Lado de transmisión y distribución

La aplicación del almacenamiento de energía en el lado de transmisión y distribución incluye principalmente tres tipos: aliviar la congestión de transmisión y distribución, retrasar la expansión de capacidad del equipo de transmisión y distribución, y soporte de potencia reactiva. En comparación con la aplicación en el lado de generación de energía, los tipos de aplicación en el lado de transmisión y distribución son menos, y desde la perspectiva del efecto, es más un efecto de sustitución.

Aliviar la congestión de transmisión y distribución

La congestión de línea significa que la carga de la línea excede la capacidad de la línea, y el sistema de almacenamiento de energía se instala aguas arriba de la línea. Cuando ocurre la congestión de línea, la energía que no se puede transportar se puede almacenar en el equipo de almacenamiento de energía, y cuando la carga de la línea es menor que la capacidad de la línea, el sistema de almacenamiento de energía se descargará a la línea. Generalmente, se requiere que el tiempo de descarga del sistema de almacenamiento de energía sea del orden de horas, y los tiempos de operación sean de aproximadamente 50 a 100 veces. Pertenece a la aplicación de energía y tiene ciertos requisitos en cuanto al tiempo de respuesta, por lo que necesita responder en el orden de minutos.

Retrasar la expansión de capacidad del equipo de transmisión y distribución

El costo de la planificación tradicional de la red eléctrica o de la mejora y expansión de la red es muy alto. En un sistema de transmisión y distribución de energía con una carga cercana a la capacidad del equipo, si el suministro de carga se puede satisfacer la mayor parte del año y la situación en la que la capacidad es menor que la carga solo ocurre durante algunos períodos pico específicos, el sistema de almacenamiento de energía se puede utilizar para mejorar efectivamente la capacidad de transmisión y distribución de energía de la red eléctrica a través de una capacidad instalada relativamente pequeña, retrasando así el costo de construir nuevas instalaciones de transmisión y distribución de energía y extendiendo la vida útil del equipo original. En comparación con el alivio de la congestión de transmisión y distribución, la frecuencia de trabajo para retrasar la expansión de la capacidad de los equipos de transmisión y distribución es menor. Considerando el envejecimiento de las baterías, el costo variable real es mayor, por lo que se plantean requisitos más altos para la economía de las baterías.

Soporte de potencia reactiva

El soporte de potencia reactiva se refiere al ajuste del voltaje de transmisión mediante la inyección o absorción de potencia reactiva en las líneas de transmisión y distribución. Una potencia reactiva insuficiente o excesiva provocará fluctuaciones de voltaje en la red eléctrica, afectará la calidad de la energía e incluso dañará los equipos eléctricos. Con la ayuda de inversores dinámicos, equipos de comunicación y control, la batería puede ajustar el voltaje de las líneas de transmisión y distribución ajustando la magnitud de la potencia reactiva de salida. El soporte de potencia reactiva es una aplicación típica basada en potencia, con un tiempo de descarga relativamente corto pero una alta frecuencia de operación.

Lado de consumo de energía

El lado del consumo eléctrico es el terminal del uso de la electricidad, y los usuarios son los consumidores y utilizadores de la electricidad. Los costos y beneficios del lado de la generación de energía y de la transmisión y distribución se expresan en forma de precio de la electricidad, que se convierte en los costos de los usuarios, por lo que el nivel del precio de la electricidad afectará la demanda de los usuarios.

Gestión del precio de la electricidad por tiempo de uso del usuario

El departamento de energía eléctrica divide las 24 horas del día en varios períodos como pico, plano y valle, y establece diferentes niveles de precios de electricidad para cada período, lo que se conoce como precio de la electricidad por tiempo de uso. La gestión del precio de la electricidad por tiempo de uso para el usuario es similar al desplazamiento temporal de energía, la única diferencia es que la gestión del precio de la electricidad por tiempo de uso para el usuario se basa en el sistema de precios de la electricidad por tiempo de uso para ajustar la carga de potencia, mientras que el desplazamiento temporal de energía se basa en la curva de carga de potencia para ajustar la generación de energía.

Gestión de costos de capacidad

El departamento de suministro eléctrico implementa un precio de electricidad en dos partes para las grandes empresas industriales: el precio por cantidad de electricidad se refiere al precio de la electricidad calculado según la cantidad real de electricidad transaccionada, y el precio por capacidad depende principalmente del valor más alto de la potencia de consumo eléctrico del usuario. La gestión del coste de capacidad significa que, sin afectar la producción normal, el coste de capacidad se reduce disminuyendo la potencia máxima de consumo eléctrico. Los usuarios pueden utilizar el sistema de almacenamiento de energía para almacenar energía durante el período de baja carga eléctrica y descargarla durante el período pico, reduciendo así la carga general y logrando el propósito de reducir el coste de capacidad.

Mejorar la calidad de la energía

Debido a la naturaleza variable de la carga operativa del sistema eléctrico y la carga de equipos no lineales, la potencia obtenida por los usuarios presenta problemas como cambios de voltaje, corriente o desviación de frecuencia, y la calidad de la energía es deficiente en este momento. La modulación de frecuencia del sistema y el soporte de potencia reactiva son las formas de mejorar la calidad de la energía en el lado de generación y en el lado de transmisión y distribución. En el lado del usuario, el sistema de almacenamiento de energía también puede suavizar las fluctuaciones de voltaje y frecuencia. Por ejemplo, el sistema de almacenamiento de energía se puede utilizar para resolver problemas como el aumento de voltaje, la caída repentina y el parpadeo en el sistema fotovoltaico distribuido. La mejora de la calidad de la energía pertenece a una aplicación típica basada en la energía. El tiempo de descarga específico y la frecuencia de operación varían según el escenario de aplicación real, pero en general, se requiere que el tiempo de respuesta sea a nivel de milisegundos.

Mejorar la fiabilidad del suministro eléctrico

El almacenamiento de energía se utiliza para mejorar la fiabilidad del suministro eléctrico de la microrred, lo que significa que cuando se produce una falla de corte de energía, el almacenamiento de energía puede suministrar la energía almacenada a los usuarios finales, evitando la interrupción de la electricidad durante el proceso de reparación de la falla para garantizar la fiabilidad del suministro eléctrico. El equipo de almacenamiento de energía en esta aplicación debe cumplir con los requisitos de alta calidad y alta fiabilidad, y el tiempo de descarga específico está relacionado principalmente con la ubicación de instalación.

¿Qué estaciones de carga son adecuadas para instalar almacenamiento de energía?

La idoneidad de una estación de carga para instalar almacenamiento de energía debe considerarse desde aspectos internos y externos.

Factores externos

Por un lado, depende de la diferencia local de precios entre picos y valles. Por ejemplo, en China, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma emitió una vez un aviso que exigía que en lugares donde la diferencia máxima del sistema entre picos y valles del año anterior o la tasa esperada en el año actual supere el 40%, la diferencia de precio de la electricidad entre picos y valles generalmente no debe ser inferior a 4:1; en otros lugares, generalmente no debe ser inferior a 3:1. Dicha configuración de diferencia de precios puede, hasta cierto punto, ayudar a promover el desarrollo del almacenamiento de energía.

Por otro lado, depende de la política de gestión local y del proceso de aprobación para el almacenamiento de energía. Si los requisitos son demasiado altos, el costo oculto es demasiado elevado y no es adecuado.

Factores internos

Principalmente enfocado en las limitaciones de la propia estación de carga. Primero, el almacenamiento de energía requiere un área determinada. Por lo tanto, es mejor tener algunos espacios de esquina de repuesto en la estación de carga, como al lado del transformador de la caja o en el cinturón verde. Si necesita ocupar un espacio de estacionamiento solo, aumentará el costo adicional. En segundo lugar, el almacenamiento de energía en la estación de carga debe tener un volumen de carga estable durante las horas pico, y cuánta energía se puede almacenar depende en gran medida de cuánto volumen de carga puede tener la estación de carga durante las horas pico. La electricidad almacenada se carga en el momento de bajo precio de la electricidad. Si no se puede consumir en el momento de alto precio de la electricidad, no es adecuado para instalar almacenamiento de energía. En otras palabras, para lograr arbitraje, la estación de carga debe tener suficiente demanda de carga a un precio de electricidad alto.

Tomemos Zhuhai, China como ejemplo. Se necesitan 2 horas por la mañana y 5 horas por la tarde, y hay 7 horas de tiempo de consumo. La carga se puede realizar durante los períodos distintos al período de descarga pico. La diferencia de precio de la electricidad pico-valle es: 1,2638 RMB/kWh. Si el volumen de carga estable durante las horas pico en un día es de 500 kWh y se configura un almacenamiento de energía de 500 kWh, se puede obtener una ganancia de más de 600 yuanes a través de la diferencia de precios, lo que equivale a 18.000 RMB al mes.

Además, la función de expansión de capacidad virtual del almacenamiento de energía, combinada con el sistema de gestión EMS integrado para una gestión unificada, puede reducir el consumo máximo de energía de la carga, disminuir la demanda de distribución de energía y hacer que la gestión energética de la estación sea más flexible. Con el aumento de la capacidad instalada de energía renovable, la diferencia de precio entre pico y valle del precio de la electricidad tiende a aumentar gradualmente. Desde la perspectiva de la ley de desarrollo industrial y la economía, el modo integrado de "fotovoltaica-almacenamiento-carga-inspección-servicio" es un modelo y una tecnología para ayudar a maximizar la utilización de los recursos energéticos en el futuro.