Popularización del conocimiento profesional en la industria del almacenamiento de energía industrial y comercial.

El almacenamiento de energía industrial y comercial se refiere a los sistemas de almacenamiento de energía implementados en el lado del usuario final{0}}industrial o comercial y es una parte importante de la subdivisión del lado del usuario-en aplicaciones de almacenamiento de energía electroquímica. Según los diferentes escenarios de aplicación, el almacenamiento de energía electroquímica se puede dividir en tres categorías principales: lado de la fuente de alimentación, lado de la red y lado del usuario. El lado del usuario se puede subdividir en dos sub-escenarios: almacenamiento de energía industrial y comercial y almacenamiento de energía doméstico. El almacenamiento de energía comercial y el almacenamiento de energía industrial corresponden respectivamente a dos tipos de entidades de aplicación: edificios comerciales, tiendas minoristas, hoteles y otras instalaciones comerciales, e instalaciones industriales como fábricas, parques y minas. El almacenamiento de energía modular para C&I representa la forma principal de productos de almacenamiento de energía industriales y comerciales - utilizando un concepto de diseño modular, el nivel de voltaje del sistema y la configuración de capacidad se pueden ajustar de manera flexible según las características de carga reales del usuario y la capacidad del transformador, que van desde pequeños sistemas de gabinetes de decenas de kilovatios hora hasta sistemas de contenedores de varios megavatios hora. Una central eléctrica de almacenamiento de energía generalmente se refiere a una central eléctrica de almacenamiento de energía centralizada más grande, que se puede implementar tanto en el lado de la red como en el lado del usuario. Su capacidad suele estar por encima del nivel de MWh. El objetivo principal del almacenamiento de energía industrial y comercial no es participar en servicios auxiliares como la frecuencia de la red eléctrica y la regulación de picos (aunque también puede participar cuando las condiciones lo permitan), sino reducir los costos de electricidad del propio usuario como demanda principal y lograr retornos de la inversión a través del arbitraje de precios de electricidad en picos y valles, la gestión de la demanda y el aumento de la tasa de auto-consumo de energía fotovoltaica.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En el proceso de selección y adquisición de sistemas de almacenamiento de energía industriales y comerciales, además de prestar atención a parámetros macro como la capacidad nominal, el ciclo de vida y la eficiencia del sistema, los siguientes detalles de ingeniería suelen ser la línea divisoria clave que distingue el verdadero nivel de fabricación y las capacidades de control de calidad del proveedor. Primero, la calidad de la soldadura de pestañas de la batería. La conexión entre las pestañas y la cubierta de la celda de la batería con carcasa cuadrada de aluminio- suele estar soldada con láser. Las soldaduras de productos de alta-calidad deben ser continuas, uniformes, sin proyecciones y la profundidad de penetración debe controlarse entre 0,3 y 0,6 mm. La forma del baño fundido se puede observar mediante muestreo de secciones metalográficas. - las soldaduras calificadas deben presentar un baño fundido en forma de media luna-sin poros, grietas ni defectos de desfusión. Una soldadura de calidad inferior puede desoldar durante-vibraciones o ciclos térmicos a largo plazo, lo que provoca que la batería abra el circuito o aumente anormalmente la resistencia de contacto.

 

En segundo lugar, diseño del bus del módulo. La barra colectora es un componente conductor clave que conecta múltiples celdas y transporta corrientes de carga y descarga. En ingeniería, se debe prestar atención a si el área de la sección transversal-de la barra colectora coincide con la corriente continua máxima del sistema (generalmente diseñada de acuerdo con una densidad de corriente de 2-3A/mm²), si el material es cobre T2 (conductividad mayor o igual al 98% IACS) y si la superficie está niquelada-o estañada-para evitar la oxidación. Las barras colectoras flexibles multi-capas (estructuras de cobre laminado) tienen mejor resistencia a la vibración y la expansión térmica que las conexiones duras de una sola capa, lo que las convierte en una mejor opción en los campos de la potencia y el almacenamiento de energía.

 

En tercer lugar, el nivel de protección del conector entre módulos. Los sistemas de almacenamiento de energía industriales y comerciales suelen utilizar conectores-rápidos para conectar módulos en serie o en paralelo. Un conector de alta-calidad debe tener las siguientes características: el material de la carcasa es plástico de ingeniería con retardante de llama-grado V-0; los contactos son de aleación de cobre plateado- o dorado; tiene un mecanismo de bloqueo secundario para evitar el aflojamiento por vibración; el anillo de sellado está intacto y el nivel de protección alcanza IP67. Al comprar, puede pedirle al proveedor que le proporcione el informe de prueba de vida útil de conexión y desconexión del conector (generalmente se requiere mayor o igual a 100 veces) y los datos de prueba de aumento de temperatura (el aumento de temperatura no supera los 45 K a la corriente nominal).

 

Cuarto, la precisión del muestreo de voltaje y la sincronización del BMS. La precisión del muestreo del voltaje de las celdas conectadas en serie-por el sistema de administración de baterías afecta directamente la precisión de la estimación del SOC y la confiabilidad de la protección contra sobrecarga y sobre-descarga. Los productos profesionales deben tener un error de muestreo de < ±5 mV por canal (rango de temperatura completo, ciclo de vida completo) y la desviación de sincronización de muestreo de todos los canales no debe exceder los 10 ms. Se puede solicitar a los proveedores que proporcionen certificados de calibración de mediciones de terceros-y formas de onda de muestreo sincrónicas multi-canales.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La calidad de fabricación del almacenamiento de energía industrial y basado en baterías-no solo está determinada por el enlace de ensamblaje, sino que también recorre toda la cadena de proceso de producción de celdas, soldadura de módulos, integración de paquetes de baterías y depuración de juntas de gabinetes completos. A continuación se describen los puntos centrales del proceso de las cinco etapas clave de fabricación. Control de procesos en la etapa de fabricación de baterías. El núcleo de la batería es la unidad de almacenamiento de energía más pequeña del sistema de almacenamiento de energía y su precisión de fabricación determina directamente la consistencia, vida útil y seguridad del sistema. En el proceso de recubrimiento de electrodos, las lechadas de electrodos positivo y negativo deben recubrirse uniformemente sobre el colector de corriente de papel de aluminio o de cobre. La tolerancia del espesor del recubrimiento debe controlarse dentro de ±1,5 μm y la tolerancia de la densidad de la superficie debe ser inferior o igual a ±1,5 %. La pieza polar recubierta debe pasar por un proceso de laminación para compactar el material activo hasta la densidad objetivo - la densidad compactada del cátodo de fosfato de hierro y litio suele estar entre 2,2 y 2,4 g/cm³. Una compactación demasiado alta reducirá la porosidad y afectará la tasa de rendimiento, y una compactación demasiado baja reducirá la densidad de energía volumétrica. Durante el proceso de corte, la altura de las rebabas en el borde de la pieza polar debe controlarse por debajo de 12 μm (lámina de cobre) y por debajo de 15 μm (lámina de aluminio). Las rebabas demasiado largas pueden perforar el diafragma y provocar microcortocircuitos. El proceso de bobinado o laminación requiere que la desviación de alineación de los electrodos positivo y negativo no supere los 0,5 mm, y el separador debe cubrir completamente los bordes de los electrodos para evitar cortocircuitos.

 

Proceso de soldadura y montaje de módulos. Conectar varias celdas de batería en módulos a través de barras colectoras es uno de los procesos más difíciles en la fabricación de todo el sistema. El proceso principal utiliza soldadura láser y los objetos de soldadura son postes de aluminio y barras colectoras de cobre (o barras colectoras de aluminio). Debido a la gran diferencia en los puntos de fusión entre el aluminio y el cobre y la tendencia a producir compuestos intermetálicos frágiles durante la soldadura, la ventana del proceso es extremadamente estrecha. El proyecto requiere un control preciso de la potencia del láser (normalmente 2000-4000 W), la velocidad de soldadura (50-150 mm/s), la cantidad de desenfoque y el flujo de gas protector (argón o nitrógeno, flujo de 15 a 25 l/min). La soldadura debe cumplir con los siguientes requisitos: profundidad de penetración mayor o igual a 0,5 mm, ancho de penetración mayor o igual a 1,5 mm y sin poros penetrantes después de pruebas de rayos X o ultrasonidos. El valor de la prueba de tracción de cada soldadura no debe ser inferior a 200 N (para baterías superiores a 50 Ah). Una vez completada la soldadura, el módulo debe someterse a detección de polaridad, prueba de resistencia de aislamiento (electrodos positivos y negativos a la carcasa mayor o igual a 100 MΩ @ 1000 V) y detección de consistencia de voltaje de circuito abierto (diferencia de voltaje entre celdas en el módulo menor o igual a 20 mV).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los principales escenarios de aplicación del almacenamiento de energía industrial y comercial se pueden resumir en tres tipos: almacenamiento de energía separado, almacenamiento y carga de luz integrados y microrred. La configuración separada del almacenamiento de energía es la forma de aplicación más básica. Los usuarios industriales y comerciales instalan de forma independiente sistemas de almacenamiento de energía por dos razones principales: primero, para ahorrar costos de electricidad a las empresas mediante la reducción de los picos y el llenado de los valles. Tomando como ejemplo el precio máximo de la electricidad de 1,0 yuanes/kWh y el precio bajo de la electricidad del valle de 0,3 yuanes/kWh, las empresas pueden cargar el almacenamiento de energía durante las horas de menor actividad y utilizar el almacenamiento de energía para suministrar energía durante las horas pico. El coste real de la electricidad se reduce de 1,0 yuan/kWh a 0,3 yuan/kWh; en segundo lugar, el almacenamiento de energía se puede utilizar como fuente de energía de respaldo para garantizar el suministro continuo de energía para cargas clave durante cortes de red o restricciones de energía.

 

La integración del almacenamiento y la carga fotovoltaica se refiere a un sistema energético integral que integra sistemas de generación de energía fotovoltaica, sistemas de almacenamiento de energía y pilas de carga de vehículos eléctricos. La generación de energía fotovoltaica tiene prioridad para cargar pilotes y cargas de edificios, y el exceso de energía se almacena en el sistema de almacenamiento de energía; cuando la producción fotovoltaica es insuficiente, el sistema de almacenamiento de energía descarga para complementar; Sólo cuando ni la energía fotovoltaica ni el almacenamiento de energía pueden satisfacer la demanda, se toma energía de la red. Este modelo logra la utilización eficiente y el consumo-in situ de energía limpia. Al mismo tiempo, el sistema de almacenamiento de energía puede aliviar el impacto instantáneo de la carga rápida de alta-corriente en las pilas de carga de la red eléctrica regional y reducir la necesidad de expansión de los transformadores de distribución.

 

El almacenamiento de energía en microrredes para industrias es una aplicación de almacenamiento de energía en microrredes industriales. Una microrred es un sistema localizado de generación y distribución de energía a pequeña-escala con su propia capacidad de generación de energía. Suele basarse en fuentes de energía distribuidas (como fotovoltaica, pequeña energía eólica, turbinas de gas, etc.). Utiliza dispositivos de almacenamiento y control de energía para ajuste-en tiempo real para lograr un equilibrio entre el suministro y la demanda de energía dentro de la red. Las microrredes pueden funcionar independientemente de la red principal (modo fuera de la red) o en conjunto con la red principal (modo dentro de la red). Para las microrredes-fuera de la red que funcionan independientemente de la red principal, el almacenamiento de energía desempeña la doble función de suavizar las fluctuaciones en la generación de nueva energía y servir como suministro de energía principal y de respaldo; En el caso de las microrredes-conectadas a la red, el almacenamiento de energía se utiliza principalmente para optimizar el despacho de energía, reducir los costos de electricidad y lograr la conservación de energía y la reducción de emisiones. Los sistemas de almacenamiento industrial-conectados a la red, como componentes centrales de las microrredes-conectadas a la red, deben tener la capacidad de responder rápidamente a las instrucciones de envío y buenas funciones de soporte de la red.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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