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Almacenamiento de baterías power safe - preguntas y respuestas (faq)

Los sistemas estacionarios de almacenamiento en baterías con tecnología eficiente de iones de litio pueden servir de apoyo a las industrias que consumen mucha energía y contribuir de forma importante a la transición energética. Pero, ¿cómo funcionan estos sistemas de almacenamiento de energía y qué hay que tener en cuenta durante su funcionamiento?

¿Cómo funciona un sistema de almacenamiento en batería?

La unidad de almacenamiento (rack) constituye el núcleo del sistema de almacenamiento de baterías estacionarias. Consta de varios módulos de baterías y el sistema de gestión de baterías. Se pueden ensamblar varias unidades de almacenamiento para formar sistemas de almacenamiento más grandes.

Un módulo de batería se compone de varias celdas de batería. El sistema de gestión de baterías (BMS)

El sistema de gestión de baterías (BMS) se encarga de sincronizar las tensiones de las celdas de batería del módulo. De este modo, el módulo de baterías alcanza el mejor rendimiento de almacenamiento posible. El BMS también supervisa la carga y descarga de los módulos de batería y los protege contra la sobretensión y la subtensión.

La temperatura de funcionamiento desempeña un papel importante en el sistema de almacenamiento de baterías. Una temperatura de batería demasiado baja ralentiza la velocidad de carga, mientras que una temperatura de batería alta puede suponer un riesgo. Mantener el rango de temperatura de carga correcto es importante y prolonga la vida útil del sistema de almacenamiento. Por ello, la temperatura de cada célula de la batería se mide mediante sensores y se envía al BMS.

El sistema de gestión de la energía controla la estrategia de carga. Para ello, recibe todos los datos del BMS y se asegura de que el sistema de almacenamiento se carga y descarga correctamente. Constituye la interfaz de supervisión del sistema.

El analizador de red garantiza el control de la potencia conforme a la red. Se comunica con los inversores y el BMS y especifica de dónde debe extraerse la energía: de la red eléctrica, de la propia generación de energía del sistema (por ejemplo, sistemas fotovoltaicos) o de la red.

¿Por qué merece la pena almacenar baterías?

La electricidad autogenerada puede almacenarse si hay excedente en lugar de verterse a la red. Esto optimiza el autoconsumo. Cuanta más electricidad utilice de generación propia, mayor será su independencia de la evolución del precio de la electricidad. Otros ejemplos de estrategias de gestión operativa que pueden aplicarse con un sistema de almacenamiento en batería y suponer una ventaja económica son la limitación de picos de carga y el almacenamiento de electricidad controlado por tarifa (tiempo de uso), que favorece la carga en momentos favorables.

Si el suministro eléctrico se orienta más hacia una estructura descentralizada, aumenta el riesgo de fluctuaciones en la red eléctrica pública. En este caso, los sistemas de almacenamiento en baterías proporcionan estabilización. Tanto el consumo de la red como la alimentación del excedente de energía autogenerada se suavizan mediante el sistema de almacenamiento, reduciendo así la carga de la red. Por tanto, los sistemas de almacenamiento en batería contribuyen de forma importante al suministro descentralizado de energía a partir de fuentes renovables y, por ende, a la transición energética.

¿Es seguro un sistema de baterías?

El riesgo de avería en la unidad de almacenamiento debe ser tenido en cuenta por el operador en la evaluación de riesgos a efectos de salud y seguridad en el trabajo. También debe evaluarse el riesgo de influencias externas y preverse las medidas de protección adecuadas.

La solución completa consistente en un sistema de almacenamiento de baterías y una cubierta de protección contra incendios con resistencia al fuego clasificada por ambos lados sirve para proteger a las personas, el medio ambiente y los bienes en ambos casos. Si se añaden un sistema de alarma de incendios y una tecnología de extinción, así como la retención de agua de extinción, las preocupaciones en materia de seguridad pueden disiparse normalmente en el proceso de homologación (véase la tabla "Medidas recomendadas" de BVES e.V. ).

Para garantizar que las baterías se utilicen a una temperatura y humedad de funcionamiento óptimas, el entorno debe regularse y controlarse en consecuencia. También en este caso, la solución completa, que incluye una sala de protección contra incendios y una unidad de almacenamiento, obtiene una gran puntuación, ya que puede suministrarse con el equipamiento adecuado en función del diseño. Esto incluye, por ejemplo, aire acondicionado, sistema de calefacción (según sea necesario), detector de incendios, sensor de humedad y sistema de extinción. En el peor de los casos, el sistema de extinción garantiza la refrigeración segura de las unidades de almacenamiento para que no se produzca un "desbordamiento térmico".

¿Qué hay que tener en cuenta al instalar el sistema de almacenamiento en batería?

La evaluación del riesgo desempeña un papel decisivo a la hora de determinar la ubicación. Basándose en la experiencia con los incendios de litio, puede concluirse que los sistemas de almacenamiento de baterías de iones de litio plantean un riesgo de incendio. Aunque todavía no existen requisitos legales sobre las medidas de protección que debe tomar el operador, es aconsejable seguir las directrices para el almacenamiento de sustancias inflamables con el fin de minimizar el riesgo:

Las distancias de protección contra incendios sirven para proteger los sistemas y edificios vecinos contra el riesgo de incendio en el almacén. La separación REI 90 sirve para proteger contra la exposición mutua al fuego entre el almacén y los sistemas y edificios vecinos. En este caso no se requieren distancias.

La solución completa, compuesta por un almacén y una separación estructural con resistencia al fuego clasificada, reduce así la necesidad de espacio a las dimensiones externas del armazón de protección contra incendios. Por tanto, puede instalarse cerca de edificios o en infraestructuras muy edificadas.

Además, es necesario tender cables desde el depósito de almacenamiento hasta el punto de conexión de la red eléctrica local.

¿Qué hay que tener en cuenta al poner en servicio el sistema de almacenamiento en batería?

Dado que el funcionamiento del sistema de almacenamiento en batería afecta al flujo de energía en la red eléctrica, debe registrarse ante el operador de la red antes de su puesta en servicio. El operador de red especifica los requisitos técnicos, que deben cumplir las normas tecnológicas generalmente reconocidas. Con ello se pretende garantizar un suministro seguro y sin problemas y excluir cualquier efecto perturbador sobre otros abonados o usuarios, las instalaciones del operador de la red o terceros.

La forma en que puede ponerse en servicio un sistema de almacenamiento en el lugar correspondiente debe determinarse sobre la base de un análisis de la utilización de la red eléctrica local. La puesta en servicio y la conexión a la red del operador deben ser realizadas por personal cualificado.

A la hora de instalar sistemas estacionarios de almacenamiento en batería, también deben respetarse las especificaciones del fabricante, las opciones locales de conexión y los requisitos oficiales (por ejemplo, normativas estatales sobre construcción, directrices sobre lugares de trabajo, normativas de seguridad industrial, etc.).

¿Cómo elijo el sistema de almacenamiento en batería adecuado?

El proveedor diseña el sistema de almacenamiento en batería adecuado en estrecho diálogo con el cliente/operador. En particular, se tienen en cuenta la curva de consumo y el tamaño de los sistemas de generación existentes. Esta información permite realizar una simulación operativa de diversas estrategias de funcionamiento durante todo un año para estimar el rendimiento. La comparación del ahorro del sistema de almacenamiento y el importe de la inversión permite hacer una declaración sobre la amortización. Junto con el cliente, se puede definir un sistema adecuado a partir de las estrategias posibles y los diseños de tanques de almacenamiento asociados.

¿Puedo reequipar el sistema de almacenamiento en batería con un sistema de generación existente?

Sí, se puede reequipar un acumulador. Las dimensiones del acumulador -independientemente de si se instala con el sistema o se reequipa- deben ser personalizadas.

¿Puedo ampliar la memoria?

En función del espacio disponible y de las dimensiones de la conexión a la red, es posible reequipar un sistema existente. Hay que tener en cuenta el máximo aprovechamiento de los periféricos del sistema y ampliarlos en caso necesario. La combinación de acumuladores nuevos y antiguos no supone ningún problema.

¿Cuál es la vida útil de un depósito de almacenamiento?

La vida útil de una batería influye enormemente en su rentabilidad. El sistema de gestión de baterías garantiza el cumplimiento del rango de funcionamiento de cada célula de la batería. Junto con la garantía de la temperatura y la humedad de funcionamiento, se puede alcanzar una vida útil de 30 años y 8000 ciclos de carga.

¿Cuánto cuesta una unidad de almacenamiento?

Los costes del almacenamiento sólo pueden estimarse en forma de precio orientativo tras el diseño individual. Por regla general, sólo se elabora un presupuesto detallado una vez que el cliente ha aceptado el precio orientativo. Es útil para el proceso de toma de decisiones que el periodo de amortización estimado se especifique ya en el diseño.

¿Cuáles son los costes de funcionamiento y mantenimiento del sistema de baterías?

El depósito de almacenamiento se controla y funciona de forma independiente. No es necesaria la intervención del operador. En caso de avería, el proveedor del sistema de control puede realizar el mantenimiento a distancia e iniciar otras medidas en consulta con el operador. Con la solución completa formada por el sistema de almacenamiento de baterías y la cubierta de protección contra incendios, el sistema de almacenamiento de baterías también debe ser inspeccionado visualmente por personal formado como parte de una inspección visual anual de la sala de protección contra incendios y los equipos periféricos, como el aire acondicionado y la calefacción.

La supervisión remota con alarmas en tiempo real es un complemento útil. Este complemento ofrece la opción de monitorización 24 horas al día, 7 días a la semana, de modo que el operador también recibe una alerta por la noche y los fines de semana si algo va mal en el funcionamiento del sistema de almacenamiento de baterías.

¿Cómo se elimina el sistema de almacenamiento de baterías tras el desmantelamiento?

Las pilas viejas se envían a un sistema de recogida que organiza su reciclado. Los componentes valiosos se reintroducen en el ciclo de producción. El sistema de salas protegidas contra incendios también puede reciclarse. DENIOS es actualmente el único fabricante de sistemas de almacenamiento de baterías protegidas contra incendios que ofrece un servicio de este tipo.

¿Después de cuánto tiempo se ha amortizado la inversión para el sistema de almacenamiento en baterías?

La amortización es el resultado de la interacción de la cantidad de energía consumida en un año, el perfil de rendimiento asociado, el diseño del sistema de almacenamiento de la batería y su gestión operativa. Normalmente, el periodo de amortización es de tres a cinco años.

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