Sistema de Almacenamiento de Energía en Contenedor de 500kW/552kWh para Carga de Vehículos Eléctricos y Microred Solar en los Países Bajos

Ubicación del Proyecto: Países Bajos
Cliente: Daniel van der Meer, Gerente de Proyectos de Energía Comercial
Tipo de Proyecto: Carga de Vehículos Eléctricos + Solar + Almacenamiento de Energía en Baterías
Sistema de Almacenamiento de Energía: COENG EnerCube P500C552
Capacidad de Batería: 552kWh
Potencia Nominal: 500kW
Tecnología de Batería: LiFePO4
Tasa de Carga y Descarga: 1C

Antecedentes del Proyecto

A medida que la adopción de vehículos eléctricos continúa expandiéndose en los Países Bajos, los sitios comerciales de carga de vehículos eléctricos se enfrentan a una presión creciente debido a la capacidad limitada de la red, la alta demanda de electricidad pico y la necesidad de hacer un mejor uso de la energía renovable.

Para este proyecto, el cliente estaba desarrollando un sitio comercial de carga de vehículos eléctricos que daba servicio a vehículos de pasajeros y flotas comerciales ligeras. El sitio ya contaba con un sistema solar fotovoltaico en la azotea, pero una parte importante de la generación solar ocurría fuera del período principal de carga.

El cliente, Daniel van der Meer, buscaba un sistema comercial de almacenamiento de energía en baterías que pudiera almacenar el exceso de energía solar, reducir la demanda pico de la red y proporcionar energía adicional para la carga de vehículos eléctricos sin requerir una actualización inmediata de la conexión a la red del sitio.

Por lo tanto, el proyecto requería un BESS de clase 500kW capaz de carga y descarga de alta potencia, instalación en exteriores e integración con la generación solar y la infraestructura de carga de vehículos eléctricos.

Los Principales Desafíos del Cliente

Antes de la introducción del sistema de almacenamiento de energía, la estación de carga presentaba varios desafíos operativos.

1. Capacidad de Red Limitada

La carga de vehículos eléctricos podía aumentar rápidamente cuando varios vehículos se cargaban simultáneamente. La expansión de la conexión a la red requeriría una inversión adicional en infraestructura y un proceso de aprobación más largo por parte de la compañía eléctrica.

2. La Generación Solar No Coincidía con la Demanda de Carga de Vehículos Eléctricos

La producción solar era mayor al mediodía, mientras que la demanda de carga de vehículos eléctricos podía permanecer alta durante la tarde y la noche. Sin almacenamiento en baterías, el exceso de electricidad fotovoltaica no siempre se podía consumir directamente en el sitio.

3. Gestión de la Demanda Pico

La operación simultánea de cargadores de vehículos eléctricos y otras cargas comerciales podía crear picos de demanda de corta duración. El cliente deseaba utilizar el almacenamiento en baterías para la reducción de picos y el desplazamiento de carga en lugar de aumentar continuamente la capacidad de la red.

4. Necesidad de Respuesta Energética Rápida

Dado que las cargas de carga de vehículos eléctricos pueden cambiar rápidamente, el sistema de almacenamiento de energía en baterías necesitaba responder rápidamente a los cambios en la demanda de energía del sitio. La especificación del EnerCube incluye un tiempo de respuesta de regulación de frecuencia de red inferior a 200 ms.

Solución de BESS COENG EnerCube de 500kW/552kWh

Para abordar estos requisitos, el proyecto se diseñó en torno al sistema de almacenamiento de energía en baterías en contenedor COENG EnerCube P500C552 de 500kW/552kWh.

El sistema proporciona 500kW de potencia de salida nominal y 552kWh de capacidad de batería en BOL, utilizando tecnología de batería LiFePO4 y una configuración de carga y descarga de 1C.

El sistema de baterías utiliza celdas LiFePO4 de 100Ah con una arquitectura de batería modular. La configuración P500C552 consta de 8 cadenas de baterías de 1P216S, proporcionando la capacidad de sistema requerida de 552kWh.

La arquitectura en contenedor integra el sistema de baterías, la gestión térmica, los sistemas de protección y seguridad contra incendios en una solución compacta para exteriores.

Arquitectura del Sistema del Proyecto

El concepto de gestión de energía se basa en tres fuentes y cargas de energía primarias:

Solar Fotovoltaica → BESS COENG EnerCube → Estación de Carga de Vehículos Eléctricos

El sistema opera junto con la red eléctrica y las cargas comerciales.

Durante períodos de alta producción solar, el excedente de energía fotovoltaica se puede almacenar en el sistema de almacenamiento de energía en baterías de 552kWh.

Cuando aumenta la demanda de carga de vehículos eléctricos, la energía almacenada se puede descargar a través del sistema de conversión de potencia para soportar la carga de carga y reducir la demanda instantánea de la red.

Durante los períodos de electricidad pico, el BESS de 500kW también se puede programar para la reducción de picos y la gestión de energía por tiempo de uso.

Esta estrategia operativa permite al cliente utilizar la batería no solo como un activo de almacenamiento de energía, sino también como un sistema flexible de gestión de energía.

Por qué se seleccionó 500kW/552kWh

El cliente necesitaba un sistema capaz de entregar una potencia instantánea sustancial en lugar de simplemente maximizar la capacidad de la batería.

El COENG EnerCube P500C552 proporciona:

• 500kW de potencia de salida nominal
• 552kWh de capacidad de batería
• Carga y descarga de 1C
• Rango de voltaje de batería de 604.8–777.6V
• Salida de CA de 400V
• Configuración de CA trifásica, de 3 hilos
• Corriente de salida máxima de 721A
• <3% de armónicos a potencia nominal
• Respuesta de regulación de frecuencia de red <200ms

Esta combinación es adecuada para aplicaciones donde la batería necesita reaccionar rápidamente a cargas de alta potencia, como la infraestructura de carga de vehículos eléctricos.

Reducción de Picos y Carga de Vehículos Eléctricos

Una de las funciones principales del sistema comercial e industrial de almacenamiento de energía es la gestión de la demanda pico.

En lugar de permitir que la red suministre toda la carga de la estación de carga durante los períodos de alta demanda, el BESS puede proporcionar energía adicional a partir de la energía almacenada.

Por ejemplo, cuando varios cargadores de vehículos eléctricos operan simultáneamente, el EMS puede monitorear la potencia de la red del sitio y el estado de carga de la batería. Cuando se alcanza el umbral de potencia de red predefinido, la batería puede descargarse para reducir la cantidad de potencia extraída de la red.

Este enfoque puede ayudar al cliente a:

• Reducir la demanda pico a corto plazo
• Mejorar la utilización de la conexión a la red existente
• Apoyar una mayor disponibilidad de carga de vehículos eléctricos
• Reducir la presión sobre la infraestructura eléctrica local
• Mejorar la gestión general de la energía

Almacenamiento de Energía Solar y Autoconsumo

La segunda aplicación principal es el almacenamiento de energía solar.

Durante los períodos en que la producción solar fotovoltaica excede la demanda de electricidad inmediata del sitio, la batería COENG EnerCube puede almacenar la energía disponible.

La energía almacenada se puede utilizar posteriormente cuando:

• La producción solar disminuye
• Aumenta la demanda de carga de vehículos eléctricos
• Los precios de la electricidad se vuelven más altos
• La demanda de la red se acerca al umbral pico configurado

Esto permite que el sitio pase de una simple configuración de Solar + Carga de Vehículos Eléctricos a una microred integrada de Solar + BESS + Carga de Vehículos Eléctricos.

Seguridad y Gestión Térmica

Dado que el sistema está diseñado para su despliegue en exteriores, el contenedor COENG EnerCube incorpora sistemas dedicados de protección ambiental y de seguridad.

El gabinete de la batería utiliza un nivel de protección IP55, mientras que la sala eléctrica tiene una clasificación IP34.

El gabinete de la batería utiliza refrigeración por aire acondicionado, mientras que la sala eléctrica utiliza refrigeración por aire forzado.

El rango de temperatura de funcionamiento especificado es de -20°C a 55°C, con un rango de humedad relativa de 0-95% sin condensación.

Para la protección contra incendios, el sistema integra FAS y FM200.

El contenedor también cuenta con un nivel anticorrosión C3, lo que permite su despliegue en exteriores en entornos comerciales e industriales.

Operación y Mantenimiento Modular

El COENG EnerCube utiliza una arquitectura de batería modular, lo que permite gestionar los módulos y gabinetes de batería como unidades de sistema estructuradas.

La arquitectura de comunicación admite:

• Ethernet
• RS485
• Modbus TCP/IP
• Modbus RTU

Esto permite que el BESS en contenedor se comunique con sistemas externos de gestión y monitoreo de energía.

Aplicación del Proyecto

El sistema está diseñado para soportar cuatro funciones principales de gestión de energía:

Almacenamiento de Energía Solar

Almacenar el exceso de generación fotovoltaica y liberar la energía almacenada cuando la producción solar es insuficiente.

Soporte de Carga de Vehículos Eléctricos

Proporcionar energía adicional durante períodos de alta demanda de carga de vehículos eléctricos.

Reducción de Picos

Limitar la demanda de potencia de la red utilizando energía de batería almacenada durante períodos de alta carga.

Soporte de Red

El tiempo de respuesta especificado del sistema de menos de 200 ms le permite soportar aplicaciones de gestión de energía y regulación de frecuencia de red de respuesta rápida.

Comentarios del Cliente

“Nuestra principal preocupación no era simplemente agregar más capacidad de batería. Necesitábamos un sistema que pudiera entregar alta potencia cuando varios cargadores de vehículos eléctricos estaban operando al mismo tiempo. La configuración de 500kW/552kWh nos brindó la capacidad de potencia que buscábamos, al tiempo que nos permitió integrar la generación solar y el almacenamiento de baterías en la misma estrategia energética.”

— Daniel van der Meer
Gerente de Proyectos de Energía Comercial, Países Bajos

Principales Conclusiones del Proyecto

El proyecto demuestra cómo un BESS en contenedor de 500kW/552kWh puede integrarse en un entorno comercial de carga de vehículos eléctricos y energía solar.

Al combinar almacenamiento de batería LiFePO4, carga y descarga de 1C, reducción de picos, almacenamiento de energía solar y servicios de red de respuesta rápida, el COENG EnerCube proporciona una solución flexible para la gestión moderna de energía en C&I.

Para operadores de carga de vehículos eléctricos, instalaciones industriales, desarrolladores solares e integradores de microredes, el sistema se puede configurar como parte de un sistema comercial e industrial de almacenamiento de energía en baterías.

Principales Puntos Destacados de la Solución

Potencia de Salida de 500kW
Salida de alta potencia diseñada para aplicaciones exigentes de C&I y carga de vehículos eléctricos.

Capacidad de Batería de 552kWh
Proporciona un almacenamiento de energía sustancial para el desplazamiento solar, la reducción de picos y la gestión de carga.

Carga y Descarga de 1C
Adecuado para aplicaciones que requieren despacho de energía rápido.

Tecnología de Batería LiFePO4
Química de batería de fosfato de hierro y litio estable para almacenamiento de energía estacionaria.

Diseño en Contenedor
Solución BESS integrada para exteriores para una implementación simplificada.

Respuesta de Regulación de Frecuencia <200ms
Soporta aplicaciones de gestión de energía y red de respuesta rápida.

Solar + BESS + Carga de Vehículos Eléctricos
Arquitectura flexible para la integración de energía renovable e infraestructura de carga de vehículos eléctricos.

Especificación del Proyecto

Conclusión

El proyecto demuestra un modelo de aplicación práctica para combinar almacenamiento de energía en baterías, energía solar fotovoltaica e infraestructura de carga de vehículos eléctricos.

Con su salida de 500kW, capacidad de batería LiFePO4 de 552kWh, capacidad de carga y descarga de 1C y arquitectura en contenedor, el COENG EnerCube P500C552 se posiciona como una solución de almacenamiento de energía C&I flexible para estaciones de carga de vehículos eléctricos, instalaciones industriales, proyectos solares con almacenamiento y aplicaciones de microredes.

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