1. Que é o ESS? Unha ollada ao sistema de almacenamento de enerxía
O almacenamento de enerxía é o proceso de transformar a enerxía nunha forma que poida existir na natureza de forma máis fiable e logo mantela dun xeito que a faga dispoñible cando se precise. Cando se crea, cambia, move e usa a enerxía, adoitan existir diferenzas entre a oferta e a demanda en termos de cantidade, forma, dispersión e tempo. O uso da tecnoloxía de almacenamento de enerxía para almacenar e liberar enerxía pode igualar estas diferenzas. Isto fará que a oferta e a demanda de enerxía sexan máis iguais e aumentará a eficiencia enerxética. A enerxía mecánica, a enerxía térmica, a enerxía química, a enerxía da radiación (luminosidade), a enerxía electromagnética, a enerxía nuclear e outros tipos de enerxía pódense clasificar en diferentes grupos. Ademais da enerxía radiante, todos os demais tipos de enerxía pódense almacenar en formas estándar. Por exemplo, a enerxía mecánica pódese almacenar como enerxía cinética ou potencial, a enerxía eléctrica pódese almacenar como enerxía de campo inducido ou enerxía de campo electrostático, a enerxía térmica pódese almacenar como calor latente ou calor sensible e a enerxía nuclear é unha forma pura de almacenamento de enerxía. Entre as diferentes formas de almacenar enerxía están o almacenamento por bombeo, o almacenamento de aire comprimido, o almacenamento en volante, o almacenamento en baterías, o almacenamento térmico e o almacenamento de hidróxeno.
Actualmente, as baterías úsanse máis habitualmente para almacenar enerxía en microrredes porque son produtos maduros con moita experiencia de funcionamento. Hai varias partes no sistema de almacenamento de enerxía en baterías, incluíndo principalmente o paquete de baterías de almacenamento de enerxía, o sistema de xestión de baterías (BMS), o transformador elevador, o dispositivo conversor bidireccional de almacenamento de enerxía (PCS), o sistema de seguimento do almacenamento de enerxía e algunhas outras partes. Cando a rede falla, o sistema de almacenamento de enerxía pode cambiar de estar conectado á rede a funcionar sen ela. Entón actúa como unha fonte de enerxía de reserva para todo o sistema de microrrede, mantendo a tensión e a corrente estables cando non está conectado á rede.
2. Escolla dunha batería de almacenamento de enerxía
2.1 Batería con carbono de chumbo
Unha batería de chumbo-carbono é un novo tipo de dispositivo de almacenamento de enerxía fabricado engadindo materiais de carbono con calidades capacitivas ao eléctrodo negativo dunha batería de chumbo-ácido normal. Isto pódese facer "internamente" ou "mesturando internamente". As baterías de chumbo-carbono son como as baterías de chumbo-ácido normais e os supercondensadores. Poden facer que as baterías de chumbo-ácido normais funcionen moito mellor en moitos sentidos, e estes son algúns dos seus beneficios científicos:
1. multiplicador de carga elevado;
2. a vida útil é de 4 a 5 veces maior que a das baterías de chumbo-ácido normais;
3. boa seguridade;
4. alta utilización da rexeneración (ata o 97 %), moito maior que a doutras baterías químicas; moitas materias primas, baixo custo, 1,5 veces superior ao das baterías de chumbo-ácido normais; e o custo das baterías de chumbo-ácido normais é aproximadamente 1,5 veces superior ao destas baterías. 1,5 veces máis forte que unha batería de chumbo-ácido normal.
O rendemento das baterías de chumbo-carbono mellorou moito en comparación coas baterías de chumbo-ácido tradicionais. Non obstante, aínda non está claro que papel xoga o material clave de carbono na mellora do rendemento das baterías de chumbo-carbono. Engadir materiais de carbono pode ter efectos negativos, como a precipitación de hidróxeno no eléctrodo negativo e a perda de auga na batería, polo que este é un problema que cómpre abordar.
Batería de litio 2.2
No proceso de carga e descarga, as baterías de ións de litio empregan produtos químicos que conteñen litio como ánodo positivo. As baterías de ións de litio non conteñen litio metálico.
As baterías de ións de litio teñen un eléctrodo positivo feito de compostos que conteñen litio, como cobaltato de litio (LiCoO2), manganato de litio (LiMn2O4), fosfato de ferro e litio (LiFePO4) e outros materiais de dúas ou tres partes. O eléctrodo negativo está feito de compostos intercapas de litio-carbono, como grafito, carbono brando, carbono duro e titanato de litio.
As baterías de ións de litio teñen dúas vantaxes excepcionais: unha é a alta densidade de almacenamento de enerxía e a outra a densidade de potencia. Outros beneficios inclúen a alta eficiencia, unha ampla gama de usos, moita atención, un rápido progreso científico e moito espazo para o crecemento. ① Debido ao uso de electrólitos químicos, existen grandes riscos para a seguridade; é necesario mellorar a seguridade.
2.3 Escolla dunha batería de almacenamento de enerxía
Unha ollada ás diferenzas entre estes dous tipos de baterías de almacenamento de enerxía en termos da profundidade á que se poden descargar, o rango de temperatura no que poden funcionar e o seu ciclo de vida.
A táboa anterior mostra que as baterías de chumbo-carbono teñen un ciclo de vida curto e liberan hidróxeno, o cal é perigoso. As baterías de litio-ferrofosfato, pola contra, poden funcionar nunha ampla gama de temperaturas e teñen un ciclo de vida, unha eficiencia de transferencia de enerxía e unha densidade de enerxía elevados.
Por este motivo, as baterías de almacenamento de fosfato de litio e ferro son a mellor opción para a maioría dos proxectos de almacenamento de enerxía.
