Daelim Belefic también pueden desempeñar un papel importante en la integración de los sistemas de almacenamiento de energía con la red eléctrica existente. Esto es fundamental para lograr una transición fluida y eficiente a las energías renovables. Al garantizar la integración fluida de los sistemas de almacenamiento de energía en la red, Daelim Belefic puede ayudar a optimizar el rendimiento de estos sistemas, permitiendo una distribución eléctrica más eficiente y suministrando energía limpia a más personas.
Además, las soluciones de transformadores de Daelim Belefic pueden ayudar a reducir los costos energéticos generales al permitir el uso del almacenamiento de energía durante los períodos de máxima demanda, lo que a su vez ayuda a equilibrar las cargas energéticas y reduce la necesidad de capacidad de generación adicional. Las soluciones flexibles de transformadores, combinadas con el almacenamiento de energía, pueden ofrecer un suministro energético fiable y constante, crucial para una energía sostenible y a precios razonables.
En conclusión, la experiencia de Daelim Belefic en soluciones de transformadores puede contribuir al desarrollo de soluciones de almacenamiento de energía innovadoras y fiables. Al aprovechar la experiencia de Daelim Belefic , los clientes pueden garantizar que sus proyectos de almacenamiento de energía estén optimizados y cumplan con los estándares de rendimiento requeridos.
Soluciones de Transformadores Daelim Belefic para el Almacenamiento de Energía
Proyecto DAELIM – Transformador trifásico pedestal de 2000/2500 kVA
Sitio: Dubreuilville, Ontario
Especificación:
Se requiere dibujo de disposición/detalle
Se requiere manual de instalación y funcionamiento
Estándares: CSA C227.4 CSA C802, IEEE C57
Temperatura ambiente -40⁰ C < T < 35 ⁰C
Condiciones ambientales (húmedo, seco, limpio, polvoriento)
Adecuado para arranque en frío y carga completa a -40 °C. Requerido.
Frecuencia del sistema 60 Hz
Número de devanados 2
Primario 13.8 kV
Secundario 600V
Impedancia 5.75%
Leer más: Transformador de Pedestal 5000 kVA
Nivel de sonido audible garantizado a tensión nominal menor a 64
Se requieren ganchos de elevación
Se requiere provisión para elevación y rodamiento del tanque
Subbase opcional (tipo ISO 668 1D) Proporcione precios y detalles opcionales
Tipo de aceite Éster natural
Nombre comercial del fabricante MIDEL EN 1204
Precios opcionales para aceite mineral Voltesso 35 o equivalente técnico
Los barcos del transformador están completamente llenos. El proveedor debe especificarlo.
Se requieren radiadores galvanizados y sin pintar
Se requieren radiadores desmontables con válvulas bloqueables.
Se requieren ventiladores de refrigeración
Material de bobinado Cobre
Configuración Dyn1
Delta Primario
Y secundaria
Aumento de temperatura 65
Nivel de impulso básico
Primaria 95
Secundaria 60
Se requiere bushing de tierra del núcleo externo
Se requiere el mismo aislamiento del extremo neutro que el del extremo de fase
Tipo de cambiador de tomas: Tomas sin carga
Pasos del cambiador: +/- 2.5%, 5.0 %
Construcción / Tipo: Tipo espiga NEMA
Terminaciones/Bushings por Fase 1
Terminaciones/Bushings agrupados por Fase o Cable N/D
Clase de voltaje 15
Calificación actual 200
Entrada de cable inferior
Cantidad de cable prevista: 1 – Cable n.° 0, 3/C de 15 kV
Terminación neutra N/D (Delta)
Terminación de baja tensión
Construcción / Tipo: Tipo espiga NEMA
Terminaciones / Bushings por fase 2 por fase
Terminaciones/Bushings agrupados por Fase o Cable X1, X2, X3 y X0
Corriente nominal 3200A
Conexión del cable lateral o inferior
Cantidad de cable prevista: 6 – 750 MCM de un solo conductor por fase
Terminación neutra Un X0 – Igual que los bujes de fase (un bushing)
Ubicación horizontal del compartimento del bushing en la cámara de la terminal de aire
Se requiere resistencia de puesta a tierra neutra
Ubicación/montaje de la resistencia Gabinete a prueba de manipulaciones integrado en el transformador
Clasificación NGR 10 A, continua
Resistencia de detección tipo ER-600VC
Se requiere un transformador de corriente sensible: consulte Neutro de baja tensión, más arriba
Caja para resistencia de detección: Sí
Clasificación de la caja de resistencia de detección «Nema 4X, calentado y controlado termostáticamente»
Fabricante NGR Proveedor a especificar
Aprobación de CSA para que el proveedor de NGR especifique
Número total de gabinetes: 4 – terminación de alta tensión, terminación de baja tensión, NGR, instrumentación
Integridad del gabinete conforme con CSA C227.4
Se requiere barra de puesta a tierra en todos los gabinetes
Se requiere panel de control, NEMA 4X, integrado en el gabinete de instrumentación
Todos los instrumentos deben estar conectados a los bloques de terminales primero.
Se requiere tomacorriente de servicio y calefactor de espacio
Se requieren marcadores de cableado y fundas termocontraíbles
Se proporcionan canaletas para cables; el proveedor debe especificar el tipo/marca
Se requieren bloques de terminales Entrelec clase ZS4 y ZS10
Se requiere cableado interno de cobre, con clasificación de 600 VCA y aislamiento TEFZEL
Se requiere cableado de potencia, PT y CT mínimo calibre #10 AWG, color gris
Se requiere cableado de control mínimo calibre #12 AWG, color gris
Se requiere cableado de instrumentos mínimo de 14 AWG
Se requiere válvula de llenado superior
Se requiere válvula de drenaje con dispositivo de muestreo
Dispositivo automático de alivio de presión Qualitrol 208, 2 contactos de forma C
Se requiere muestreador de aceite
Manómetro de vacío Qualitrol, 2 contactos de formato C
Medidor de nivel de líquido Qualitrol 035, 2 contactos de formato C
Medidor de temperatura de líquidos Qualitrol TRS6000S, 2 contactos de formato C, 4-20 mA
Medidor de temperatura de devanado Qualitrol TRS6000S, 3 contactos de formato C, 4-20 mA
Relé de aumento rápido con relé sellado Qualitrol 900/909
Se requiere tapa de tanque principal soldada con orificio de acceso atornillado
Se requieren puertas con bisagras
Se requiere manija con candado penta-cabeza entrelazada
Se requieren placas de puesta a tierra para el tanque
Se requiere anclaje de tanques en zonas sísmicas 3 y 4
Estacionamientos no aplicables
Placas de identificación de acero inoxidable, 2 (una interior y otra exterior).
Se requiere cumplimiento con C88-16 y C802.3, estampado en la placa de identificación.
Se requieren todas las advertencias/etiquetas según C88-16 y C227.4
Se requiere recubrimiento según C57.12.28, proporcione detalles
Color de pintura ANSI 61 gris
Descripción general del almacenamiento de energía
El almacenamiento de energía eficiente y eficaz se ha vuelto clave para el suministro eléctrico mundial y la infraestructura energética, a medida que las industrias apuestan por la generación de energía renovable. La energía eólica y la solar se consideran las fuentes de energía renovable más prometedoras, pero enfrentan dificultades para su adopción a gran escala debido a su generación altamente variable y al desajuste entre la producción y la demanda. El éxito de las energías renovables dependerá en gran medida de la eficiencia de los sistemas de almacenamiento de energía. Unos sistemas de almacenamiento de energía inadecuados no solo resultarían en una producción energética costosa, sino que también dificultarían la transición hacia las energías renovables, agravando aún más los problemas relacionados con el cambio climático y el calentamiento global.
Tecnologías de almacenamiento de energía
Para lograr el uso generalizado de las energías renovables, la tecnología de almacenamiento de energía desempeña un papel fundamental para afrontar las fluctuaciones en la oferta y la demanda de energía. Los sistemas de almacenamiento de energía garantizan un suministro eléctrico estable y fiable almacenando el exceso de energía generada durante las horas punta y liberándolo durante las de baja demanda.
Además, estos sistemas ayudan a equilibrar la red y a aumentar la estabilidad de la infraestructura energética. Los líderes del sector invierten fuertemente en investigación y desarrollo para mejorar las tecnologías existentes y desarrollar nuevas soluciones. Entre las tecnologías de almacenamiento de energía se incluyen las baterías, el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo, el almacenamiento de energía química, el almacenamiento de energía por aire comprimido y el almacenamiento de energía térmica.
Para lograr el uso generalizado de las energías renovables, la tecnología de almacenamiento de energía desempeña un papel fundamental para afrontar las fluctuaciones en la oferta y la demanda de energía. Los sistemas de almacenamiento de energía garantizan un suministro eléctrico estable y fiable almacenando el exceso de energía generada durante las horas punta y liberándolo durante las de baja demanda.
Además, estos sistemas ayudan a equilibrar la red y a aumentar la estabilidad de la infraestructura energética. Los líderes del sector invierten fuertemente en investigación y desarrollo para mejorar las tecnologías existentes y desarrollar nuevas soluciones. Entre las tecnologías de almacenamiento de energía se incluyen las baterías, el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo, el almacenamiento de energía química, el almacenamiento de energía por aire comprimido y el almacenamiento de energía térmica.
A. Breve descripción general de las tecnologías de almacenamiento de energía
La demanda de energía renovable es cada vez mayor, lo que ha impulsado el rápido crecimiento de la popularidad de la tecnología de almacenamiento de energía en todo el mundo. Estos sistemas son cruciales para actualizar la red, regular la demanda máxima y permitir la integración de energías renovables en la red.
1. Sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)
Un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) es una tecnología que almacena energía eléctrica en baterías. El almacenamiento en baterías es cada vez más popular debido a la disminución de los costos de las baterías de iones de litio. La tecnología BESS es altamente flexible y puede ofrecer ventajas como regulación de frecuencia, reducción de picos de demanda, desplazamiento de carga y estabilización de la red. Los BESS se utilizan comúnmente junto con fuentes de energía renovables como la eólica y la solar.
2. Almacenamiento hidroeléctrico por bombeo
El almacenamiento hidroeléctrico por bombeo es una tecnología fiable que lleva décadas en uso. Consiste en utilizar dos embalses de diferentes alturas para almacenar y generar energía. Cuando la demanda de electricidad es baja, se bombea agua desde los embalses inferiores a los superiores, donde se almacena como energía potencial. Durante los periodos de máxima demanda, el agua se devuelve al embalse inferior, generando electricidad a medida que fluye. El almacenamiento hidroeléctrico por bombeo es una solución eficiente para el almacenamiento de energía a largo plazo, capaz de almacenar cantidades significativas de energía durante varias semanas.
3. Almacenamiento de energía química
El almacenamiento de energía química implica convertir la energía eléctrica en energía química y almacenarla en un compuesto químico. La energía almacenada en enlaces químicos puede recuperarse y utilizarse de diversas maneras. Un ejemplo de ello son las pilas de combustible de hidrógeno, que pueden utilizar el hidrógeno almacenado mediante el almacenamiento de energía química para alimentar vehículos eléctricos o incluso edificios. Otros ejemplos de almacenamiento de energía química son las baterías de flujo y las baterías de flujo redox.
4. Almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES)
El almacenamiento de energía por aire comprimido (CAES) utiliza aire comprimido almacenado en un depósito subterráneo. Durante periodos de baja demanda, el aire se comprime y se almacena en depósitos subterráneos. Cuando la red eléctrica demanda más electricidad, el aire comprimido se libera, impulsando turbinas para generar electricidad. Esta tecnología tiene el potencial de almacenar grandes cantidades de energía durante semanas, lo que la hace ideal para el almacenamiento de energía a largo plazo.
5. Almacenamiento de energía térmica (TES)
El almacenamiento de energía térmica (TES) consiste en almacenar energía térmica para su uso posterior. Esta tecnología se utiliza comúnmente en aplicaciones de calefacción y refrigeración, como el almacenamiento de calor de paneles solares durante el día para su uso nocturno. El TES también puede utilizarse para la generación de energía, donde la energía procedente de fuentes renovables, como la solar, puede almacenarse en forma de calor y utilizarse para generar electricidad.
El papel de los transformadores en el almacenamiento de energía
A. Introducción a los transformadores en sistemas de almacenamiento de energía
Los transformadores en los sistemas de almacenamiento de energía desempeñan un papel crucial en la generación y el almacenamiento de energía renovable, modificando los niveles de tensión y corriente. Son un componente esencial en los sistemas de generación de energía renovable, ya que ayudan a elevar la tensión para una transmisión eficiente de energía a la red. Esto minimiza las pérdidas y los costes de transmisión, y mejora la eficiencia energética. Además, ayudan a regular la salida de alta tensión para satisfacer las diversas necesidades energéticas de los consumidores. En los sistemas de almacenamiento de energía renovable, los transformadores son cruciales para reducir las pérdidas de energía durante la conversión y optimizar la eficiencia y el uso de la energía.
Coincidencia de niveles de tensión y calidad de energía
La principal función de los transformadores en los sistemas de almacenamiento de energía es la adaptación de los niveles de tensión a la calidad de la energía. Dado que los distintos componentes del sistema pueden tener distintas necesidades de tensión o potencia, se utilizan transformadores para ajustar los niveles de tensión según los requisitos. Por ejemplo, si el sistema de almacenamiento de energía alimenta hogares o negocios ubicados lejos de la fuente de energía, se podría utilizar un transformador para aumentar la tensión y garantizar que la energía se transmita a largas distancias. De igual manera, si es necesario mejorar la calidad de la energía, se podría utilizar un transformador para regular y estabilizar las señales de potencia.
Conversión y distribución de energía
La conversión y distribución de energía es otra función crucial de los transformadores en los sistemas de almacenamiento de energía. Para que el sistema almacene y distribuya energía eficazmente, suele ser necesario convertir la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). Los transformadores se utilizan para lograr esta conversión. Además, garantizan una distribución uniforme de la energía en todo el sistema y minimizan las pérdidas que puedan producirse durante la distribución.
Integración con fuentes de energía renovables
La integración con fuentes de energía renovables es otro ámbito donde los transformadores son indispensables. Dado que el suministro de energía solar y eólica puede variar según las condiciones climáticas, los sistemas de almacenamiento de energía permiten almacenar el exceso de energía producida durante periodos de alta producción y liberarlo en periodos de baja. En estos casos, los transformadores se utilizan para gestionar el flujo de energía entre la fuente de energía renovable y el sistema de almacenamiento.
Conexión y sincronización a la red
Los transformadores son componentes clave para garantizar la conexión y sincronización a la red eléctrica. Antes de conectar un sistema de almacenamiento de energía a la red eléctrica, debe estar correctamente sincronizado con la infraestructura existente. Esto se debe a que la energía producida por el sistema debe estar sincronizada con la frecuencia de la red. Los transformadores desempeñan un papel importante en este proceso, garantizando un flujo de energía fluido entre el sistema y la red.
Soluciones de transformadores para almacenamiento de energía
A. Consideraciones de diseño para transformadores de almacenamiento de energía
Potencia nominal y capacidad
La potencia nominal y la capacidad son las primeras consideraciones al diseñar transformadores de almacenamiento de energía. El transformador debe ser capaz de gestionar la potencia de salida del sistema y, además, proporcionar un margen de seguridad para los picos de demanda. Esto requiere cálculos minuciosos para determinar la potencia nominal y la capacidad del transformador que se ajusten al sistema de almacenamiento de energía.
Eficiencia y pérdidas
La eficiencia y las pérdidas también son factores importantes a considerar en el diseño de transformadores. Las pérdidas de energía en los transformadores pueden tener un impacto significativo en la eficiencia del sistema, por lo que es fundamental minimizarlas al máximo. Esto requiere una cuidadosa selección de materiales y técnicas de construcción para reducir la disipación de energía.
Mecanismos de refrigeración y gestión térmica
Los mecanismos de refrigeración y la gestión térmica son fundamentales para el diseño de transformadores, en particular para los transformadores de almacenamiento de energía, que operan con cargas en constante variación. El transformador debe mantener un rendimiento constante independientemente de la temperatura, por lo que los diseñadores deben seleccionar mecanismos de refrigeración adecuados, como refrigeración líquida, refrigeración por aire o una combinación de ambas. Esto garantiza que el transformador se mantenga a una temperatura segura y proporcione un rendimiento óptimo.
B. Tipos de transformadores para aplicaciones de almacenamiento de energía
Transformador de subestación pequeña
Los transformadores de subestación pequeños se utilizan para la distribución de media tensión (MT) en sistemas de almacenamiento de energía. Se suelen instalar en armarios exteriores y envolventes de aparamenta, y se utilizan para transformar los niveles de tensión a un nivel adecuado para su uso en la red de distribución local. Los transformadores de subestación pequeños son adecuados para sistemas de almacenamiento de energía de mediana escala.
Transformador pedestal
Los transformadores pedestal (PMT) se utilizan ampliamente en sistemas de almacenamiento de energía para aplicaciones residenciales, comerciales e industriales. Estos transformadores se instalan sobre plataformas de acero u hormigón y se utilizan para transformar la energía de alta tensión a niveles de tensión más bajos, adecuados para la distribución. Los PMT son compactos, silenciosos y requieren un mantenimiento mínimo. Son ideales para sistemas de almacenamiento de energía a pequeña escala.
Transformador de alta tensión(69 kV y 110 kV)
Los transformadores de alta tensión (AT) se utilizan para transferir energía a gran escala a niveles de alta tensión a largas distancias. Estos transformadores se suelen usar en sistemas de almacenamiento de energía instalados a escala de servicios públicos y diseñados para almacenar megavatios de energía. Generalmente, se utilizan para transferir energía a la red eléctrica o al sistema de transmisión.
Leer más: Guía Básica De Transformadores De Potencia De Alta Tensión
Transformador de servicio
En una central de almacenamiento de energía, un transformador de servicio desempeña un papel crucial para facilitar la conexión, la transformación de la tensión y la distribución de energía dentro de la central. Estas son las funciones clave de un transformador de servicio en una central de almacenamiento de energía:
Distribución de energía: El transformador de servicio desempeña un papel crucial en la distribución de energía dentro de la central de almacenamiento. Recibe energía de la red eléctrica u otras fuentes de energía y la distribuye a diversos componentes del sistema de almacenamiento, como bancos de baterías, sistemas de conversión de energía, sistemas de control y equipos auxiliares. El transformador garantiza una distribución de energía eficiente y confiable en toda la central.
Regulación de tensión y calidad de la energía: Los transformadores de servicio ayudan a regular los niveles de tensión y a mejorar la calidad de la energía dentro de la central de almacenamiento. Estabilizan la salida de tensión del sistema de almacenamiento, compensan las fluctuaciones y mitigan problemas relacionados con la energía, como armónicos y distorsiones de tensión. Esto garantiza un suministro de energía estable y confiable a las cargas y equipos conectados.
Aislamiento y protección: Los transformadores de servicio proporcionan aislamiento eléctrico entre el sistema de almacenamiento de energía y la red eléctrica, así como otros equipos conectados. Protegen los componentes sensibles de perturbaciones eléctricas, sobretensiones y fallos, garantizando así la seguridad e integridad del sistema de almacenamiento. El transformador incorpora dispositivos de protección, como disyuntores y pararrayos, para proteger contra daños a los equipos y riesgos eléctricos.
Gestión del flujo de energía: En una estación de almacenamiento de energía, el transformador de servicio facilita la gestión del flujo de energía entre la red eléctrica, el sistema de almacenamiento y otros dispositivos conectados. Regula el flujo de energía según las necesidades de carga o descarga del sistema de almacenamiento, las condiciones de la red y la demanda del sistema. Esto garantiza un uso eficiente de la energía almacenada y una integración óptima en la red.
En general, un transformador de servicio en una estación de almacenamiento de energía es responsable de la distribución de energía, la regulación de voltaje, el aislamiento, la protección y la gestión del flujo de energía. Desempeña un papel vital para permitir la operación eficiente y la integración del sistema de almacenamiento de energía con la red eléctrica y otros componentes de la estación.
Desafíos y soluciones en el diseño de transformadores para almacenamiento de energía
A. Distorsión armónica y problemas de calidad de la energía
La distorsión armónica y los problemas de calidad de la energía surgen de cargas no lineales, como la electrónica de potencia y los inversores. Estos problemas pueden causar sobrecalentamiento, inestabilidad de tensión y transferencia de energía impredecible. Para solucionar esto, los diseñadores de transformadores utilizan materiales con bajas pérdidas en el núcleo y baja densidad de flujo para minimizar las pérdidas por histéresis. Además, el filtrado multietapa y una conexión a tierra eficaz también pueden reducir el nivel de distorsión armónica y mejorar la calidad de la energía.
B. Requisitos de carga dinámica y ciclado
Los sistemas de almacenamiento de energía requieren transformadores que puedan soportar cargas dinámicas y ciclos de trabajo. Esto se debe a que los sistemas de almacenamiento de energía suelen cargarse y descargarse rápidamente, lo que puede causar estrés térmico y mecánico en el transformador. Para superar estos desafíos, los diseñadores utilizan materiales con alta conductividad térmica y bajos coeficientes de expansión térmica. Además, las capacidades nominales y el dimensionamiento de los transformadores deben optimizarse para cumplir con los requisitos de carga dinámica del sistema de almacenamiento de energía.
C. Consideraciones sobre regulación y estabilidad de la tensión
La regulación y la estabilidad de la tensión también son consideraciones cruciales en el diseño de transformadores para sistemas de almacenamiento de energía. Esto se debe a que los transformadores son responsables de aumentar o reducir la tensión para satisfacer los requisitos de las cargas aguas abajo. Para ello, los diseñadores de transformadores utilizan mecanismos avanzados de control y protección de la regulación de la tensión, como cambiadores de tomas con carga y cambiadores de tomas en carga. Además, los sistemas de refrigeración innovadores, como la refrigeración líquida, también pueden mejorar la regulación de la tensión y la estabilidad del transformador.
D. Mitigación de pérdidas de transformadores y maximización de la eficiencia
Las pérdidas en los transformadores, como las pérdidas en el cobre, el núcleo y el devanado, pueden reducir significativamente la eficiencia de los sistemas de almacenamiento de energía. Para mitigar las pérdidas y maximizar la eficiencia, los diseñadores de transformadores utilizan materiales de alta conductividad y baja resistencia, como el metal amorfo, en lugar del acero al silicio tradicional. Además, los sistemas de refrigeración innovadores, como el aire forzado o natural, también pueden reducir las pérdidas en el núcleo y mejorar la eficiencia general.
Conclusión
Gracias a su experiencia en soluciones de transformadores, Daelim Belefic puede asistir en el diseño e implementación de proyectos de almacenamiento de energía. Al proporcionar los transformadores adecuados, Daelim Belefic puede contribuir a aumentar la eficiencia, la fiabilidad y la seguridad de los sistemas de almacenamiento de energía. Esto es crucial en el almacenamiento de energía, que debe gestionarse con cuidado para evitar posibles riesgos de seguridad.
