O armazenamento adicionado a uma usina fotovoltaica não é simplesmente capacidade anexada à geração. Isso muda o que a usina pode oferecer — uma saída firme, um perfil de entrega deslocado ou um serviço de resposta — e cada um deles é um problema de dimensionamento diferente com um requisito de controle diferente. Estabelecer o que o projeto está vendendo vem antes da seleção do equipamento. A MPMC POWERTECH CORP., fundada em 2008 e com sede em Shanghai Pudong, publica uma linha estacionária HBD-A que atinge essa capacidade em uma única unidade.

Sistema de armazenamento de energia em bateria conteinerizado MPMC 8 MWh — 2 × HBD-500-1000 e 3 × HBD-1000-2000

Para que o Armazenamento Serve Realmente

A maioria das usinas deseja mais de um destes, o que é legítimo desde que os conflitos sejam resolvidos deliberadamente. A energia descarregada para deslocamento de tempo não está disponível para resposta de frequência, portanto, a estratégia de controle deve alocar capacidade entre os propósitos em vez de assumir que ambos são atendidos.

Alcançando 1 MWh em Uma Unidade ou Várias

A MPMC lista o HBD-250-1000 e o HBD-500-1000 ambos com 1.045 kWh, com potência nominal AC de 250 kW e 500 kW respectivamente, e o HBD-1000-2000 com 1.125 kW e 2.170 kWh. Uma variante acoplada em DC é listada com 5.015 kWh.

O fato de dois modelos compartilharem 1.045 kWh em diferentes classificações de potência é o dado mais útil para um projeto solar. Uma usina que assegura uma entrega noturna é orientada pela energia e atendida pela variante de 250 kW; uma que fornece suavização de rampa ou resposta de frequência é orientada pela potência e necessita da classificação de 500 kW com a mesma energia armazenada.

Acoplamento AC ou DC é a Decisão de Arquitetura

Em um arranjo acoplado em AC, o conjunto e o armazenamento convertem independentemente e se encontram no barramento. Em um arranjo acoplado em DC, eles compartilham o equipamento de conversão, o que reduz perdas na energia que flui dos painéis para a bateria e simplifica o controle desse caminho.

A MPMC lista variantes acopladas em DC explicitamente dentro da série HBD-A, incluindo o HBD-DC 410 com 418 kWh e o HBD-DC 5000 com 5.015 kWh, ao lado dos modelos acoplados em AC. Qual é adequado depende se o armazenamento está sendo adicionado a uma usina existente ou se ambos são construídos juntos, e a decisão deve ser registrada porque restringe tudo a jusante.

Sistemas de armazenamento de energia em bateria MPMC HBD-500-1000 — instalação de 10 unidades

Dimensionamento Contra o Pior Período de Recurso

Uma usina com armazenamento é dimensionada pelo seu pior período e não pela média. O mês com menor irradiação combinado com a maior obrigação de entrega determina a capacidade necessária, e um projeto otimizado para médias anuais ficará aquém exatamente nesse mês.

Três reduções também separam a capacidade nominal da energia entregue: profundidade de descarga, já que a MPMC classifica a vida útil do ciclo em 8.000 ciclos a 90% para a série HBD-A; perdas de conversão; e desclassificação ambiental acima de 45°C. Em escala de megawatt-hora, essas reduções são substanciais em termos absolutos.

Código de Rede e os Modos de Controle Requeridos

Uma usina geradora conectada a uma rede está sujeita aos requisitos dessa rede, que moldam a especificação tão firmemente quanto o recurso. Configurações de proteção, comportamento de ride-through, capacidade de potência reativa e disposições anti-ilhamento são normalmente solicitadas e devem ser obtidas por escrito antes que o equipamento seja encomendado.

A MPMC lista o modo PQ para controle de potência ativa e reativa, modo VF para controle independente de tensão e frequência, modo VSG emulando inércia do sistema, black start, formação de rede e regulação de potência reativa, e publica instalações de regulação de frequência conectadas à rede com 8 MWh na Holanda e Hungria. A conformidade é determinada pelo código local e não pela lista de equipamentos, e a obrigação de demonstração deve ser alocada no contrato.

Condições em um Local Gerador

A MPMC lista células LFP de 314 Ah na série HBD-A com resfriamento líquido, sistema IP54 e proteção do pacote de bateria IP67, supressão de incêndio por aerossol conforme CE, uma faixa de operação de −20°C a +55°C com redução de desempenho acima de 45°C e uma altitude máxima de 3.000 m, com detecção de gases residuais e entrada de spray de água em unidades maiores.

Locais solares são frequentemente quentes, empoeirados e expostos, o que torna a condição de garantia da temperatura da bateria um requisito de projeto. A MPMC afirma que a temperatura operacional da caixa da bateria deve ser mantida entre 0°C e 25°C com uma tolerância de ±3°C e umidade igual ou inferior a 80%, o que em tal local depende inteiramente do sistema de gerenciamento térmico.

Expandindo uma Usina em Fases

Projetos solares frequentemente adicionam capacidade de armazenamento após a primeira fase comprovar a viabilidade, e a expansão ocorre adicionando unidades em paralelo em vez de ampliar uma única. Isso preserva a linha de base certificada e mantém peças sobressalentes comuns em todo o local.

O que torna isso simples é o que a primeira fase reservou: capacidade de chaveamento para a contagem eventual de unidades, configuração de controle para mais unidades do que a fase um contém, e espaço físico com acesso e rotas de cabos. A instalação húngara publicada pela MPMC de 8 MWh combina duas unidades HBD-500-1000 com três unidades HBD-1000-2000, o que mostra tamanhos mistos operando dentro de um único arranjo.

Verificações de Armazenamento em Usinas Solares

● Estabelecer qual serviço o armazenamento está vendendo antes de selecionar o equipamento.

● Decidir entre acoplamento AC ou DC e registrar a justificativa.

● Selecionar com base na relação entre potência nominal e capacidade, em vez da capacidade isoladamente.

● Dimensionar considerando o pior mês de recurso combinado com a obrigação de entrega.

● Solicitar energia utilizável na profundidade de descarga pretendida, separadamente da capacidade nominal.

● Obter os requisitos do operador da rede por escrito antes de fazer o pedido.

● Compatibilizar os modos de controle necessários com os suportados, incluindo formação de rede.

● Tratar a condição de temperatura da bateria como uma obrigação de projeto térmico.