A perda de geração é uma das perdas ocultas mais dispendiosas em grandes usinas de energia solar. Mesmo com condições climáticas ideais, módulos de alta eficiência e uma rede totalmente conectada, parte da eletricidade gerada não pode ser injetada na rede. Isso pode ocorrer por diversos motivos, como congestionamento da rede, baixa demanda e limites rígidos de variação de potência. Os sistemas de energia solar com armazenamento revertem essa situação durante o dia, quando há maior incidência solar, e transformam o excesso de energia em eletricidade despachável, que pode ser injetada na rede posteriormente. Dessa forma, não só a energia produzida durante o dia de alta geração solar não é desperdiçada, como o sistema também contribui para a estabilidade da rede e aumenta a receita total da usina.
Por que ocorre o encurtamento da produção em grandes usinas solares?
A redução da geração não é apenas um problema dos painéis solares. É uma questão de coordenação do sistema. Uma grande usina fotovoltaica precisa estar alinhada com a capacidade da rede, a demanda local, os limites de tensão, as regras de frequência, a potência de saída do inversor e as instruções de despacho. Quando a produção de energia solar aumenta mais rápido do que a rede consegue absorver, a usina pode receber ordens para reduzir a geração.
A produção de energia solar nem sempre corresponde à demanda da rede elétrica.
Os módulos fotovoltaicos convertem a luz solar em eletricidade CC, portanto, a produção aumenta naturalmente por volta do meio-dia e diminui ao entardecer. Se a demanda local atingir o pico mais tarde no dia, uma usina de grande porte pode produzir energia em excesso quando a rede menos precisa. Sem armazenamento, a única opção pode ser limitar a saída do inversor.
A capacidade da rede elétrica pode se tornar o gargalo.
Mesmo que seus módulos tenham um bom desempenho, a capacidade de exportação pode ser limitada por transformadores, subestações, linhas de transmissão ou normas da rede local. Em mercados de energias renováveis em rápido crescimento, os proprietários de projetos frequentemente enfrentam filas de conexão ou limites parciais de exportação. O armazenamento ajuda a transferir parte da energia para fora dos horários de pico, reduzindo a pressão no ponto de interconexão.
A flutuação de energia aumenta o risco de despacho.
O movimento das nuvens, as mudanças de temperatura e as variações repentinas de carga podem tornar a produção de energia fotovoltaica instável. Os operadores da rede elétrica se preocupam com curvas de potência previsíveis, e não apenas com a geração anual total. Uma usina solar com armazenamento pode suavizar a produção, controlar as taxas de variação da demanda e reduzir as penalidades relacionadas à entrega instável.
Como a energia solar com armazenamento reduz o desperdício de energia?
Um sistema de armazenamento oferece à sua usina solar uma segunda opção para a eletricidade. A energia não precisa mais ser exportada assim que é gerada. Ela pode ser armazenada em baterias, gerenciada por um sistema de gerenciamento de energia (EMS), convertida por meio de um sistema de conversão de energia (PCS) e descarregada quando a rede elétrica ou o comprador puderem utilizá-la.
Armazene o excedente do meio-dia para exportação posterior.
Quando a produção solar excede os limites de exportação, o sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) carrega em vez de permitir que a usina reduza o consumo de energia. Posteriormente, durante o período de maior demanda noturna ou em uma faixa de tarifa mais alta, o sistema descarrega a eletricidade armazenada. Isso melhora a utilização da capacidade fotovoltaica instalada e ajuda a recuperar o valor da energia que, de outra forma, seria perdida.
Saída suave para melhor aceitação na rede elétrica
O armazenamento de energia pode reduzir as rápidas variações de potência causadas pela passagem de nuvens ou pela aceleração repentina do inversor. O EMS monitora a operação da usina e envia comandos de despacho, enquanto o PCS controla a carga e a descarga. Isso ajuda a fornecer uma curva de potência mais estável, o que é importante para projetos conectados à rede e usinas solares de grande escala.
Melhorar a absorção e o controle de rampa
Para o armazenamento de energia no lado da geração, as funções principais são a suavização da potência, a melhoria da absorção e o controle da rampa de geração. Essas funções abordam diretamente o problema do corte de geração. A usina pode absorver mais energia solar localmente, liberá-la de acordo com uma curva planejada e reduzir o risco de redução forçada da produção.
O que você deve verificar antes de adicionar um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) a uma usina solar?
Um projeto de sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) não deve começar apenas pela capacidade da bateria. É preciso verificar todo o percurso elétrico, a estratégia de operação, o ambiente do local, o sistema de segurança e a degradação a longo prazo. Um bom projeto reduz o desperdício de energia sem criar novos riscos na operação.
Combine o tamanho do espaço de armazenamento com os padrões de cortinas.
Você deve analisar os limites históricos de exportação, as curvas de geração solar, os registros de despacho da rede e as janelas tarifárias. Se o corte de energia ocorrer por curtos períodos no meio do dia, uma duração moderada de armazenamento pode ser suficiente. Se a rede frequentemente bloquear a exportação por períodos mais longos, um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) em contêiner de maior capacidade pode ser necessário.
Verificar a coordenação do PCS e do inversor
O PCS é responsável pela conversão bidirecional de energia. Ele deve suportar carregamento seguro, descarregamento estável e resposta rápida aos comandos do EMS. A página da WonVolt para usinas de grande escala lista produtos PCS bidirecionais relacionados, de 100 kW a 630 kW, o que ajuda a adequar a produção de armazenamento ao plano de despacho da usina.
Proteja a vida útil da bateria com boas práticas de operação.
A vida útil da bateria depende do número de ciclos, da profundidade de descarga, da temperatura, da taxa de carga e da qualidade do gerenciamento. Descargas profundas, altas temperaturas e ciclos agressivos podem reduzir a vida útil. Um BMS bem configurado monitora a tensão, a corrente e a temperatura, enquanto um EMS define melhores estratégias de carga e descarga.
Por que a seleção de módulos ainda é importante?
O armazenamento reduz o desperdício de energia, mas não resolve o problema da baixa geração fotovoltaica. Ainda são necessários módulos confiáveis, um projeto elétrico estável e uma boa produção a longo prazo. Em grandes usinas, cada pequeno ganho de eficiência pode afetar o uso da terra, o projeto da rede elétrica, a carga do inversor e a viabilidade econômica do armazenamento.
Utilize módulos de alta eficiência para melhor valorização do terreno.
Para usinas de energia elétrica, a linha de módulos bifaciais WV-66KUN da WonVolt abrange potências de 630W a 660W, com eficiência de até 24,3%. O produto utiliza vidro duplo, caixa de junção IP68, estrutura em liga de alumínio anodizado e projeto para tensão de sistema de 1500V. Esses detalhes são importantes no planejamento de grandes instalações fotovoltaicas e na garantia de longa vida útil.
Escolha a tecnologia do tipo N para obter rendimento a longo prazo.
A tecnologia TOPCon do tipo N oferece alta eficiência de conversão, baixa degradação no primeiro ano, bom desempenho em altas temperaturas e melhor resposta à baixa luminosidade. Em grandes usinas solares, isso contribui para aumentar a geração diária utilizável. Quando combinada com armazenamento, a maior produtividade dos módulos permite que o sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) transfira mais energia para períodos de alta demanda.
Considere o ganho bifacial em locais abertos.
Os módulos bifaciais podem captar a luz refletida pela parte traseira proveniente de superfícies de solo adequadas. Os dados dos módulos bifaciais da WonVolt mostram opções de ganho de potência na parte traseira que variam de 5% a 25%. Para locais de serviços públicos abertos, isso pode proporcionar maior rendimento energético quando o projeto do solo, a altura de montagem e as condições de albedo forem adequadas.
Como a WonVolt apoia projetos de energia solar com armazenamento em escala de serviços públicos?
A WonVolt foi fundada em 2016 e possui duas fábricas em Hefei, na China. A empresa é especializada em soluções de sistemas de armazenamento de energia para os setores industrial e comercial há mais de 8 anos, com capacidade de 1,2 GW em painéis solares e 2,5 GWh em baterias de lítio. Sua linha de produtos abrange painéis solares PERC, TOPCon tipo N e HJT, sistemas de armazenamento de energia em contêineres (BESS), baterias de lítio com refrigeração líquida, baterias de lítio inteligentes com refrigeração a ar e soluções completas de energia limpa.
Escolha uma solução de grande escala para usinas solares de 1 MW a 5 MW.
Para grandes centrais elétricas, o Solução de Escala de Utilidade O sistema foi projetado para armazenamento de energia em contêineres para projetos solares de 1 MW a 5 MW. O contêiner BESS integra baterias, inversores, ar condicionado, sistemas de proteção de segurança e monitoramento. Esse design integrado ajuda a reduzir a complexidade da engenharia e facilita a coordenação da produção fotovoltaica, do carregamento do sistema de armazenamento e do despacho para a rede elétrica.
Utilize o contêiner BESS PoseidonVolt 2.0 com capacidade de até 5 MWh para necessidades de armazenamento maiores.
Para projetos que necessitam de maior capacidade energética, o Contêiner de armazenamento de energia em baterias PoseidonVolt 2.0 com capacidade de até 5 MWh Pode suportar grandes centrais solares que enfrentam janelas de restrição de geração mais longas ou que necessitam de maior capacidade de deslocamento de pico. É adequado quando se pretende armazenar mais excedente de energia durante o dia, melhorar o suporte à rede e reduzir a dependência de comandos de restrição de geração.
Incorpore a segurança no projeto do contêiner.
Um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) de grande escala deve lidar com calor, falhas elétricas, ventilação e eventos de emergência. A solução da WonVolt destaca-se pela detecção de fumaça e temperatura, supressão automática de incêndio, controle de temperatura para maior vida útil, design plug-and-play, alta integração, sistema de exaustão e personalização detalhada. Esses recursos ajudam a atender às preocupações dos investidores em relação à segurança e à operação a longo prazo.
Como transformar o controle de redução de produção em valor para o seu negócio?
A redução do desperdício de energia não se resume apenas a economizar quilowatts-hora perdidos. Ela pode mudar todo o modelo do projeto. Com o armazenamento, é possível vender eletricidade em horários mais oportunos, atender aos requisitos de despacho, proteger a estabilidade da rede e aumentar a viabilidade financeira do projeto.
Direcione a energia para as horas de maior valor.
Ao liberar energia armazenada durante os horários de pico de demanda, sua usina pode melhorar a qualidade da receita. Isso é especialmente útil em mercados com preços diferenciados por horário de consumo, tarifas de capacidade ou serviços de rede. Em vez de aceitar exportações de baixo valor ou restrições de geração no meio do dia, você pode transferir energia para um período mais vantajoso.
Serviços de suporte à rede
Um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) pode suportar regulação de frequência, regulação de pico de carga, operação emergencial e operação isolada da rede. Quando o sistema de gerenciamento de energia (EMS) possui aquisição de dados em alta velocidade e capacidade de resposta rápida, a usina pode passar da geração passiva para o suporte ativo à rede.
Reduza o risco do projeto com suporte de engenharia.
A WonVolt oferece serviço de engenharia pré-venda no local para investigação de campo antes da fase de projeto, ajudando a adequar cada solução aos requisitos do projeto. O serviço de engenharia pós-venda também pode dar suporte à instalação, testes de comissionamento e treinamento técnico. Para os desenvolvedores de projetos, esse suporte reduz a incerteza do projeto e ajuda o sistema de armazenamento a se adequar ao local real, e não apenas à ficha técnica.
Para um planejamento mais abrangente, você também pode consultar o documento completo. Portfólio de soluções WonVolt, compare o solução industrial e comercial com necessidades em escala de serviços públicos, ou contato WonVolt para dimensionamento específico do projeto.
FAQ
P1: Como a energia solar com armazenamento reduz o desperdício de energia em grandes usinas de energia?
A: Ela armazena o excesso de energia solar durante períodos em que a rede não consegue absorver toda a produção, e depois descarrega essa energia. Isso reduz o desperdício de energia e ajuda a usina a fornecer uma curva de potência mais estável.
Q2: O sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) é mais importante do que a eficiência dos painéis solares?
A: Ambos são importantes. Módulos fotovoltaicos de alta eficiência aumentam a geração disponível, enquanto os sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) melhoram a forma como essa energia é utilizada. Um sistema de módulos com baixa eficiência resulta em menos energia disponível para armazenamento, e um sistema de armazenamento com baixa eficiência ainda pode forçar a redução da geração.
P3: Qual o tamanho ideal do sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) para uma usina solar de grande escala?
R: O tamanho ideal depende da duração do período de restrição de geração, dos limites de exportação para a rede, das faixas tarifárias, do tempo de descarga previsto e da carga do local. Um projeto com longos limites de exportação pode necessitar de armazenamento em contêineres de maior capacidade, como o PoseidonVolt 2.0 BESS Container, com até 5 MWh.
Q4: Quais recursos de segurança você deve verificar em um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) de grande escala?
A: Você deve verificar o controle de temperatura, os sensores de fumaça e temperatura, a supressão automática de incêndio, a proteção do BMS, a coordenação do PCS, o projeto de exaustão e o monitoramento remoto. Esses sistemas ajudam a proteger a vida útil da bateria e a segurança do local.
P5: O armazenamento pode ajudar uma usina solar a gerar mais receita?
R: Sim. O armazenamento pode transferir energia para horários de maior valor, reduzir as perdas por restrição de geração, atender à demanda de pico e fornecer serviços à rede elétrica onde permitido. O retorno final depende das tarifas locais, das regras de despacho, do custo do sistema e da estratégia operacional.