5MWh Almacenamiento Renovable LFP - Estabilidad de Red a Escala Utilidad
Almacenamiento de Energía

5MWh Almacenamiento Renovable LFP - Estabilidad de Red a Escala Utilidad

EPC Rango de Precios
$1,050,000 - $1,450,000

Características Clave

  • 5,000 kWh de capacidad de energía con 2,500 kW de potencia continua para una duración de descarga de 2 horas
  • Química de Fosfato de Hierro y Litio (LFP) con más de 6,000 ciclos de vida y resistencia inherente al descontrol térmico
  • 96.5% de eficiencia de ciclo completo con soporte de red conforme a IEEE 1547-2018 y transición de modo isla <20ms
  • Gestión térmica líquida avanzada manteniendo una temperatura de celda de 20-30°C en un rango ambiental de -20°C a 50°C
  • Sistema de múltiples contenedores plug-and-play con certificaciones UL 9540, UL 9540A, IEC 62619, NFPA 855

Descripción

La transición global hacia fuentes de energía renovables como la solar y la eólica presenta un desafío fundamental: la intermitencia. El Sistema de Almacenamiento de Energía con Batería LFP de 5MWh de SOLARTODO (BESS) es una solución de grado industrial diseñada para abordar este desafío de manera directa. Diseñado para una integración sin problemas con instalaciones solares a escala de utilidad de hasta 10 MW, este sistema captura la generación solar excedente y la redistribuye bajo demanda, transformando las energías renovables intermitentes en una fuente de energía firme, despachable y confiable. Con una robusta capacidad de energía de 5,000 kWh y una potencia continua de 2,500 kW, nuestro sistema garantiza la estabilidad de la red, mejora la calidad de la energía y maximiza el valor económico de los activos renovables. Esta solución en contenedor, lista para usar, se basa en la química de baterías de Fosfato de Hierro y Litio (LFP), inherentemente segura y de larga duración, ofreciendo una vida útil de diseño que supera los 6,000 ciclos y cumpliendo con los estándares de seguridad internacionales más estrictos, incluidos UL 9540 e IEC 62619.

En el corazón del sistema SOLARTODO de 5MWh se encuentra la superior estabilidad y longevidad de la tecnología de baterías de Fosfato de Hierro y Litio (LiFePO4). A diferencia de las químicas de níquel-manganeso-cobalto (NMC), el LFP es conocido por su excepcional estabilidad térmica y química, lo que lo hace prácticamente inmune al descontrol térmico, una consideración crítica de seguridad para el almacenamiento de energía a gran escala. Nuestro sistema utiliza celdas prismáticas LFP de alta densidad, cada una encerrada en una duradera carcasa de aluminio, que se ensamblan en módulos y estantes para alcanzar la capacidad total de 5 MWh. Esta química admite una profundidad de descarga (DoD) de hasta el 95% mientras mantiene una vida útil de más de 6,000 ciclos con una retención de capacidad del 80%, asegurando una vida útil calendarizada de más de 15 años en condiciones de operación estándar. Las celdas LFP demuestran una baja tasa de autodescarga de menos del 1.5% por mes, preservando la energía almacenada para cuando más se necesita.

El BESS de 5MWh de SOLARTODO es un sistema completamente integrado, probado en fábrica, alojado en múltiples contenedores ISO de 40 pies, diseñado para un despliegue rápido y una mínima puesta en marcha en el sitio. La arquitectura modular asegura escalabilidad y simplifica el mantenimiento a lo largo de la vida operativa del sistema de dos décadas. El sistema incorpora un inversor bidireccional de 2,500 kW de última generación que gestiona el flujo de energía entre la batería y la red. Este PCS de alta eficiencia logra una eficiencia de ciclo completo (RTE) de más del 96.5% (DC a AC a DC), minimizando las pérdidas de energía durante los ciclos de carga y descarga. Ofrece funciones avanzadas de soporte a la red en cumplimiento con IEEE 1547-2018, incluyendo regulación de voltaje y frecuencia, soporte de potencia reactiva (±0.95 factor de potencia) y capacidades de mantenimiento de falla. El PCS puede operar tanto en modo conectado a la red para el firme renovable como en modo isla para proporcionar energía de respaldo resiliente durante cortes de energía, con un tiempo de transición sin interrupciones de menos de 20 milisegundos.

Un sofisticado Sistema de Gestión de Baterías (BMS) de tres niveles actúa como el cerebro del sistema. El BMS a nivel de celda monitorea el voltaje y la temperatura de cada una de las miles de celdas prismáticas individuales. El BMS a nivel de módulo agrega estos datos y realiza un balanceo activo de celdas, asegurando un envejecimiento uniforme de las celdas y maximizando la capacidad utilizable. A nivel del sistema, el controlador maestro BMS proporciona estimaciones en tiempo real del Estado de Carga (SOC) y del Estado de Salud (SOH) con más del 99% de precisión. Protege la batería contra sobrevoltaje, subvoltaje, sobrecorriente y temperaturas extremas, registrando más de 100 parámetros operativos distintos cada segundo para el análisis de rendimiento y el mantenimiento preventivo.

Para garantizar un rendimiento óptimo y longevidad en diversos climas, el sistema de 5MWh está equipado con un sistema de refrigeración y calefacción líquida de alto rendimiento. Este sistema de gestión térmica de circuito cerrado circula un refrigerante dieléctrico a través de placas frías integradas en cada estante de batería, manteniendo la temperatura de la celda dentro de una ventana operativa precisa de 20°C a 30°C. Este control térmico activo previene la degradación de las celdas por altas temperaturas durante cargas/descargas continuas a 0.5C y asegura que el sistema pueda entregar su plena potencia en temperaturas ambiente que oscilan entre -20°C y 50°C, una ventaja significativa sobre sistemas de refrigeración por aire menos robustos.

Cuando se empareja con una planta solar fotovoltaica (PV) de 10 MW, el BESS de 5MWh proporciona una solución integral para el firme renovable. Durante períodos de alta irradiancia solar y baja demanda de la red, el sistema absorbe hasta 2.5 MW de energía excedente, evitando la reducción de generación y almacenando la energía. A medida que la producción solar disminuye en la tarde o durante períodos nublados, el BESS descarga sus 5,000 kWh almacenados, suavizando la salida de la planta solar y desplazando la entrega de energía a las horas de máxima demanda. Esta capacidad permite que el activo renovable participe en mercados de capacidad y proporcione servicios auxiliares, como la regulación de frecuencia, con un tiempo de respuesta de menos de 100 milisegundos. El sistema puede proporcionar 2 horas de descarga continua a su plena potencia, convirtiendo efectivamente una granja solar variable de 10 MW en un bloque de energía despachable confiable durante varias horas.

La seguridad es el principio de diseño primordial del BESS de 5MWh de SOLARTODO. El sistema está diseñado para cumplir y superar los estándares de seguridad más estrictos de la industria. Ha pasado rigurosas pruebas de seguridad contra incendios UL 9540A a nivel de celda, módulo y unidad, demostrando cero propagación de descontrol térmico entre celdas. Un sistema de supresión de incendios de múltiples capas, conforme a NFPA 855, está integrado en cada contenedor. Esto incluye detectores de gas de advertencia temprana para la detección de gases, agentes de supresión de incendios a base de aerosol y un sistema automatizado para desenergización y ventilación en caso de una falla. Todo el sistema está certificado según UL 9540 para la seguridad de BESS y IEC 62619 para la seguridad de celdas y baterías de litio secundarias. Además, todos los módulos de batería son probados de acuerdo con UN38.3 para un transporte seguro.

Especificaciones Técnicas

Capacidad de Energía Nominal5000kWh
Capacidad de Energía Utilizable4750kWh
Potencia Nominal2500kW
Potencia Máxima (30s)3000kW
C-Rate (Nominal)0.5C
Eficiencia de Ciclo Completo96.5%
Química de BateríaLithium Iron Phosphate (LFP)
Vida de Ciclo (@ 80% SOH)6000cycles
Vida Calendárica15years
Profundidad de Descarga95%
Rango de Temperatura de Operación-20 to 50°C
Temperatura Nominal de Celda25 ± 5°C
Protección del EnclosureIP54 / NEMA 3R
Factor de Forma2 x 40-foot ISO Containers
Dimensiones (por contenedor)12.19 x 2.44 x 2.90m
Garantía Estándar10 years or 6000 cycles

Desglose de Precios

ArtículoCantidadPrecio UnitarioSubtotal
Celdas de Batería LFP (5000 kWh @ $55/kWh)5000 kWh$55$275,000
Sistema de Gestión de Baterías (5000 kWh @ $15/kWh)5000 kWh$15$75,000
Inversor Bidireccional PCS (2500 kW @ $80/kW)2500 kW$80$200,000
Gestión Térmica Líquida (5000 kWh @ $25/kWh)5000 kWh$25$125,000
Contenedor/Enclosure ISO de 40 pies2 units$8,000$16,000
Sistema de Supresión de Incendios2 units$5,000$10,000
Sistema de Gestión de Energía (EMS)1 system$3,000$3,000
Servicios de Instalación (5000 kWh @ $20/kWh)5000 kWh$20$100,000
Puesta en Marcha del Sistema1 system$5,000$5,000
Ingeniería e Integración1 system$50,000$50,000
Garantía y Soporte (10 años)1 system$35,000$35,000
Envío y Logística1 system$25,000$25,000
Contingencia y Margen1 system$126,000$126,000
Rango de Precio Total$1,050,000 - $1,450,000

Preguntas Frecuentes

¿Qué hace que la química LFP sea más segura que otros tipos de litio-ion?
La química de Fosfato de Hierro y Litio (LFP) es inherentemente más segura debido a su estructura de cátodo basada en fosfato estable. El fuerte enlace covalente P-O en el cristal de LiFePO4 es mucho más difícil de descomponer durante la sobrecarga o eventos de alta temperatura en comparación con los enlaces de óxido metálico en las químicas NMC o NCA. Esta integridad estructural previene la liberación de oxígeno, un ingrediente clave en el descontrol térmico, haciendo que las baterías LFP sean excepcionalmente resistentes al fuego y explosiones, una característica crítica para sistemas a escala de utilidad.
¿Cómo mejora el sistema de enfriamiento líquido el rendimiento?
El sistema de gestión térmica líquida es crucial para maximizar tanto el rendimiento como la vida útil. Mantiene una temperatura uniforme en todas las 200,000+ celdas dentro de un rango ajustado de ±2°C, previniendo la formación de puntos calientes que aceleran la degradación. Este control preciso permite que el sistema opere continuamente a su plena potencia de 2.5 MW sin descalificación, incluso en temperaturas ambientales extremas. Al minimizar el estrés en las celdas, el sistema de enfriamiento líquido es un habilitador clave de la vida útil de más de 6,000 ciclos y un diseño operativo de 15 años.
¿Qué implica el proceso de instalación y puesta en marcha?
Nuestro BESS de 5MWh está diseñado para un despliegue rápido. El sistema se entrega al sitio en contenedores de 40 pies prefabricados y probados en fábrica. La instalación implica principalmente colocar los contenedores sobre una base de concreto preparada, interconectar el cableado de CC y CA entre los contenedores y hasta el punto de interconexión, y establecer un enlace de comunicación. Nuestros técnicos certificados realizan un protocolo de puesta en marcha estandarizado, que incluye diagnósticos del sistema y pruebas de integración a la red, que generalmente se completan en un plazo de 7-10 días hábiles.
¿Puede este sistema operar de forma independiente durante un corte de energía?
Sí, el sistema es completamente capaz de operar en modo isla. El avanzado Sistema de Conversión de Energía (PCS) puede detectar un corte de energía y cambiar sin problemas al modo isla en menos de 20 milisegundos. En este modo, el BESS se convierte en un activo formador de red, creando una microred estable e independiente para alimentar cargas críticas. Con 5,000 kWh de energía almacenada, puede proporcionar energía de respaldo confiable durante períodos prolongados, mejorando la resiliencia de la instalación o comunidad local que sirve.
¿Qué tipo de mantenimiento requiere el BESS de 5MWh?
El BESS de SOLARTODO está diseñado para bajo mantenimiento. Las inspecciones anuales de rutina incluyen la revisión y limpieza de los filtros de aire para el sistema de gestión térmica, la verificación del par en las conexiones eléctricas y la realización de actualizaciones de software. El BMS monitorea continuamente la salud de todos los componentes y generará alertas para cualquier problema potencial, permitiendo un mantenimiento proactivo basado en condiciones. Recomendamos una revisión de salud del sistema por un técnico certificado cada 24 meses para asegurar un rendimiento óptimo a largo plazo.

Certificaciones y Normas

UL 9540 - Energy Storage Systems
UL 9540A - Fire Safety Testing
IEC 62619 - Secondary Lithium Cells and Batteries
IEC 62619 - Secondary Lithium Cells and Batteries
IEEE 1547-2018 - Grid Interconnection
IEEE 1547-2018 - Grid Interconnection
NFPA 855 - Energy Storage Systems Installation
UN38.3 - Transportation Testing

Fuentes de Datos y Referencias

  • UL 9540 Standard for Energy Storage Systems (2020 Edition)
  • IEC 62619:2022 - Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes
  • IEEE 1547-2018 - Standard for Interconnection and Interoperability of Distributed Energy Resources
  • NFPA 855:2023 - Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems

Casos de Proyectos

5MWh Almacenamiento Renovable LFP - Estabilidad de Red a Escala Utilidad - 1
5MWh Almacenamiento Renovable LFP - Estabilidad de Red a Escala Utilidad - 2

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