O armazenamento em baterias pode reduzir os custos de atualização da rede de carregamento de veículos elétricos?

O armazenamento em baterias pode reduzir ou adiar os custos de atualização da rede de carregamento de veículos elétricos quando a alta demanda de carregamento ocorre em picos curtos, em vez de continuar ao longo do dia. Uma bateria fornece a energia que a conexão existente não consegue suprir durante esses picos e, em seguida, recarrega quando a demanda de carregamento diminui. Em alguns locais, isso torna possível o carregamento rápido em corrente contínua (CC) sem uma atualização imediata da rede elétrica.

Não pode substituir o fornecimento inadequado a longo prazo. O que importa é quanta margem de segurança resta na rede e se a bateria consegue se recuperar entre os picos de consumo.

Por que os carregadores rápidos para veículos elétricos às vezes exigem melhorias na rede elétrica?

A potência nominal de um carregador rápido não determina a quantidade de energia que o local pode consumir da rede elétrica. Essa capacidade disponível deve atender tanto às cargas existentes quanto aos carregadores.

As cargas existentes reduzem a altura livre da rede.

Em um shopping center, o ar condicionado, a iluminação e a refrigeração já podem estar consumindo uma quantidade significativa de energia quando os veículos chegam. Mesmo quando a concessionária de energia elétrica tem uma capacidade declarada, as especificações dos transformadores, os painéis elétricos, os cabos, os limites contratuais ou a aprovação da concessionária podem restringir ainda mais o carregamento. Verifique a importação permitida no ponto de conexão, e não apenas nas contas mensais.

Picos de carregamento curtos podem gerar custos elevados.

A chegada de vários veículos em sequência pode elevar a demanda muito acima da capacidade disponível do local. Os carregadores podem compartilhar a energia disponível, mas os operadores geralmente desejam manter um nível de serviço útil durante esses picos. Aumentar a capacidade da rede pode exigir um transformador maior, a substituição de equipamentos de distribuição ou obras na rede elétrica a montante. Os custos variam de acordo com o local.

Como o carregamento rápido com buffer de bateria reduz a demanda da rede elétrica?

No carregamento rápido com armazenamento em bateria, a rede elétrica continua a fornecer uma quantidade limitada, porém confiável, de energia. O armazenamento em bateria contribui com energia adicional para os períodos em que os carregadores precisam de mais energia do que a conexão pode fornecer.

Cubra a lacuna durante um pico de carregamento.

Quando a demanda de carregamento se aproxima do limite de importação aprovado, o sistema de gerenciamento de energia (EMS) pode solicitar a descarga da bateria. O sistema de gerenciamento de bateria (BMS), o inversor ou conversor e o estado de carga (SOC) determinam a disponibilidade de energia. A energia armazenada supre parte da diferença sem exigir que a rede elétrica forneça a demanda máxima.

Existe um limite. Ao atingir o nível mínimo de carga (SOC) ou o limite de descarga, a estação pode precisar reduzir a potência do carregador ou priorizar as sessões.

Recupere as energias entre as sessões.

Períodos de menor demanda criam uma oportunidade para recarregar utilizando a capacidade ociosa da rede elétrica ou a geração solar disponível. O intervalo de recuperação é importante. Sessões curtas distribuídas ao longo do dia são mais fáceis de armazenar do que horas de carregamento contínuo de alta potência.

O armazenamento desloca a demanda da rede; não cria energia.

Quanta energia da rede elétrica o armazenamento em baterias pode compensar durante os picos de carga?

O cálculo útil começa com o equilíbrio de potência no local. O exemplo hipotético a seguir usa a demanda equivalente em CA do local, e não a potência nominal do carregador CC, para evitar misturar a saída do carregador com a entrada da rede.

Com 20 kW já comprometidos com o edifício, apenas 80 kW da energia da rede elétrica restante para o carregamento. Se o equipamento de carregamento precisar Entrada CA de 120 kW, o armazenamento deve contribuir com o equivalente a 40 kW no ponto de ônibus, assumindo que não haja contribuição da energia solar.

Diferença de potência de carregamento = 120 − (100 − 20) = 40 kW

Diferença de energia no lado CA = 40 kW × 0,5 hora = 20 kWh

Esses 20 kWh representam a energia necessária para este evento específico no barramento CA. Não se trata da capacidade nominal da bateria. Perdas, limites de SOC (estado de carga), reserva de energia de reserva, limites de potência e condição da bateria exigem considerações adicionais.

Picos repetidos são importantes. Outro grupo de veículos pode descarregar a bateria antes que ela se recupere do primeiro evento.

Quando a capacidade da bateria não é suficiente para evitar uma atualização?

O armazenamento de energia em baterias faz mais sentido onde a rede elétrica existente consegue fornecer energia suficiente ao longo do tempo, mesmo que sua potência instantânea seja insuficiente durante os períodos de pico.

A alta demanda persiste por muito tempo.

Uma bateria não consegue suprir indefinidamente um déficit diário de energia. Se a combinação da rede elétrica com a geração local não for suficiente para repor a energia fornecida aos veículos, aumentar a capacidade da bateria apenas adia o seu esgotamento. Uma conexão de maior capacidade, geração adicional ou limites na taxa de carregamento ainda podem ser necessários.

A potência (kW) determina o déficit; a energia (kWh) determina sua duração.

Há muito pouco tempo para recarregar as energias.

Sessões de carregamento consecutivas podem deixar pouca margem para a recuperação da bateria. Quando o SOC (estado de carga) atinge seu limite operacional inferior, os carregadores podem precisar compartilhar energia reduzida. Uma reserva mínima mantida para backup deixa menos energia disponível para o armazenamento temporário diário. Os planos de expansão também são importantes, já que o pico ocasional de hoje pode se tornar a carga sustentada de amanhã.

O armazenamento em baterias é mais barato do que modernizar a rede elétrica?

Às vezes. O caso mais favorável ocorre quando uma grande modernização da rede elétrica atenderia a um pico de demanda que raramente dura muito tempo. O armazenamento em baterias pode oferecer uma alternativa provisória ou de longo prazo, mas seu custo de instalação e as demandas operacionais contínuas devem ser comparados com as obras da concessionária de energia.

Um projeto de carregamento em rodovia rural avaliado pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA (NREL) ilustra a diferença. A concessionária local estimou uma modernização da subestação em US$ 3 milhões para suportar uma instalação proposta de carregamento rápido em corrente contínua (CC) de 600 kW. Para aquele local específico, o NREL constatou que o carregamento com baterias de reserva tinha o potencial de reduzir os custos totais de capital em 65% e antecipar a implantação em dois a cinco anos. Essas foram estimativas específicas para o projeto, não economias garantidas para outras estações de carregamento. Estudo de caso do NREL sobre carregamento rápido com buffer de bateria Apresenta a comparação e suas premissas.

A análise financeira ainda deve incluir baterias, equipamentos de conversão, instalação, manutenção, tarifas de eletricidade, perdas, planejamento de substituição e quaisquer trabalhos restantes na rede elétrica. A utilização do sistema de carregamento e o crescimento futuro podem alterar o resultado. Em uma estação de alta demanda, o reforço permanente da rede pode ser mais econômico. Outros locais podem priorizar o armazenamento de energia e realizar a modernização posteriormente.

Que dados do site devem ser analisados ​​antes de escolher o armazenamento?

Os totais mensais de eletricidade não permitem determinar se uma bateria será recarregada entre os usos de um veículo. Um projeto confiável requer medições baseadas no tempo e estimativas da demanda de recarga.

Registre o limite de importação de energia da rede aprovado, a curva de carga do edifício, as restrições do transformador e do painel de distribuição, e as sessões de carregamento de veículos atuais ou projetadas. Inclua quantos carregadores podem operar simultaneamente, a duração da sessão de carregamento, as características de aceitação do veículo e os padrões sazonais. Quando houver planejamento de geração fotovoltaica (FV), utilize um perfil de produção por hora em vez de um valor de produção anual.

Teste a primeira hora e o dia de projeto.

UM Primeira Hora O teste verifica se a estação consegue atender a uma demanda de carregamento simultânea, começando com a bateria totalmente carregada. Dia do Design O teste examina um dia de operação suficientemente exigente e verifica se o carregamento pode continuar sem esgotar a energia armazenada.

O segundo teste costuma ser o mais difícil. Uma estação pode atender bem às primeiras chegadas, mas perder a capacidade de carregamento após repetidas sessões. O Dia de Projeto escolhido deve refletir o tráfego de veículos projetado para o local, e não um número arbitrário de sessões.

Verificar controles operacionais e expansão futura

Os limites de descarga da bateria, o SOC mínimo, as regras de compartilhamento de energia do carregador, a medição da importação para a rede e a resposta do controle devem funcionar em conjunto. Um projeto que pareça adequado no papel ainda pode ultrapassar a meta de importação se os controles responderem mal às variações de carga no local. Os carregadores adicionais planejados devem ser incluídos na revisão de longo prazo.

O gama de sistemas de carregamento PV ESS Oferece opções de sistema assim que a diferença de potência e os requisitos operacionais forem estabelecidos.

O que oferece um sistema integrado de carregamento com buffer de bateria?

Uma instalação combinada de energia solar, armazenamento e carregamento reúne baterias, equipamentos de carregamento, controles e acesso à energia fotovoltaica em um único sistema. Isso pode reduzir o número de interfaces que um instalador precisa coordenar, embora a aprovação da conexão local, a proteção elétrica e o comissionamento ainda sejam necessários.

Em Sunway, o Sistema integrado SUNWAY de energia fotovoltaica, armazenamento de energia e recarga elétrica Oferece duas configurações. A SW120kW241kWh-PSC combina 241,15 kWh de armazenamento LFP com 120 kW de potência nominal de carregamento CC e dois canhões. A SW240kW482kWh-PSC combina 482,3 kWh de armazenamento com 240 kW e quatro canhões. Ambas as configurações apresentam resfriamento líquido inteligente, taxa de carga/descarga da bateria de 0,5C, conexão CC para energia fotovoltaica e gerenciamento de demanda baseado em EMS.

Essas classificações descrevem o equipamento, não a capacidade da rede que um local pode automaticamente evitar atualizar. A saída de carregamento simultâneo, o suporte de bateria disponível e a redução de importações ainda dependem das cargas do local, do estado de carga (SOC) e dos limites operacionais aprovados.

Verifique a capacidade da rede elétrica antes de investir em carregadores rápidos.

A primeira decisão não é quantas unidades de armazenamento de baterias encomendar. É saber se a diferença entre a energia disponível na rede e a demanda de carregamento esperada é suficientemente curta para que o sistema de armazenamento consiga suprir essa demanda repetidamente.

Compartilhe conosco a capacidade de rede aprovada, as cargas medidas no local, a potência do carregador, os padrões de chegada esperados e os planos fotovoltaicos. Podemos ajudar. Analise a sua lacuna de potência de carregamento de veículos elétricos e os requisitos do projeto. Antes de definir as quantidades de equipamentos, uma configuração viável precisa ser capaz de lidar com a primeira hora de pico e se recuperar para a próxima.

Para o contexto sistêmico mais amplo, Como funciona uma estação de carregamento solar para veículos elétricos com armazenamento de bateria Explica como a geração de energia solar, as baterias, o fornecimento da rede elétrica e os carregadores interagem.

Perguntas frequentes

P: O armazenamento em baterias pode eliminar completamente a necessidade de uma atualização da rede de carregamento de veículos elétricos?

R: Em alguns projetos, sim. Picos de carga curtos podem ser amortecidos quando a bateria tem energia suficiente e utilizável, além de tempo para recarregar. Quando a demanda sustentada excede a eletricidade disponível ao longo do dia, o armazenamento por si só não consegue substituir o fornecimento adicional ou as mudanças operacionais necessárias.

P: Quanta energia da rede elétrica uma estação de carregamento rápido DC precisa?

R: Depende da entrada CA do equipamento de carregamento, das sessões simultâneas, de outras cargas no local e das restrições de importação. A saída CC nominal do carregador não é idêntica à entrada elétrica da rede. Os perfis de carregamento do veículo e a contribuição da bateria devem ser avaliados antes de se decidir a capacidade de conexão.

P: O que acontece quando a bateria de uma estação de carregamento fica com pouca carga durante o pico de demanda?

A: O EMS pode reduzir a potência de carregamento, priorizar sessões ou usar energia adicional da rede elétrica, se a conexão permitir. As opções disponíveis dependem do SOC mínimo do BMS, dos limites do conversor, dos controles do carregador e da política operacional do local.