Análisis comparativo de cuatro tipos de métodos de almacenamiento de energía: serie, centralizado, distribuido y modular

Los sistemas de almacenamiento de energía se dividen en cuatro tipos principales según su arquitectura y escenarios de aplicación: string, centralizados, distribuidos y

modular. Cada tipo de método de almacenamiento de energía tiene sus propias características y escenarios aplicables.

1. Almacenamiento de energía en cuerdas

Características:

Cada módulo fotovoltaico o pequeño paquete de baterías se conecta a su propio inversor (microinversor), y luego estos inversores se conectan a la red en paralelo.

Adecuado para sistemas solares domésticos o comerciales pequeños debido a su alta flexibilidad y fácil expansión.

Ejemplo:

Pequeño dispositivo de almacenamiento de energía con batería de litio utilizado en el sistema de generación de energía solar en la azotea de una casa.

Parámetros:

Rango de potencia: normalmente desde unos pocos kilovatios (kW) hasta decenas de kilovatios.

Densidad de energía: relativamente baja, porque cada inversor requiere una determinada cantidad de espacio.

Eficiencia: alta eficiencia debido a la reducción de la pérdida de energía en el lado de CC.

Escalabilidad: fácil de agregar nuevos componentes o paquetes de baterías, adecuado para la construcción por fases.

2. Almacenamiento de energía centralizado

Características:

Utilice un inversor central grande para gestionar la conversión de energía de todo el sistema.

Más adecuado para aplicaciones de centrales eléctricas a gran escala, como parques eólicos o grandes plantas de energía fotovoltaica terrestres.

Ejemplo:

Sistema de almacenamiento de energía de clase megavatio (MW) equipado con grandes plantas de energía eólica.

Parámetros:

Rango de potencia: desde cientos de kilovatios (kW) hasta varios megavatios (MW) o incluso más.

Densidad de energía: Alta densidad de energía debido al uso de equipos de gran tamaño.

Eficiencia: Puede haber mayores pérdidas al manejar grandes corrientes.

Rentabilidad: Menor costo unitario para proyectos de gran escala.

3. Almacenamiento de energía distribuido

Características:

Distribuya varias unidades de almacenamiento de energía más pequeñas en diferentes ubicaciones, cada una de las cuales funcione de forma independiente pero pueda conectarse en red y coordinarse.

Es propicio para mejorar la estabilidad de la red local, mejorar la calidad de la energía y reducir las pérdidas de transmisión.

Ejemplo:

Microrredes dentro de comunidades urbanas, compuestas por pequeñas unidades de almacenamiento de energía en múltiples edificios residenciales y comerciales.

Parámetros:

Rango de potencia: desde decenas de kilovatios (kW) hasta cientos de kilovatios.

Densidad de energía: depende de la tecnología específica de almacenamiento de energía utilizada, como baterías de iones de litio u otras baterías nuevas.

Flexibilidad: puede responder rápidamente a los cambios de la demanda local y mejorar la resiliencia de la red.

Fiabilidad: incluso si falla un solo nodo, otros nodos pueden seguir funcionando.

4. Almacenamiento de energía modular

Características:

Consta de múltiples módulos de almacenamiento de energía estandarizados, que se pueden combinar de manera flexible en diferentes capacidades y configuraciones según sea necesario.

Admite plug-and-play, fácil de instalar, mantener y actualizar.

Ejemplo:

Soluciones de almacenamiento de energía en contenedores utilizadas en parques industriales o centros de datos.

Parámetros:

Rango de potencia: desde decenas de kilovatios (kW) hasta más de varios megavatios (MW).

Diseño estandarizado: buena intercambiabilidad y compatibilidad entre módulos.

Fácil de ampliar: la capacidad de almacenamiento de energía se puede ampliar fácilmente añadiendo módulos adicionales.

Fácil mantenimiento: si un módulo falla, se puede reemplazar directamente sin tener que apagar todo el sistema para su reparación.

Características técnicas

Dimensiones Almacenamiento de energía en cuerdas Almacenamiento de energía centralizado Almacenamiento de energía distribuida Almacenamiento de energía modular
Escenarios aplicables Sistema solar doméstico o comercial pequeño Grandes centrales eléctricas a escala de servicios públicos (como parques eólicos, plantas de energía fotovoltaica) Microrredes comunitarias urbanas, optimización de la energía local. Parques industriales, centros de datos y otros lugares que requieren una configuración flexible
Rango de potencia Varios kilovatios (kW) a decenas de kilovatios Desde cientos de kilovatios (kW) hasta varios megavatios (MW) e incluso más De decenas de kilovatios a cientos de kilovatios千瓦 Se puede ampliar desde decenas de kilovatios hasta varios megavatios o más.
Densidad de energía Más bajo, porque cada inversor requiere una cierta cantidad de espacio Alto, utilizando equipos grandes. Depende de la tecnología de almacenamiento de energía específica utilizada Diseño estandarizado, densidad energética moderada.
Eficiencia Alto, lo que reduce la pérdida de energía del lado de CC Puede tener mayores pérdidas al manejar altas corrientes. Responda rápidamente a los cambios de la demanda local y mejore la flexibilidad de la red La eficiencia de un solo módulo es relativamente alta y la eficiencia general del sistema depende de la integración.
Escalabilidad Fácil de agregar nuevos componentes o paquetes de baterías, adecuado para construcción por fases La ampliación es relativamente compleja y es necesario tener en cuenta la limitación de capacidad del inversor central. Flexible, puede trabajar de forma independiente o colaborativa. Muy fácil de expandir, solo agregue módulos adicionales
Costo La inversión inicial es alta, pero el costo operativo a largo plazo es bajo. Bajo costo unitario, adecuado para proyectos a gran escala. Diversificación de la estructura de costos, dependiendo de la amplitud y profundidad de la distribución. Los costos de los módulos disminuyen con las economías de escala y la implementación inicial es flexible
Mantenimiento Fácil mantenimiento, un solo fallo no afectará a todo el sistema La gestión centralizada simplifica algunos trabajos de mantenimiento, pero los componentes clave son importantes La amplia distribución aumenta la carga de trabajo del mantenimiento in situ El diseño modular facilita el reemplazo y la reparación, lo que reduce el tiempo de inactividad
Fiabilidad Alto, incluso si un componente falla, los demás aún pueden funcionar normalmente Depende de la estabilidad del inversor central. Mejoró la estabilidad e independencia de los sistemas locales. El diseño alto y redundante entre módulos mejora la confiabilidad del sistema

Hora de publicación: 18-dic-2024