Descripción general del producto
El ESS industrial de media tensión se conecta directamente a redes de distribución de 6 kV, 10 kV o 35 kV, eliminando el transformador reductor-que requieren los sistemas de baja-tensión y reduciendo las pérdidas de conversión, el espacio ocupado y los costos de cableado en el proceso. Se trata de almacenamiento diseñado para la escala de la industria pesada: plantas de cemento, acerías, complejos petroquímicos, terminales portuarias y subestaciones de servicios públicos donde la potencia de clase megavatio-y la capacidad de varios-megavatio-hora son requisitos básicos, no objetivos ambiciosos.
La arquitectura utiliza una topología de puente H-en cascada (CHB) o convertidor modular multinivel (MMC) para sintetizar CA de voltaje medio- directamente desde módulos de batería distribuidos. Cada módulo funciona de forma independiente con su propio BMS y etapa CC/CA, lo que proporciona redundancia inherente.
Especificaciones técnicas
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Parámetro |
Especificación |
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Química de la batería |
LFP (LiFePO₄) |
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Capacidad del sistema |
2MWh-50MWh+ |
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Potencia nominal |
1MW-25MW |
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Tensión de salida MT |
6kV/10kV/35kV |
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Topología del convertidor |
Puente H-en cascada (CHB) o MMC |
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Forma de onda de salida |
Casi-sinusoidal, THD < 2 % |
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Eficiencia del viaje de ida y vuelta- |
Mayor o igual al 90% (CC a MV CA, incluida la conversión) |
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Potencia reactiva |
4 cuadrantes, rango de FP de ±1,0 |
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Paseo por fallas-A través |
LVRT/HVRT según códigos de red IEC/IEEE |
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Redundancia |
N+1 módulo-bypass de nivel; módulos intercambiables-en caliente |
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Enfriamiento |
Refrigeración líquida |
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Comunicación |
IEC 61850, Modbus TCP, DNP3, integración SCADA |
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Protección |
Cuadro de MT con disyuntor en vacío, protección diferencial |
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Temperatura de funcionamiento |
-25 grados a +55 grados |
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Certificaciones |
IEC 62619, IEC 62477, serie IEC 61000, CE |
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Diseño de vida |
20 años |
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Huella (referencia 10 MWh) |
≈ 200 m² |
Por qué Media Tensión
Sistemas de almacenamiento de bajo-voltaje (<1,000V) work well up to a point. Beyond a few hundred kilowatts, the current becomes enormous, requiring heavy copper busbars, large PCS cabinets, and a step-up transformer to reach the plant's MV bus. Every conversion stage adds loss, cost, and failure points.
Un ESS de voltaje medio-se salta el transformador por completo. El convertidor genera MV AC de forma nativa, conectándose directamente a la aparamenta de 10 kV o 35 kV de la planta. El resultado: 2-3 % más eficiencia del sistema, 30-40 % menos espacio, significativamente menos cobre y menos puntos de falla. Para proyectos superiores a 2 MW, la economía favorece fuertemente la arquitectura MV.
Aplicaciones principales
Gestión de picos industriales-a gran escala
Las instalaciones industriales pesadas con picos de demanda en el rango de varios{0}}megavatios se benefician de la conexión directa de MT. El sistema reduce los picos a nivel del bus de MT, aguas arriba de todos los transformadores de la instalación, maximizando el impacto en la demanda facturada.
Soporte de subestación de servicios públicos
Instalado en subestaciones de distribución, el MV ESS proporciona refuerzo de capacidad, regulación de voltaje y aplazamiento de actualizaciones de transformadores. Se conecta al bus de la subestación sin transformación adicional, simplificando la coordinación de protecciones.
Integración renovable a escala
Los grandes parques solares o eólicos conectados a nivel de MT pueden combinarse con almacenamiento de MT para controlar la velocidad de rampa-, recuperarse de las restricciones y entregar capacidad firme, todo ello al mismo nivel de voltaje que el activo de generación.
Escenarios de aplicación típicos
Planta de Cemento con Distribución Interna 35kV
Una planta de cemento con una carga promedio de 15 MW y picos de 22 MW durante el arranque del horno-y la operación del molino de crudo implementó un ESS de voltaje medio- de 20 MWh/10 MW conectado directamente a su bus de 35 kV. El sistema absorbe los transitorios-de arranque del horno y reduce los picos de demanda en 7 MW, lo que reduce la capacidad contratada de la planta de 22 MW a 15 MW.
Terminal Portuaria de Contenedores
Una terminal de contenedores opera 12 grúas de barco-a-costa (STS) y 40 grúas pórtico-sobre neumáticos (RTG) en una red de distribución de 10 kV. Las operaciones simultáneas de grúas generan picos de demanda de 8 MW por encima de la línea de base. Un ESS MV de 10 MWh/5 MW instalado en el interruptor principal de 10 kV de la terminal absorbe las cargas máximas de la grúa y captura energía regenerativa durante el descenso del contenedor. La terminal evitó la mejora de la capacidad de la red y redujo los cargos por demanda máxima en un 35%.
Aplazamiento de la subestación de distribución de servicios públicos
Una empresa de servicios públicos regional se enfrenta a un transformador de distribución de 10 kV que se acerca a su capacidad nominal durante los picos de refrigeración del verano. Reemplazar el transformador costaría 1,8 millones de dólares y requeriría una interrupción de 6-meses. En su lugar, se instaló un ESS MV de 5MWh/2,5MW en la subestación, que proporcionó 2 horas de soporte máximo durante la temporada de verano de 4 meses. La actualización del transformador se aplaza entre 5 y 7 años y el ESS obtiene ingresos adicionales mediante la regulación de frecuencia durante los meses de menor actividad.
Complejo Petroquímico con Cargas de Proceso Crítico
Una instalación petroquímica requiere energía ininterrumpida para los sistemas de enfriamiento de reactores exotérmicos. Un ESS MV de 10 MWh proporciona 15 minutos de funcionamiento-a plena carga de enfriamiento del reactor durante perturbaciones en la red, tiempo suficiente para que los generadores de respaldo se sincronicen y asuman la carga. La conexión MV garantiza que el sistema de almacenamiento funcione al mismo nivel de voltaje que el bus de proceso crítico, eliminando retrasos en la transferencia del transformador y pérdidas por conversión de voltaje.
Entrega del proyecto
Los proyectos ESS de media-tensión se diseñan bajo pedido. Nuestro alcance de entrega incluye:
• Diseño del sistema e integración del diagrama unifilar-MV
• Pruebas de aceptación en fábrica (FAT) con testigo del cliente
• Entrega en contenedores o sobre patines-
• Aparamenta de MT, relés de protección y medición.
• Puesta en marcha-in situ, coordinación de relés de protección y pruebas de cumplimiento del código de red
• Integración de comunicación IEC 61850 con SCADA existente
El cronograma típico de un proyecto desde el pedido hasta la puesta en servicio es de 16 a 24 semanas, según el tamaño del sistema y la preparación del sitio.
Normas aplicables
IEC 62619 (Seguridad de la batería) · IEC 62477 (Seguridad del convertidor electrónico de potencia) · IEC 61850 (Comunicación de subestación) · IEC 61000-6-2/6-4 (EMC) · IEC 60076 (Transformador, si se incluye transformador auxiliar) · IEEE 1547 / EN 50549 (Interconexión a red) · Códigos de red de MT locales según corresponda.
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