais utilizado, exceto o armazenamento por bombagem. Do ponto de vista dos mercados internacionais e nacionais, as aplicações de iões de lítio no armazenamento químico de energia são mais frequentes.
2. Sistema conversor PCS do sistema de armazenamento de energia
O conversor bidirecional de armazenamento de energia é designado por PCS. O conversor de armazenamento de energia pode realizar a conversão CA/CC entre a bateria e a rede elétrica, completar o fluxo bidirecional de energia entre ambos e, através da estratégia de controlo, realizar a gestão de carga e descarga do sistema de baterias, o seguimento da potência da carga medida na rede, o controlo da potência de carga e descarga do sistema de armazenamento de energia por baterias e o controlo da tensão medida na rede nos modos de operação normal e em ilha;
Tem características como elevada eficiência de conversão, ampla gama de tensão de entrada, comutação rápida para ligação à rede e fácil manutenção, etc. Ao mesmo tempo, dispõe de funções de proteção completas, como proteção anti-ilhamento, proteção contra sobretensão CC e capacidade de operação durante afundamentos de tensão (opcional), etc., cumprindo os requisitos de integração do sistema e de operação fora da rede.
3. Sistema de transformador em caixa do sistema de armazenamento de energia (se existir)
Se for utilizado um sistema ligado à rede de alta tensão (6 kV, 10 kV, 20 kV, 35 kV, etc.), deve ser utilizado um transformador do tipo caixa para cumprir a função de elevação de tensão. Para minimizar a interferência eletromagnética entre os dois ramos e a influência da corrente de circulação, o sistema de transformador do tipo caixa adota um transformador de enrolamento dividido duplo. Os outros parâmetros não diferem muito dos utilizados na energia eólica e fotovoltaica.
4. Sistema de transformador do sistema de armazenamento de energia (se existir)
Fornece energia CA a equipamentos em subestações, como iluminação, AVAC, manutenção, painéis de proteção, motores de armazenamento de energia em quadros de alta tensão, armazenamento de energia de comutação, alimentação para instalações de habitação e trabalho, etc., que necessitam de alimentação elétrica para operar. Se formar uma central elétrica complementar multienergia com energia eólica e fotovoltaica, pode partilhar um conjunto de sistemas de transformador da estação com a energia eólica ou fotovoltaica. Ao mesmo tempo, de acordo com a carga elétrica, seleciona-se a capacidade variável adequada da estação.
5. Cabos para sistemas de armazenamento de energia (primários e secundários)
O cabo de alimentação CA ZR-YJV22 ou ZR-YJV23, retardador de chama, isolado em XLPE, tem como características elevada resistência mecânica, boa resistência ao stress ambiental, excelente desempenho elétrico e resistência à corrosão química, baixo peso, estrutura simples e utilização conveniente. Este produto é adequado para linhas de transmissão e distribuição com tensão nominal CA de 35 kV ou inferior.
O cabo de controlo ZR-RWP é um cabo retardador de chama, sem halogéneos e de baixo fumo, caracterizado pelo facto de não só ter propriedades retardadoras de chama, como também produzir pouco fumo e ser inócuo (menor toxicidade e corrosividade). É indicado para locais com requisitos especiais quanto à densidade e ao índice de toxicidade.
6. Sistema de gestão de baterias BMS e sistema de gestão de energia EMS do sistema de armazenamento de energia
O sistema de gestão de baterias BMS gere principalmente a proteção de carga e descarga do conjunto de baterias. Quando totalmente carregado, pode garantir que a diferença de tensão entre as células individuais é inferior ao valor definido, realizar o carregamento equilibrado das células individuais do conjunto de baterias e melhorar eficazmente o efeito de carregamento no modo de carregamento em série. Ao mesmo tempo, deteta estados de sobretensão, subtensão e sobrecorrente, curto-circuito e sobretemperatura de cada célula individual no conjunto de baterias, para proteger e prolongar a vida útil da bateria.
Os sistemas BMS são fornecidos completos com baterias de iões de lítio. O sistema de gestão de energia EMS monitoriza principalmente, em tempo real, as informações sobre o estado de funcionamento da central elétrica, incluindo a curva de potência do sistema, informações de tensão e temperatura da bateria, informações de potência processada acumulada e outras informações de monitorização acordadas. Pode ser instalado software de monitorização remota no servidor, permitindo controlar remotamente e descarregar dados, emitir alarmes em tempo real e transmiti-los para o telemóvel designado. À medida que a concorrência no mercado europeu de armazenamento de energia se intensifica e os equipamentos se tornam cada vez mais homogéneos, o Retorno do Investimento (ROI) final dos projetos dependerá cada vez mais da sua eficiência operacional, que é diretamente determinada pela capacidade do EMS. No futuro, as plataformas EMS com maior precisão algorítmica, velocidades de resposta mais rápidas e estratégias mais flexíveis e diversificadas serão fundamentais para que os proprietários de ativos se destaquem num mercado competitivo.