En los últimos años, con el continuo aumento de la proporción de energías renovables, la aleatoriedad, la intermitencia y la volatilidad de la generación de energías renovables afectan seriamente la estabilidad de la red eléctrica. Su falta de capacidad de regulación de frecuencia se ha convertido en un obstáculo importante que limita su expansión. Por ello, resulta fundamental utilizar estas energías renovables, limpias y bajas en carbono de forma más segura, estable y económica para el nuevo sistema eléctrico.
El almacenamiento de energía utiliza dispositivos y sistemas especiales para almacenarla, liberarla cuando se necesita y transferirla en el tiempo y/o el espacio. Se caracteriza por su rápida modulación de frecuencia y capacidad ajustable, lo que garantiza el funcionamiento estable de la red eléctrica. Por ello, el almacenamiento de energía se considera fundamental para la construcción de un nuevo sistema eléctrico basado en energías renovables.
almacenamiento de energía mediante volante de inercia
El almacenamiento de energía se divide en almacenamiento físico, electroquímico y electromagnético. El almacenamiento de energía mediante volante de inercia es un tipo de almacenamiento físico. Su principio de funcionamiento es el siguiente: cuando hay un excedente de energía, el volante de inercia gira a alta velocidad impulsado por energía eléctrica, que se convierte en energía mecánica para su almacenamiento. Cuando el sistema lo requiere, el volante de inercia desacelera y el motor actúa como generador para convertir la energía cinética del volante en energía eléctrica para el usuario. El almacenamiento de energía mediante volante de inercia permite almacenar y liberar energía eléctrica a través de la aceleración y desaceleración del rotor.
Durante la carga, la velocidad aumenta; durante la descarga, la velocidad disminuye.
En comparación con otros modos de almacenamiento de energía, el almacenamiento de energía mediante volante de inercia se caracteriza por una larga vida útil, múltiples tiempos de carga, alta densidad energética y buen rendimiento en seguridad y medio ambiente.
Modulación de frecuencia compuesta: almacenamiento de energía mediante volante de inercia + almacenamiento de energía mediante batería de litio
Mediante la combinación óptima de un sistema de almacenamiento de energía basado en volantes de inercia y baterías de litio, se integran las ventajas del volante de inercia (alta potencia instantánea, respuesta en milisegundos, múltiples ciclos de carga y descarga), la capacidad de almacenamiento de las baterías de litio y un amplio rango de modulación de frecuencia. Además, en conjunto con unidades de potencia térmica, se optimiza la modulación de frecuencia, mitigando así el impacto de las perturbaciones de frecuencia en la estabilidad de la red eléctrica.
Por primera vez, el proyecto de modulación de frecuencia compuesta con almacenamiento de energía mediante volante de inercia combina las ventajas de la larga vida útil de este dispositivo y la gran capacidad de almacenamiento de las baterías de litio. Esto no solo amplía la capacidad total del sistema, sino que también mejora la durabilidad de la batería. Al integrarse con las centrales térmicas existentes para proporcionar servicios de regulación de frecuencia a la red eléctrica, se logra una estabilidad de frecuencia eficaz en el sistema eléctrico y, al mismo tiempo, se equilibra el problema de la diferencia de potencia entre la generación de las centrales térmicas y el consumo requerido por la red.
Este diseño permite multiplicar por 2.000 el número de ciclos de carga y descarga en comparación con los sistemas de baterías de litio puro, y puede ahorrar unos 24 millones de yuanes en costes de sustitución para 3 lotes de baterías de litio dentro del mismo ciclo de vida.
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Formulario del sistema de energía
Tres elementos de la red de origen a la carga
Transformación a los cuatro elementos de fuente, red, carga y almacenamiento
El papel del almacenamiento de energía está adquiriendo cada vez mayor relevancia.
Tiene un potencial de aplicación más amplio.
A medida que la tecnología de almacenamiento de energía mediante volantes de inercia madura y los costos disminuyen
Se implementarán más proyectos de aplicación de almacenamiento de energía mediante volantes de inercia.
Brindar apoyo para un consumo de electricidad urbana más ecológico, estable y seguro
Fecha de publicación: 22 de septiembre de 2023