Proyecto de almacenamiento de energía mediante microrred compleja de 750 kVA/5 MWh de GSL Energy Sudáfrica

I. Descripción general del proyecto

II. Antecedentes del proyecto: Requisitos de personalización de microrredes complejas y de alta dificultad

La red eléctrica local en Sudáfrica ha sufrido durante mucho tiempo de suministro insuficiente, cortes de energía frecuentes y apagones repetidos. El voltaje en las fábricas industriales es extremadamente inestable. Para reducir la dependencia de la red pública, el cliente requería la construcción de un sistema de microrred triple e integral que integrara energía solar fotovoltaica, generadores diésel y energía de la red pública, con el fin de lograr una complementariedad inteligente de múltiples fuentes de energía, una conmutación fluida y un suministro eléctrico ininterrumpido.

El mayor desafío técnico de este proyecto fue que el cliente insistió en adoptar una arquitectura de almacenamiento de energía de alta densidad y alto voltaje de 1500 VCC, mientras que todas las cargas industriales en el sitio operaban con electricidad de bajo voltaje de 400 VCA. Los sistemas PCS de bajo voltaje convencionales en la industria generalmente están limitados por un cuello de botella técnico de 1000 VCC y no son compatibles con sistemas de alto voltaje. La adaptación cruzada entre alto y bajo voltaje, la compleja lógica de acoplamiento de múltiples energías y el difícil control de la microrred crearon barreras técnicas extremadamente altas. Varios fabricantes nacionales importantes de almacenamiento de energía consideraron que el proyecto era demasiado difícil técnicamente y se negaron a asumirlo.

Requisitos de personalización del núcleo del cliente

Almacenamiento de energía de alta densidad y alto voltaje: Adopte una arquitectura de alto voltaje de 1500 V CC para mejorar la densidad de almacenamiento de energía y reducir el espacio que ocupa el equipo.

Alimentación directa de carga de bajo voltaje: Salida estable de 400 VCA para alimentar directamente cargas industriales de fábrica.

Microred Trinity: Acoplamiento y conexión inteligente de energía solar fotovoltaica, generadores diésel y energía de la red eléctrica.

Capacidad avanzada tanto en red como fuera de la red: Operación aislada a nivel de milisegundos durante un colapso de la red para garantizar una producción ininterrumpida.

Adaptación a entornos hostiles: resistencia a la arena, resistencia a la temperatura y adaptación a condiciones secas extremas en Sudáfrica.

Entrega integral en un solo lugar: Solución completa de microrred, hardware, integración y puesta en marcha, todo entregado como un paquete.

III. Avance técnico fundamental: Superando la barrera tecnológica de las microrredes de alta tensión en la industria.

Actualmente, los sistemas PCS de baja tensión de 400 VCA convencionales en la industria suelen tener un límite de tensión de 1000 VCC y no permiten el almacenamiento de energía de alta tensión y alta densidad. Para solucionar este problema técnico, el equipo de I+D de GSL desarrolló de forma independiente una tecnología de conversión de alta tensión de 690 VCA y adoptó una arquitectura de tensión de tres niveles (1500 VCC + 690 VCA a 400 VCA) para resolver con precisión el desafío de la industria de alimentar directamente cargas industriales de baja tensión desde sistemas de almacenamiento de energía de alta tensión.

Entre similares soluciones de microrredes comerciales GSL Energy es una de las pocas empresas en China capaces de proporcionar una personalización completa para este tipo de microrred de alto voltaje e implementar con éxito sistemas de microrred complejos que combinan almacenamiento de energía de alta densidad de 1500 VCC con salida de carga directa de 400 VCA.

Aspectos técnicos clave

Arquitectura de alta tensión y alta densidad: soporte nativo para grupos de baterías de alta tensión de 1500 V CC, diseño compacto de capacidad de 5 MWh y mayor densidad de energía.

Tecnología de conversión de tres niveles: estabilización de voltaje intermedio de 690 VCA y reducción a 400 VCA con alta precisión de voltaje y gran compatibilidad de carga.

Algoritmo complejo de microrred: lógica de acoplamiento multienergético de EMS de desarrollo propio que controla con precisión la conmutación entre energía solar fotovoltaica, generadores diésel y energía de la red eléctrica.

Adaptación al refuerzo de redes débiles: Estabilización de voltaje, regulación de frecuencia y supresión de armónicos optimizadas para cortes de energía frecuentes y distorsión de voltaje en Sudáfrica.

Nivel de protección extremo: protección completa de la máquina contra la arena, resistencia al envejecimiento en seco y funcionamiento en un amplio rango de temperaturas para entornos mineros exigentes.

Diseño de topología expandible: Múltiples interfaces de energía reservadas que admiten la expansión futura de la capacidad de almacenamiento de energía.

IV. Sólida capacidad de fabricación en fábrica y entrega integral de integración de microrredes.

Este proyecto se caracterizó por una lógica de control compleja, múltiples niveles de topología eléctrica y un alto grado de personalización no estándar. Gracias a su propia fábrica de sistemas inteligentes de almacenamiento de energía, GSL completó la prefabricación, la integración y las pruebas de simulación del equipo completo de la microrred de alta tensión, demostrando así una sólida capacidad de fabricación personalizada de alta gama.

Prefabricación de armario integrado de alta tensión: Sistema de baterías de 5 MWh integrado en fábrica + PCS de alta tensión de 750 KVA

Sistema de microrred personalizado: Desarrollo exclusivo de programas de interconexión multienergética y lógica de conmutación entre conexión y desconexión a la red.

Pruebas de simulación en fábrica: Pruebas simuladas de condiciones extremas como cortes de energía, conexión a la red, operación aislada y fluctuaciones fotovoltaicas.

Entrega simplificada en obra: el despliegue plug-and-play reduce considerablemente las dificultades de construcción en el extranjero.

Sistemas centrales integrados

Sistema de almacenamiento de energía de batería de alto voltaje de 5 MWh + PCS de alto voltaje personalizado de 750 KVA

Módulo de enlace inteligente de arranque y parada para sistema de acceso a paneles solares fotovoltaicos y generador diésel

Sistema avanzado de gestión de energía EMS para microrredes y sistema de control de protección conectado/desconectado de la red.

Plataforma en la nube para monitoreo remoto, análisis de datos y operación y mantenimiento inteligentes.

V. Servicio técnico y reconocimiento del cliente

Debido a la compleja estructura y al alto nivel técnico de este sistema de microrred, muy pocas empresas del sector son capaces de implementarlo con éxito. El equipo técnico de GSL organizó con precisión la lógica de acoplamiento multienergético y optimizó la topología de alta tensión para ofrecer a los clientes una solución de microrred completa, consolidada y práctica de alta gama. La capacidad profesional de I+D y el servicio integral de EPC permitieron al cliente reconocer la avanzada capacidad de personalización de GSL.

VI. Resumen del proyecto

El proyecto de Sudáfrica de 750 kVA/5 MWh es un proyecto de microrred industrial complejo y de alta dificultad, completamente diferente de los sistemas de almacenamiento de energía comerciales e industriales convencionales. Gracias a su exclusiva tecnología de conversión de alto voltaje de 690 VCA, GSL superó la limitación de bajo voltaje de 1000 VCC de la industria y logró con éxito la combinación de almacenamiento de energía de alta densidad de 1500 VCC con suministro directo de carga industrial de 400 VCA, al tiempo que completaba la construcción de un complejo sistema de microrred trinidad fotovoltaica/generación/red eléctrica.

Este proyecto demuestra plenamente las excepcionales ventajas técnicas de GSL Energy en microrredes de alta gama, almacenamiento de energía de alto voltaje, personalización no estándar y acoplamiento multienergético, al tiempo que resalta la capacidad de fabricación integral de la cadena industrial de la compañía en I+D, producción, integración y entrega independientes. En el futuro, GSL continuará desarrollando en profundidad el mercado global de microrredes complejas de alta gama y proporcionará soluciones integrales de almacenamiento de energía de alta precisión, fiabilidad y alta complejidad para regiones con redes eléctricas débiles y entornos adversos en todo el mundo.

GSL ENERGY | Especializados en sistemas de almacenamiento de energía de alta tensión y gran capacidad, y en soluciones integrales y personalizadas para microrredes.

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Para obtener más información sobre el almacenamiento de energía a nivel de MWh:

Proyecto de microrred de 2 MW/4,6 MWh en el sudeste asiático

Solución integral para el almacenamiento de energía y microrredes comerciales e industriales.

Soluciones de microrredes industriales y comerciales