Plantas de acumuladores, el uso de baterías para almacenar energía eléctrica.
Una de las formas más eficientes y prometedoras de almacenar energía eléctrica, en términos de su densidad de almacenamiento, es el uso de plantas de almacenamiento basadas en baterías, que permiten el almacenamiento de energía en forma química.
Las plantas de energía de batería son particularmente útiles cuando es necesario proporcionar energía pico auxiliar a corto plazo, evitando así cortes de energía de emergencia a los consumidores.
Así, las centrales eléctricas de batería, según el principio de su funcionamiento, tienen muchas características en común con las fuentes de energía continua convencionales, diferenciándose, sin embargo, en el mayor tamaño de la estructura. Se reserva una habitación separada para albergar las baterías de la estación, similar a un gran almacén o varios contenedores.
Al igual que en la tecnología de suministro de energía ininterrumpida, aquí hay un rasgo característico, que consiste en el hecho de que la energía electroquímica almacenada en las baterías se puede utilizar exclusivamente en forma de corriente continua.
Pero como las redes convencionales requieren corriente alterna para obtenerse, es necesario realizar una transformación adicional de la energía almacenada en las baterías. Es por eso que la corriente de alto voltaje es mucho más adecuada para transmitir energía a distancia, se obtienen utilizando potentes inversores de tiristores, que son necesariamente parte de las centrales eléctricas.
El tipo de baterías utilizadas en una instalación en particular está determinada por su costo, los requisitos de rendimiento (energía almacenada, potencia disponible) y la vida útil esperada. En la década de 1980, solo se podían encontrar baterías de plomo-ácido en las centrales eléctricas de almacenamiento. En la década de 1990 y principios de la de 2000, aparecieron las baterías de níquel-cadmio y sodio-azufre.
Hoy en día, debido a la caída del precio de las baterías de iones de litio (debido al rápido desarrollo de la industria automotriz), se utilizan principalmente iones de litio. Los sistemas de batería de flujo continuo ya han aparecido en algunos lugares. Sin embargo, todavía se pueden encontrar soluciones de ácido de plomo en algunos edificios económicos.
La ventaja de las centrales eléctricas de batería en comparación con las centrales eléctricas de bombeo es obvia. No hay partes en constante movimiento, prácticamente no hay fuentes de ruido. Unas pocas decenas de milisegundos son suficientes para iniciar una planta de energía de batería, después de lo cual puede funcionar inmediatamente a plena capacidad.
Esta ventaja permite que las plantas de baterías soporten fácilmente cargas máximas que ni siquiera son percibidas por los equipos como algo crítico, por lo que una estación de este tipo puede trabajar al máximo durante horas.
No hace falta decir que las estaciones de baterías hacen frente fácilmente a la tarea de amortiguar las fluctuaciones de voltaje causadas por las cargas máximas en la red. Gracias a ellos, ciudades y regiones enteras pueden protegerse de los cortes de energía provocados por los atascos.
Lo mismo se aplica a la operación de plantas de energía de baterías en conexión con fuentes de energía renovables autónomas, hoy es toda una industria.
Energía renovable [producción de energía renovable (energía renovable)] — El campo de la economía, la ciencia y la tecnología que cubre la producción, transmisión, transformación, acumulación y consumo de energía eléctrica, térmica y mecánica obtenida mediante el uso de fuentes de energía renovable.
Tengo baterías de diferentes tipos Hay ventajas y desventajas. Algunos (azufre de sodio) funcionan bien en modo constante, por ejemplo, en combinación con fuentes de energía autónomas, pero son propensos a la corrosión y el envejecimiento, incluso si no se utilizan. Otros sufren de desgaste simplemente debido a la gran cantidad de ciclos rápidos de carga y descarga.
Algunas baterías requieren un mantenimiento periódico (las baterías de plomo-ácido deben recargarse con agua), evacuación de gases para evitar explosiones, etc.
Las baterías de iones de litio selladas más modernas pueden funcionar durante mucho tiempo sin mantenimiento, su estado es monitoreado por la electrónica y, si es necesario, señala la necesidad de reemplazar la celda.
Un ejemplo moderno es una de las plantas de energía más grandes del mundo: Hornsdale Power Reserve, que funciona junto con la planta de energía eólica de Hornsdale. Tesla lo construyó a finales de 2017.
A principios de 2018, mientras el sur de Australia sufría pérdidas económicas, la estación aportó a sus propietarios casi un millón de dólares para suministrar electricidad a la red a 14 000 dólares australianos por megavatio hora. La planta es capaz de proporcionar continuamente 30 MW durante 3 horas y 70 MW durante 10 minutos.
100 MW es la capacidad total de diseño de la planta de energía. La capacidad total de la batería de la estación, 129 MWh, consta de varios millones de celdas de iones de litio Samsung 21700 (3000-5000 mAh).
El sistema mantiene de manera confiable la red de consumidores de electricidad en un estado estable incluso en los casos en que la velocidad del viento es extremadamente baja. En 2020, la capacidad de la planta se ha incrementado a 194 MWh y la capacidad de diseño es de 150 MW.
Un ejemplo de tecnología antigua es la planta de energía de baterías en Chino, California, de 1988 a 1997. La planta incluía 8256 baterías de plomo-ácido ubicadas en dos salas.
La estructura sirve como junta de deformación estática. Poder reactivo y proteger a los consumidores de los cortes de energía durante los cortes de energía. Su potencia máxima fue de 14 MW con una capacidad total de batería de 40 MWh.
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