As quedas na qualidade da energia elétrica estão se tornando um sério desafio, à medida que grandes quantidades de energia renovável são introduzidas à rede elétrica. A eletricidade de alta qualidade que mantém a tensão e a freqüência em um determinado nível é, particularmente, essencial para várias instalações ou equipamentos. A demanda por sistemas de armazenamento de energia para superar este desafio está em crescimento.
Sistema de Armazenamento de Energia da Hitachi: "CrystEna"
Baterias de lítio-íon de grade capacidade podem atender as necessidades de grandes equipamentos e novos sistemas elétricos.
A distribuição de eletricidade exige um ato de equilíbrio constante no ajuste do fornecimento para atender a demanda. Se este equilíbrio se tornar instável, ele pode causar flutuações na frequência que poderiam levar a quedas de energia. A geração de eletricidade em fontes de energia renováveis, como geração de eletricidade solar e eólica, depende das condições climáticas e da velocidade do vento, portanto, flutuam facilmente. Para incorporar grandes quantidades de energia renovável na rede, precisamos abordar esta questão efetivamente. Assim, sistemas de armazenamento de energia com capacidade de regulação de frequência, junto com sistemas de controle usando tecnologias de informação, ganharam atenção como soluções promissoras para manter um fornecimento estável de energia.
A Hitachi está há muito tempo envolvida em atividades neste campo, desde pesquisa e desenvolvimento até integração de sistemas, além de materiais de fabricação para dispositivos de armazenamento de energia e baterias para aplicações industriais e automotivas. A Hitachi lida com diversos sistemas e pode configurar soluções econômicas para aplicações específicas, otimizando o melhor sistema de armazenamento de energia para uma certa aplicação. Estas incluem baterias de chumbo-ácido avançadas, que podem armazenar quantidades relativamente altas de energia, e baterias de íons de lítio, que podem fornecer níveis altos de energia por um curto período.
O sistema de armazenamento de energia em container de 1-MW, "CrystEna," é fruto do trabalho em equipe do grupo Hitachi.
As baterias de íons de lítio, caracterizadas por longa vida útil, deverão ter uma vida útil de aproximadamente 10 anos
Os Estados Unidos, um dos líderes em implementação de energia renovável em larga escala, já desregulamentou seu mercado de eletricidade e sua rede elétrica está aberta para comércio. O mercado de varejo da eletricidade está totalmente desregulamentado em muitas regiões. A região PJM (Interligação entre Pennsylvania, New Jersey e Maryland) que opera os sistemas de transmissão na região nordeste dos Estados Unidos como a maior Regional Transmission Organization (RTO) do país, já abriu o mercado de eletricidade para regulação da frequência.
A Hitachi reconheceu as oportunidades neste mercado e lançou um projeto para desenvolver e fornecer soluções de armazenamento de energia em 2013.
Primeiro, a Hitachi começou a trabalhar no desenvolvimento de um sistema de armazenamento de energia em container com bateria de lítio-íon como uma solução ideal para regulamentação de frequência. No processo do desenvolvimento, a Hitachi determinou que a confiabilidade e uma vida útil de aproximadamente 10 anos seriam críticas para que os clientes investissem no sistema. O Laboratório de Pesquisa da Hitachi desenvolveu um simulador para avaliar precisamente a vida útil da bateria, já que seria impraticável testar a vida útil de uma bateria carregando e descarregando baterias por 10 anos. A Omika Works, da Hitachi, trabalhou para melhorar o sistema de controle e o sistema de condicionamento de potência, que são partes críticas do sistema de armazenamento de energia.
A Hitachi Chemical Company, Ltd. e sua empresa do grupo, Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. trabalharam para melhorar as células de armazenamento de energia. Como resultado das forças e esforços combinados destas empresas do grupo Hitachi, o sistema de armazenamento de energia em container de 1-MW foi lançado como uma unidade única integrada e otimizada para regulação de energia.
O grupo Hitachi continua trabalhando para aumentar a vida útil das baterias e para diminuir o tamanho do sistema. A Hitachi planeja comercializar o sistema de armazenamento de energia nos EUA como uma contribuição significante no mercado de regulação de frequência.
Observação: CrystEna é uma marca registrada para o nome da marca que representa as soluções gerais do sistema de armazenamento de energia feitas pelo grupo Hitachi. O nome foi criado pela combinação dos termos "Crystal", das tecnologias de última geração no grupo Hitachi, e "Energy"
Dentro do container. Sistema de condicionamento de energia de 1-MW (PCS), baterias de 450 kWh e sistemas de controle
A Hitachi não está olhando apenas para os EUA, onde os mercados de regulação de frequência já existem, mas também procura grandes possibilidades de mercados no campo de armazenamento de energia por todo o mundo. Por exemplo, há uma demanda crescente por estabilização da rede elétrica no Japão conforme a quantidade de energia renovável cresce. Redes elétricas em pequena escala e microrredes insulares precisarão de soluções de armazenamento de energia para equilibrar a oferta e a demanda, assim como para utilização durante épocas de pico. A Hitachi contribui para fornecimentos de energia estáveis, que são essenciais para o conforto das pessoas ao redor do mundo, e continuará seus esforços através de diversas soluções inovadoras, incluindo o sistema de armazenamento de energia em container.
Data de Publicação: Fevereiro 2015
Soluções Por: Unidade de Negócios de Soluções de Energia, Hitachi, Ltda.
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