5MWh Firmamento Renovável LFP - Estabilidade de Rede em Escala Utilitária

A transição global para fontes de energia renováveis, como solar e eólica, apresenta um desafio fundamental: a intermitência. O Sistema de Armazenamento de Energia com Bateria LFP (BESS) da SOLARTODO, com capacidade de 5MWh, é uma solução de grau industrial projetada para enfrentar esse desafio de forma direta. Desenvolvido para integração perfeita com instalações solares em escala de utilidade de até 10 MW, este sistema captura a geração solar excedente e a redistribui sob demanda, transformando renováveis intermitentes em uma fonte de energia firme, despachável e confiável. Com uma robusta capacidade de energia de 5.000 kWh e uma potência contínua de 2.500 kW, nosso sistema garante a estabilidade da rede, melhora a qualidade da energia e maximiza o valor econômico dos ativos renováveis. Esta solução containerizada e plug-and-play é baseada na química de bateria de Fosfato de Ferro de Lítio (LFP), que é inerentemente segura e duradoura, oferecendo uma vida útil projetada que supera 6.000 ciclos e conformidade com os mais rigorosos padrões internacionais de segurança, incluindo UL 9540 e IEC 62619.

No coração do sistema SOLARTODO 5MWh está a superior estabilidade e longevidade da tecnologia de bateria de Fosfato de Ferro de Lítio (LiFePO4). Ao contrário das químicas de níquel-manganês-cobalto (NMC), o LFP é conhecido por sua excepcional estabilidade térmica e química, tornando-o praticamente imune ao runaway térmico — uma consideração crítica de segurança para armazenamento de energia em larga escala. Nosso sistema utiliza células LFP prismáticas de alta densidade, cada uma envolta em um resistente invólucro de alumínio, que são montadas em módulos e prateleiras para alcançar a capacidade total de 5 MWh. Esta química suporta uma profundidade de descarga (DoD) de até 95% enquanto mantém uma vida útil de mais de 6.000 ciclos com retenção de capacidade de 80%, garantindo uma vida útil calendarizada de mais de 15 anos sob condições operacionais padrão. As células LFP demonstram uma baixa taxa de autodescarga de menos de 1,5% por mês, preservando a energia armazenada para quando é mais necessária.

O BESS SOLARTODO 5MWh é um sistema totalmente integrado, testado em fábrica, alojado em múltiplos contêineres ISO de 40 pés, projetado para implantação rápida e mínima comissionamento no local. A arquitetura modular garante escalabilidade e simplifica a manutenção ao longo da vida operacional de duas décadas do sistema. O sistema incorpora um inversor bidirecional de 2.500 kW de última geração que gerencia o fluxo de energia entre a bateria e a rede. Este PCS de alta eficiência alcança uma eficiência de ciclo completo (RTE) superior a 96,5% (DC para AC para DC), minimizando as perdas de energia durante os ciclos de carga e descarga. Ele oferece funções avançadas de suporte à rede em conformidade com a IEEE 1547-2018, incluindo regulação de tensão e frequência, suporte a potência reativa (fator de potência ±0,95) e capacidades de ride-through em caso de falhas. O PCS pode operar tanto em modo conectado à rede para firmeza renovável quanto em modo ilhado para fornecer energia de backup resiliente durante interrupções na rede, com um tempo de transição suave de menos de 20 milissegundos.

Um sofisticado Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS) em três níveis serve como o cérebro do sistema. O BMS em nível de célula monitora a tensão e a temperatura de cada uma das milhares de células prismáticas individuais. O BMS em nível de módulo agrega esses dados e realiza o balanceamento ativo das células, garantindo um envelhecimento uniforme das células e maximizando a capacidade utilizável. No nível do sistema, o controlador mestre do BMS fornece estimativas em tempo real do Estado de Carga (SOC) e do Estado de Saúde (SOH) com mais de 99% de precisão. Ele protege a bateria contra sobrecarga, subcarga, sobrecorrente e temperaturas extremas, registrando mais de 100 parâmetros operacionais distintos a cada segundo para análise de desempenho e manutenção preventiva.

Para garantir desempenho e longevidade ideais em climas diversos, o sistema de 5MWh é equipado com um sistema de resfriamento e aquecimento líquido de alto desempenho. Este sistema de gerenciamento térmico em circuito fechado circula um refrigerante dielétrico através de placas frias integradas em cada prateleira de bateria, mantendo a temperatura das células dentro de uma janela de operação precisa de 20°C a 30°C. Este controle térmico ativo previne a degradação das células devido a altas temperaturas durante carregamentos/descargas contínuas de 0,5C e garante que o sistema possa fornecer sua potência total em temperaturas ambiente que variam de -20°C a 50°C, uma vantagem significativa em relação a sistemas refrigerados a ar menos robustos.

Quando emparelhado com uma planta solar fotovoltaica (PV) de 10 MW, o BESS de 5MWh fornece uma solução abrangente para firmeza renovável. Durante períodos de alta irradiação solar e baixa demanda da rede, o sistema absorve até 2,5 MW de potência excedente, evitando a limitação e armazenando a energia. À medida que a produção solar diminui no final da tarde ou durante períodos nublados, o BESS descarrega seus 5.000 kWh armazenados, suavizando a saída da planta solar e deslocando a entrega de energia para as horas de pico de demanda. Essa capacidade permite que o ativo renovável participe de mercados de capacidade e forneça serviços auxiliares, como regulação de frequência, com um tempo de resposta inferior a 100 milissegundos. O sistema pode fornecer 2 horas de descarga contínua em sua potência total, efetivamente transformando uma fazenda solar variável de 10 MW em um bloco confiável de energia despachável por várias horas.

A segurança é o princípio de design primordial do BESS SOLARTODO 5MWh. O sistema é projetado para atender e superar os padrões de segurança mais rigorosos da indústria. Ele passou por rigorosos testes de segurança contra incêndio UL 9540A em nível de célula, módulo e unidade, demonstrando zero propagação de runaway térmico entre as células. Um sistema de supressão de incêndio em múltiplas camadas, em conformidade com a NFPA 855, está integrado em cada contêiner. Isso inclui detectores de gás de alerta precoce para detecção de gases, agentes de supressão de incêndio à base de aerossol e um sistema automatizado para desenergização e ventilação em caso de falha. Todo o sistema é certificado pela UL 9540 para segurança de BESS e pela IEC 62619 para segurança de células e baterias de lítio secundárias. Além disso, todos os módulos de bateria são testados de acordo com a UN38.3 para transporte seguro.