Almacenamiento de energía | Energy storage www.futurenergyweb.es 92 FuturEnergy | Abril April 2019 almacenamiento de energía durante las horas de mayor producción y su utilización cuando es más necesaria, en los periodos de mayor demanda: por la noche y por la mañana. Esta aplicación requiere dos horas de almacenamiento de energía en lugar de los 20 minutos de la aplicación de regulación en potencia. Un sistema de almacenamiento de energía más grande hace posible la integración de más equipos fotovoltaicos hasta 18 MWp. Esto representa un máximo del 150% de la capacidad de los grupos electrógenos, lo que ofrece la capacidad de tener microrredes con plantas fotovoltaicas y con almacenamiento de energía. De este modo se pueden apagar los grupos electrógenos para ahorrar casi 10 millones de litros de combustible al año. No obstante, se recomienda precaución, ya que este enfoque requiere una atención rigurosa en el dimensionamiento del sistema de almacenamiento de energía y la instalación de un sistema de control sofisticado. La regla general establece que una microrred sin sistema de almacenamiento de energía puede optimizar los ahorros de combustible si integra una planta fotovoltaica de hasta un 50% de la capacidad de los grupos electrógenos. Un sistema de almacenamiento de energía de tamaño mediano incrementa esta penetración hasta el 100%, aunque para un sistema de almacenamiento de energía de tamaño grande requiere de una planta fotovoltaica que supere la producción del sistema de grupos electrógenos. Condiciones de funcionamiento únicas Cada instalación tiene su propio conjunto de variables, que influyen en el supuesto comercial y técnico para el almacenamiento energético. Entre estas variables se incluyen el perfil de carga, el perfil de generación fotovoltaica, las condiciones medioambientales y económicas, la naturaleza de la carga y, si procede, la fiabilidad de la conexión a la red. Como resultado, no hay un único sistema de almacenamiento de energía y un sistema de control que se adapten a todas las microrredes. En su lugar, cada instalación necesita un sistema de almacenamiento de energía y un sistema fotovoltaico que hayan sido dimensionados cuidadosamente para maximizar el ahorro de combustible e integrar la planta fotovoltaica y minimizar los costes. Además de ser el más habitual, el mejor enfoque consiste en dimensionar las unidades de almacenamiento de energía mediante modelos basados en la experiencia operativa y el conocimiento del rendimiento eléctrico y térmico de la tecnología de baterías de LiIon. Una correcta modelización debe reproducir el comportamiento de los sistemas de baterías en funcionamiento dinámico. Integración de dispositivos fotovoltaicos en el Círculo Polar Ártico Hasta hace poco, la ciudad de Colville Lake, en el norte de Canadá, dependía de dos viejos generadores diésel de 100 kW para cubrir una demanda máxima de 150 kW y una carga básica de 30 kW. No solo están perdiendo fiabilidad los generadores, sino que además, la comunidad se encuentra extremadamente alejada. La ciudad está situada a unos 80 km en el interior del Círculo Polar Ártico y solo se puede llegar a través de una carretera helada, lo cual dificulta y encarece el suministro del diésel. Time-shifting An alternative role for the ESS is time-shifting, which describes the practice of storing energy during the hours of peak production and drawing on it when it is needed most in the evening and morning peak demand periods. This application calls for two hours of energy storage rather than the 20 minutes required for power smoothing. This larger ESS enables the integration of more PV power, up to 18 MWp. This represents up to 150% of the capacity of the gensets, giving the ability to run the microgrid on PV and energy storage alone. As a result, the gensets can be switched off to save almost 10 million litres of fuel per year. However, a note of caution is that this approach needs rigorous care when sizing the ESS and installation of a sophisticated control system. As a rule of thumb, a microgrid without an ESS can optimise fuel savings if it integrates a PV plant at up to 50% of genset capacity. A medium-sized ESS increases this penetration to up to 100%, whereas a large ESS requires a PV plant that exceeds the genset production. Unique operating conditions Each site has its own set of variables that influence the commercial and technical case for energy storage. These include the load profile, PV generation profile, environmental and economic conditions, the nature of the load and the reliability of the connection to the grid, if there is one. As a result, there is no single ESS and control system that will suit every microgrid. Instead, each site needs an ESS and PV system that is carefully sized to maximise fuel savings, integrate the PV plant and minimise costs. Typically, the best approach is to size ESS units using modelling that is based on operational experience and knowledge of the electrical and thermal performance of the Li-ion battery technology. Correct modelling mimics the behaviour of successful battery systems in dynamic operation. Integrating PV devices in the Arctic Until recently, the community of Colville Lake in Northern Canada relied on two 100 kW aging diesel generators to meet the demand of 150 kW peak and 30 kW base load. Not only were these generators becoming unreliable, but the community is
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