PROYECTOS INTEGRALES

Las Baterías Grandes Dan Grandes Resultados


Sistema de Almacenamiento de Energía Distribuida

 

Antecedentes
La Subestación Química de la empresa American Power Electric en Charleston, Virginia occidental, es el lugar de la primera batería de azufre sódico a nivel de megavatios para reducir picos de carga.

El transformador de 20 MVA, 138/15 kV de esta subestación se había estado operando casi hasta su límite durante el verano extremadamente caluroso del 2005. En lugar de darle seguimiento a un proyecto de ampliación significativa de la subestación, la empresa AEP buscó otras soluciones para el problema. Hallaron una alternativa excelente en el Sistema de Almacenamiento de Energía Distribuida. Con financiamiento parcial por parte de los Laboratorios Nacionales Sandia del Departamento de Energía de E.U.A., AEP decidió instalar ése sistema, mantenerlo allí hasta que se pueda justificar el costo de una subestación nueva.

El Sistema de Almacenamiento de Energía Distribuida de 1.2 MW puede proporcionar 7.2 MWh de energía eléctrica cuando se necesite. Se compone de veinte módulos de baterías conectados en serie. Cada módulo contiene 320 baterías de azufre sódico y puede proporcionar 360 kWh… 50 kW de potencia continua durante 7.2 horas, o―en condiciones de carga pico―60 kW durante 3 horas más 25 kW durante 7.2 horas.

 

Los módulos de las baterías almacenan la energía durante la noche, cuando la demanda de energía normalmente es más baja. El tiempo de carga es de aproximadamente 10 horas. Durante el día―cuando el transformador de la subestación se lleva hasta su máxima capacidad―el Sistema de Almacenamiento de Energía Distribuida proporciona la energía adicional que se necesita. La expectativa de vida útil para las baterías es de 3,500 a 5,000 operaciones, dependiendo de la profundidad de descarga.         

Instalación del estante de las baterías.

Los módulos de las baterías, que funcionan a 570º F, se albergan en el interior de un gabinete sellado en vacío y con paredes dobles. Un sistema de acondicionamiento de potencia de 1.25 MVA invierte la salida de 600 Vdc a 480 Vac. El sistema de acondicionamiento de potencia se comunica con el sistema SCADA de la empresa AEP para determinar cuál de los ocho perfiles disponibles para reducción de picos es el más adecuado para despachar la salida de energía de las baterías.

S&C lleva la mayor responsabilidad
Un proveedor japonés, NGK Insulators Ltd., surtió las baterías de azufre sódico. El gabinete fue suministrado por una empresa local, Kanawha Manufacturing Company.

S&C Electric Company puso el sistema de acondicionamiento de potencia y también sirvió como integrador del proyecto del Sistema de Almacenamiento de Energía Distribuida en su totalidad. En esta última función, S&C tuvo la responsabilidad de administrar todo el proyecto, incluyendo todos los aspecto de ingeniería e instalación del equipo. S&C proporcionó:

  • La distribución de los equipos, la cimentación y los detalles de los conductos.
  • La adquisición e instalación de los cables y terminaciones para media y baja tensión.
  • La instalación, en el sitio de la obra, de los módulos de las baterías.
  • Adquisición e instalación del gabinete en el sitio de obra.
  • Adquisición e instalación del sistema de acondicionamiento de potencia.
  • Generadores portátiles para cargar las baterías durante la instalación.
  • Integración al sistema SCADA ya existente.
  • Pruebas y puesta en marcha del sistema.

Resultados
El Sistema de Almacenamiento de Energía Distribuida quedó completamente en funcionamiento y en línea en junio del 2006. Desde su puesta en marcha, el sistema ha tenido un desempeño excelente.

AEP ha planteado varias aplicaciones más para esta tecnología. S&C servirá como único punto de contacto para dichas aplicaciones, con responsabilidades que irán desde la ingeniería de diseño y adquisición de equipo hasta la puesta en marcha definitiva.

Con su diseño en módulos, el sistema se puede ampliar hasta cualquier nivel de potencia que se necesite. También se puede mejorar con una función de “división dinámica en islas”: un esquema de control que maximiza el número de usuarios que el sistema abastece durante un corte de energía.

 

 
 

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