Un sistema solar fotovoltaico de 5 MW combinado con aproximadamente 5 MWh de almacenamiento de batería es una configuración práctica para proyectos que necesitan más que generación solar diurna.
En lugar de tratar el conjunto fotovoltaico y el sistema de baterías como dos compras separadas, los desarrolladores de proyectos y los equipos de EPC los evalúan cada vez más como un sistema energético integrado.
Para un proyecto de esta escala, el lado fotovoltaico debe proporcionar suficiente capacidad de generación y un uso eficiente del suelo, mientras que el sistema de baterías debe gestionar cuándo y cómo se utiliza esa energía.
Una configuración posible es combinar Trina módulos de clase Vertex N 730W en el lado fotovoltaico con un sistema de almacenamiento de energía de batería a escala comercial Deye WS-L5000 en el lado de almacenamiento.
El objetivo no es simplemente instalar solar panels de alta potencia y una batería de 5MWh.
Se trata de crear un sistema fotovoltaico + BESS que pueda generar, almacenar y distribuir electricidad de acuerdo con los requisitos operativos del proyecto.
1. Un sistema BESS de 5MW fotovoltaico + 5MWh: el concepto básico
Un proyecto fotovoltaico de 5 MW + BESS de 5 MWh puede verse como dos activos energéticos conectados:
Generación solar fotovoltaica de 5 MW
aproximadamente 5MWh de almacenamiento de batería
El sistema fotovoltaico genera electricidad durante las horas de producción solar.
Luego, el BESS puede almacenar parte de esa energía y liberarla posteriormente según la estrategia operativa del proyecto.
Dependiendo del proyecto, el sistema puede diseñarse para aplicaciones como:
Cambio de energía solar
Afeitado de picos
Integración de energías renovables
Almacenamiento de energía en el lado de la red
Reducción de restricciones
Gestión de energía
Soporte de red
Suavizado de energías renovables
La estrategia operativa real depende de la red, la tarifa eléctrica, los requisitos de interconexión y los objetivos del proyecto.
Es por eso que un proyecto PV BESS debe diseñarse en torno al perfil energético y los requisitos de la red , en lugar de simplemente seleccionar una combinación fija de capacidad fotovoltaica y de batería.
2. Por qué son importantes los módulos de alta potencia en el lado fotovoltaico
Para un proyecto solar de 5 MW, la selección del módulo tiene un efecto directo en la cantidad de módulos instalados.
Si un proyecto utiliza aproximadamente módulos de 730 W, una matriz de CC de 5 MW requeriría aproximadamente:
5.000.000W ÷ 730W ≈ 6.850 módulos
La cantidad real de módulos dependerá de la capacidad de CC final, la potencia del módulo y el diseño del sistema.
En comparación con los módulos de menor potencia, los módulos de alta potencia pueden reducir la cantidad de módulos necesarios para alcanzar la misma capacidad instalada.
Esto puede influir en:
Cantidad de módulos
Configuración de cadena
Estructura de montaje
cableado CC
Trabajos de instalación
Utilización de la tierra
Transporte
Costos del equilibrio del sistema
Sin embargo, una mayor potencia por sí sola no determina si un módulo es adecuado.
También es necesario considerar las características eléctricas, las dimensiones, el peso, el rendimiento bifacial y la compatibilidad del módulo con el inversor y el sistema de montaje.
3. Trina Módulos Vertex N clase 730W para el conjunto fotovoltaico
La plataforma Trina Vertex N está diseñada en torno a tecnología de tipo N y está posicionada para aplicaciones comerciales y a escala de servicios públicos.
Trina describe sus módulos Utility Vertex N como productos de alta potencia y alta eficiencia con alta bifacialidad, bajo coeficiente de temperatura y características de baja degradación.
La familia TSM-NEG21C.20 es particularmente relevante para aplicaciones de proyectos de alta potencia.
La información de producto actual de Trina identifica el NEG21C.20 como una familia de módulos de vidrio dual bifacial TOPCon tipo N. Su documentación oficial incluye configuraciones de clase 730W, mientras que las versiones más nuevas de la plataforma Vertex N han seguido avanzando hacia niveles de potencia más altos.
Para el rango de suministro actual de MoregoSolar, la familia TSM-xxxNEG21.20 está disponible en aproximadamente el rango de 715 a 745 W.
Esto hace que la configuración de clase 730W sea una opción práctica cuando un proyecto tiene como objetivo aproximadamente 5MW de capacidad fotovoltaica.
El punto importante para la adquisición del proyecto es confirmar el modelo exacto, la potencia y la configuración del suministro de corriente antes de finalizar el diseño fotovoltaico.
4. De Paneles Solares a un sistema fotovoltaico completo
Un sistema fotovoltaico de 5 MW es más que una colección de módulos de 730 W.
La selección del módulo debe considerarse junto con:
Configuración de cadena fotovoltaica
voltaje CC
Corriente de funcionamiento
Características de entrada del inversor
Relación CC/CA
Sistema de montaje
cableado CC
Equipo combinador y de protección.
Colección de aire acondicionado
Transformador
Conexión a red
Por ejemplo, el uso de un módulo de alta potencia puede reducir la cantidad de módulos, pero también se debe considerar la mayor corriente de funcionamiento de los módulos de gran formato al seleccionar inversores y equipos eléctricos compatibles.
Por eso el enfoque correcto es:
Módulo → Cadena → Inversor → Sistema de CA → Transformador → Red
en lugar de seleccionar el módulo de forma independiente.
5. Agregar almacenamiento de batería de clase 5 MWh
La segunda parte del proyecto es el sistema de almacenamiento de energía.
Para un requisito nominal de clase de 5 MWh, MoregoSolar puede suministrar la solución de almacenamiento de energía a escala comercial Deye WS-L5000 y WS-MV5000 .
El Deye WS-L5000-BC-2 proporciona aproximadamente 5,016 MWh de energía nominal por contenedor de batería de 20 pies utilizando tecnología de batería LiFePO₄ refrigerada por líquido. El sistema WS-MV5000 asociado integra conversión de energía y funciones elevadoras de media tensión para aplicaciones a gran escala.
Esto significa que el sistema puede considerarse como un bloque de almacenamiento de energía coordinado en lugar de simplemente comprar un contenedor de batería por separado del equipo de conversión de energía.
Deye especifica el sistema WS-L5000 para aplicaciones que incluyen energía renovable a gran escala, almacenamiento solar + y almacenamiento de energía del lado de la red.
6. Por qué la capacidad fotovoltaica y la capacidad de la batería deberían diseñarse juntas
Un conjunto fotovoltaico de 5 MW y aproximadamente 5 MWh de almacenamiento puede parecer una configuración sencilla 1:1.
Pero el comportamiento real del sistema depende de cómo se pretende que funcione la batería.
Por ejemplo, es posible que el proyecto necesite:
Almacenar el exceso de generación solar
Durante los períodos de alta producción solar, parte de la generación fotovoltaica se puede dirigir a la batería en lugar de exportarse inmediatamente.
Cambiar la energía solar
La energía generada durante el día se puede descargar más tarde, cuando disminuye la producción solar.
Reducir la demanda máxima
Para aplicaciones comerciales o industriales, la energía almacenada puede potencialmente descargarse durante períodos de alta demanda.
Operación de red de soporte
Dependiendo de la configuración del sistema y los requisitos de la red, el BESS puede proporcionar funciones como regulación de frecuencia, soporte relacionado con el voltaje y otros servicios de red.
Reducir la restricción de energías renovables
Cuando las limitaciones de la red impiden exportar toda la energía solar disponible, el almacenamiento puede proporcionar otro destino para parte de la generación.
El modo de funcionamiento adecuado depende del mercado eléctrico del proyecto, las condiciones de la red y los requisitos técnicos.
7. El Deye WS-L5000 es más que un contenedor de batería de 5 MWh
Para un proyecto PV BESS a escala de servicios públicos, la capacidad de la batería es solo una parte del sistema.
La arquitectura Deye WS-L5000 y WS-MV5000 combina almacenamiento de batería con conversión de energía y transformación de media tensión.
La configuración oficial incluye:
Aproximadamente 5,016 MWh de energía nominal por contenedor de batería
Celdas LiFePO₄ de 314Ah
Refrigeración líquida
Rango de funcionamiento de la batería de 1000 a 1500 V CC
Dos secciones PCS de 2.500 kVA
Transformador de 5.200kVA
Funciones de apoyo a la red
Sistemas integrados de protección y seguridad contra incendios.
Monitoreo remoto y gestión del estado de la batería
Esta arquitectura está diseñada para reducir la necesidad de tratar la batería, el PCS y la interfaz MV como paquetes de equipos completamente independientes.
Para un proyecto de 5MW, ese enfoque a nivel de sistema puede ser particularmente relevante.
8. Una arquitectura práctica BESS de 5 MW fotovoltaica + 5 MWh
Una estructura de proyecto simplificada puede entenderse como:
Trina Módulos clase Vertex N 730W
↓
Cadenas fotovoltaicas
↓
Inversores fotovoltaicos
↓
Colección de aire acondicionado
↓
Transformador / Conexión a Red
↕
Almacenamiento de batería Deye WS-L5000
↓
Deye WS-MV5000 PCS + Interfaz MV
↓
Red / Carga / Sistema de energía renovable
La topología eléctrica final dependerá de los requisitos de interconexión del proyecto y del equipo seleccionado.
Por lo tanto, la energía fotovoltaica y la BESS pueden diseñarse como activos coordinados dentro de la misma estrategia de gestión energética.
9. ¿Para qué se puede utilizar un sistema fotovoltaico de 5 MW + 5 MWh?
Un sistema de esta escala puede considerarse para varios tipos de aplicaciones.
Proyectos de energía renovable a escala de servicios públicos
El sistema puede combinar la generación solar con el almacenamiento de energía para mejorar la flexibilidad de la producción de energía renovable.
Sistemas de energía comerciales e industriales.
Cuando existe una conexión a la red y una estructura tarifaria adecuadas, el almacenamiento se puede utilizar para transferir energía y gestionar la demanda.
Almacenamiento de energía del lado de la red
El sistema de batería puede admitir aplicaciones relacionadas con la red dependiendo de las regulaciones locales y los mecanismos del mercado.
Proyectos de Energía Renovable + Almacenamiento
Para los proyectos solares que enfrentan volatilidad de la producción o limitaciones de la red, agregar almacenamiento puede proporcionar una mayor flexibilidad operativa.
Proyectos que requieren energía renovable distribuible
En lugar de exportar energía solar sólo cuando el sol esté disponible, el almacenamiento puede ayudar a trasladar parte de la energía generada a un período posterior.
El valor económico de cada aplicación depende en gran medida del mercado eléctrico local y de las normas de la red.
10. ¿Qué se debe evaluar antes de finalizar el sistema?
Un proyecto fotovoltaico de 5 MW + BESS de 5 MWh debe evaluarse a nivel de sistema.
Lado fotovoltaico
Capacidad CC objetivo
Potencia del módulo
Eficiencia del módulo
bifacialidad
Dimensiones del módulo
Configuración de cadena
Compatibilidad del inversor
Relación CC/CA
Lado BESS
Capacidad energética nominal
Clasificación de potencia
Duración de carga/descarga
Química de la batería
Sistema de refrigeración
Protección contra incendios
configuración de PCS
interfaz MT
Lado de la rejilla
Tensión de red
Requisitos de interconexión
Limitaciones de exportación
Requisitos de factor de potencia
Funciones de apoyo a la red
Requisitos de protección
Lado Comercial
Precio del módulo fotovoltaico
precio BESS
Inversor / PCS
Transformador
Envío
Instalación
O&M
Garantía
Rendimiento energético esperado
Estrategia de ciclo de batería
Por lo tanto, un proyecto debe evaluarse basándose en la economía total del sistema , no solo en el precio por vatio de los módulos solares o en el precio por kWh de la batería.
11. Por qué se debe coordinar la selección de módulos y almacenamiento
Una de las mayores diferencias entre comprar productos individuales y planificar un proyecto PV BESS es la necesidad de coordinar el equipo.
Por ejemplo:
Un módulo de mayor potencia puede reducir la cantidad de módulos fotovoltaicos.
Una mayor capacidad de CC puede cambiar la configuración del inversor.
La configuración del inversor puede influir en la arquitectura de CA.
La potencia nominal de la batería afecta la rapidez con la que se puede cargar o descargar la energía almacenada.
La capacidad de la batería determina cuánta energía se puede transferir.
La conexión a la red determina cuánta energía se puede exportar realmente.
Por tanto, cada decisión afecta a otra parte del sistema.
Es por esto que un proyecto debe evaluarse como:
Generación fotovoltaica + conversión de energía + almacenamiento de energía + interfaz de red
en lugar de compras de productos separados.
12. MoregoEnfoque solar fotovoltaico de 5 MW + BESS de 5 MWh
MoregoSolar suministra módulos fotovoltaicos de marcas importantes junto con equipos de almacenamiento de energía a escala de servicios públicos para proyectos que requieren una configuración coordinada de almacenamiento y energía solar.
Para un proyecto que tenga como objetivo aproximadamente 5 MW fotovoltaicos + 5 MWh BESS , el equipo puede incluir:
fotovoltaica
Trina Módulos clase Vertex N 730W
con la familia TSM-xxxNEG21.20 disponible en aproximadamente el rango de 715 a 745 W.
Almacenamiento de energía
Deye WS-L5000
con aproximadamente 5,016 MWh de capacidad nominal de batería por contenedor de batería.
Conversión de energía e interfaz MV
Deye WS-MV5000
para el PCS asociado y la arquitectura de transformación de media tensión.
La configuración final deberá desarrollarse según:
Capacidad fotovoltaica + potencia de la batería + duración de la batería + requisitos de red + estrategia operativa del proyecto.
13. Un proyecto BESS de 5MW fotovoltaico + 5MWh es un sistema, no una lista de compras
El principal valor de un proyecto PV BESS no proviene de seleccionar individualmente el módulo solar más grande o el contenedor de batería más grande.
Proviene de cómo funcionan juntos los componentes.
Para el lado fotovoltaico, un módulo Vertex N de clase Trina de 730 W puede proporcionar alta potencia de CC por módulo y ayudar a reducir la cantidad de módulos necesarios para un conjunto de clase de 5 MW.
En cuanto al almacenamiento, un Deye WS-L5000 proporciona aproximadamente 5 MWh de capacidad de batería en una configuración refrigerada por líquido a escala comercial.
Juntos, forman la base de un sistema de energía renovable capaz de hacer más que simplemente generar electricidad durante las horas del día.
Sin embargo, el diseño real del sistema debe basarse en lo siguiente:
perfil de generación + perfil de carga + condiciones de la red + estrategia de almacenamiento de energía + objetivos comerciales.
14. ¿Necesita una configuración BESS de 5 MW PV + 5 MWh?
Si está planeando un proyecto en torno a:
Almacenamiento de energía solar fotovoltaica de 5 MW + batería de 5 MWh
MoregoSolar puede trabajar con los requisitos del proyecto para evaluar la combinación adecuada de:
Módulos fotovoltaicos
inversores fotovoltaicos
Almacenamiento de batería
piezas
equipos de media tensión
Montaje y componentes eléctricos.
Configuración del sistema
Suministro y logística
Para una evaluación preliminar, proporcione:
Capacidad del proyecto + ubicación + voltaje de red + objetivo fotovoltaico + duración del almacenamiento + aplicación
Por ejemplo:
5MW PV + 5MWh BESS / proyecto de servicios públicos / conectado a la red
o
5MW solar + 5MWh de almacenamiento / sitio industrial / reducción de picos
La selección de equipos puede entonces desarrollarse en torno a los requisitos operativos reales del proyecto en lugar de tratar los módulos fotovoltaicos y el almacenamiento de baterías como compras separadas.
Un proyecto PV BESS exitoso comienza con la arquitectura del sistema, no con un solo producto.
