Bateria de íon de lítio para armazenamento de energia em escala de utilidade

Bateria de lítio para armazenamento de energia em escala de utilidade


O futuro do armazenamento de energia

Há um aumento inegável na importância do armazenamento de energia com crescimento exponencial esperado nos próximos cinco anos. Os benefícios do ESS são vastos. Eles podem suavizar a entrega de recursos variáveis ​​ou intermitentes, como eólico e solar, armazenando o excesso de energia quando o vento está soprando e o sol está brilhando e entregando-a mais tarde, quando for mais necessário. Eles podem fornecer energia de backup durante interrupções. Em última análise, os ESS melhoram a confiabilidade e a resiliência, ajudando a integrar as fontes de geração e ajudando a reduzir os impactos ambientais.

Os sistemas de armazenamento de bateria em escala de utilidade desempenharão um papel fundamental na facilitação do próximo estágio da transição energética, permitindo maiores parcelas de VRE.

Para os operadores do sistema, os sistemas de armazenamento de bateria podem fornecer serviços de rede, como resposta de frequência, reservas de regulação e controle de taxa de rampa. Também pode adiar investimentos em geração de pico e reforços de rede. Os sistemas de armazenamento de bateria em escala de utilidade podem permitir maior penetração de energia renovável variável na rede, armazenando o excesso de geração e firmando a produção de energia renovável.

Além disso, principalmente quando combinadas com geradores renováveis, as baterias ajudam a fornecer eletricidade confiável e mais barata em redes isoladas e comunidades fora da rede, que dependem de diesel importado caro para geração elétrica.

Demanda crescente

A crescente participação de fontes VRE, como solar e eólica, exige um sistema de energia mais flexível para garantir que as fontes VRE sejam integradas de maneira eficiente e confiável.

Os sistemas de armazenamento de bateria estão surgindo como uma das soluções potenciais para aumentar a flexibilidade do sistema, devido à sua capacidade única de absorver, reter e reinjetar eletricidade rapidamente. De acordo com a Energy Storage Association of North America, as aplicações de mercado são comumente diferenciadas como: na frente do medidor (FTM) ou atrás do medidor (BTM). As baterias FTM estão conectadas a redes de distribuição ou transmissão ou em conexão com um ativo de geração.

Eles fornecem aplicativos exigidos pelos operadores do sistema, como serviços auxiliares ou alívio de carga da rede. As baterias BTM são interconectadas atrás do medidor de utilidade de clientes comerciais, industriais ou residenciais, visando principalmente a economia na conta de energia elétrica por meio da gestão do lado da demanda (ESA, 2018). Este resumo se concentra em como os sistemas de armazenamento de baterias estacionárias em escala de utilidade – também chamados de armazenamento de baterias de frente do medidor, em grande escala ou em grade – podem ajudar a integrar efetivamente as fontes VRE no sistema de energia e aumentar sua participação no consumo de energia. misturar.

Ao contrário dos sistemas de armazenamento convencionais, como o armazenamento hidrelétrico bombeado, as baterias têm a vantagem da flexibilidade geográfica e de dimensionamento e, portanto, podem ser implantadas mais próximas do local onde a flexibilidade adicional é necessária e podem ser facilmente dimensionadas. A implantação de armazenamento hidrelétrico bombeado, por outro lado, requer condições geológicas específicas (ou seja, montanhas e água). Os sistemas de armazenamento de bateria em escala de utilidade têm uma capacidade de armazenamento típica que varia de alguns megawatts-hora (MWh) a centenas de MWh.

Diferentes tecnologias de armazenamento de bateria, como baterias de íon-lítio (Li-íon), enxofre de sódio e chumbo-ácido, podem ser usadas para aplicações de rede. No entanto, nos últimos anos, a maior parte do crescimento do mercado foi observada em baterias de íon-lítio. A crescente participação da tecnologia Liion na implantação de armazenamento de bateria em larga escala, em oposição a outras tecnologias de bateria, e as adições anuais de capacidade para armazenamento de bateria estacionária. Em 2017, o Li-ion foi responsável por quase 90% das adições de armazenamento de bateria em grande escala (IEA, 2018).

Os sistemas de armazenamento de bateria em escala de utilidade estão sendo implantados principalmente na Austrália, Alemanha, Japão, Reino Unido, Estados Unidos e outros países europeus. Além desses países, várias comunidades insulares e fora da rede investiram no armazenamento de baterias em larga escala para equilibrar a rede e armazenar o excesso de energia renovável. Espera-se que as implantações de armazenamento de energia em mercados emergentes aumentem mais de 40% ano a ano até 2025, resultando em aproximadamente 80 GW de nova capacidade de armazenamento (IFC, 2017).

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