El almacenamiento de energía es una tecnología fundamental para aumentar la fiabilidad del sistema eléctrico y fomentar el uso de energías renovables. El almacenamiento de energía es un dispositivo que convierte la energía eléctrica, difícil de almacenar, en energía mecánica, química o de otro tipo para almacenarla cuando sea necesario.
El sistema de almacenamiento de energía para usuarios residenciales se denomina almacenamiento de energía doméstico. Para suministrar energía eléctrica a los usuarios domésticos, los sistemas domésticos de almacenamiento de energía suelen instalarse junto con sistemas fotovoltaicos domésticos. Durante el día, la energía fotovoltaica es consumida preferentemente por la carga local, y la energía sobrante se almacena en la batería, que puede incorporarse selectivamente a la red cuando aún hay excedente de energía eléctrica. Cuando el sistema fotovoltaico no puede generar electricidad por la noche, la batería se vacía para suministrar electricidad al consumo de la carga local. El sistema de almacenamiento de energía doméstico puede aumentar el grado de autoconsumo solar en el hogar, reducir el coste de la electricidad del usuario y garantizar la estabilidad del consumo eléctrico del usuario en condiciones meteorológicas extremas y otras circunstancias. La adquisición de un sistema de almacenamiento de energía doméstico resulta muy rentable para los usuarios en lugares con altos costes energéticos, alta diferencia de precios entre picos y valles o redes eléctricas anticuadas. La capacidad instalada de almacenamiento de energía doméstica de una sola unidad es limitada, debido principalmente al uso de almacenamiento de energía electroquímica. La escala típica instalada de almacenamiento doméstico de energía es de 5kWh a 10kWh.
El almacenamiento doméstico de energía suele adoptar una tecnología de almacenamiento electroquímico de energía con una escala de instalación flexible, una cadena industrial madura, una producción y despliegue en masa sencillos, y una instalación, funcionamiento y mantenimiento fáciles. La combinación de almacenamiento de energía doméstico y energía fotovoltaica doméstica resuelve el problema de que la fotovoltaica no puede utilizarse por la noche y en días lluviosos, y reduce la presión que supone el uso a gran escala de nuevas energías para la red eléctrica. El almacenamiento doméstico de energía puede reducir los costes de electricidad al aumentar la proporción de autoconsumo y la participación en servicios auxiliares, al tiempo que sirve como suministro eléctrico de reserva de emergencia para mejorar la fiabilidad del suministro eléctrico doméstico ante grandes catástrofes y otros factores que hacen que falle el extremo medio de la red eléctrica. El rápido aumento de la proporción de VRE (energía renovable volátil) en la red eléctrica ampliará la brecha entre la curva de generación de energía y la curva de consumo de energía, y la configuración del almacenamiento de energía puede transferir energía a tiempo para ayudar a la red eléctrica a equilibrar la capacidad de generación de energía y la demanda de energía.
El almacenamiento doméstico de energía es un tipo de estructura descentralizada y de uso cercano que puede adaptarse a la demanda descentralizada de energía y a la distribución de recursos. Se divide en sistemas de almacenamiento doméstico conectados a la red y fuera de la red. El sistema de almacenamiento doméstico conectado a la red puede suministrar energía a la carga doméstica desde la red, mientras que el sistema de almacenamiento de energía doméstico puede transmitir energía a la red. El sistema doméstico de almacenamiento de energía sin conexión a la red no tiene conexión eléctrica a la red y es apropiado para zonas remotas sin red, como islas o países archipelágicos. Debido a la poca fiabilidad del suministro eléctrico, existe una gran necesidad de almacenamiento doméstico de energía. Las instalaciones de almacenamiento doméstico pueden ahorrar significativamente los costes de electricidad de los usuarios en las zonas sin red eléctrica, en un contexto de altos precios de la electricidad y necesidades de seguridad energética, y la economía de las instalaciones instaladas se pone de relieve gradualmente, impulsando el rápido estallido de los mercados de almacenamiento doméstico.
Los hogares que han instalado sistemas de generación de energía fotovoltaica pueden modificar el sistema original incorporando dispositivos de almacenamiento de energía. Desde un punto de vista profesional, llamamos sistema de almacenamiento de energía doméstico conectado a la red transformado por antiguos usuarios acoplado al sistema de almacenamiento doméstico, también conocido como sistema de almacenamiento doméstico transformado en CA, el sistema se compone generalmente de módulos fotovoltaicos, inversores conectados a la red, baterías de litio, inversores de almacenamiento de energía acoplados en CA, contadores inteligentes, TC, red eléctrica, carga conectada a la red y carga no conectada a la red. El sistema puede convertir la energía solar en energía de CA mediante un inversor conectado a la red, y la energía sobrante se transforma en energía de CC mediante un inversor de almacenamiento de energía acoplado a CA y se almacena en una batería. La idea básica de este sistema de almacenamiento doméstico es que, durante el día, la generación de energía fotovoltaica abastece primero a la carga, luego carga la batería y, por último, el exceso de electricidad puede conectarse a la red. Por la noche, la descarga de la batería suministra la carga, y la red suple la parte insuficiente. Cuando falla la red eléctrica, la batería de litio sólo puede alimentar la carga no conectada a la red. Además, el sistema permite a los usuarios personalizar los tiempos de carga y descarga para adaptarlos a sus demandas específicas.
También existe un sistema híbrido de almacenamiento doméstico, actualmente popular en el mercado y muy apreciado por los clientes. El sistema híbrido de almacenamiento doméstico se compone de módulos fotovoltaicos, baterías de litio, inversores híbridos, contadores inteligentes, TC, redes eléctricas, cargas conectadas a la red y cargas aisladas de la red. El sistema puede cargar la batería directamente mediante conversión CC-CC y también realizar una conversión bidireccional CC-CA para cargar y descargar la batería. La idea básica es que, durante el día, la generación de energía fotovoltaica abastece a la carga, luego carga la batería y, por último, el exceso de electricidad puede transferirse a la red. Por la noche, la descarga de la batería suministra la carga, y la red suple la parte insuficiente. Cuando falla la red eléctrica, la generación de energía fotovoltaica y las baterías de litio sólo abastecen a la carga no conectada a la red, y la carga conectada a la red no está disponible. Además, el sistema permite a los usuarios personalizar los tiempos de carga y descarga para adaptarlos a sus demandas específicas. El sistema puede minimizar significativamente el tiempo y el coste de instalación del sistema, lograr un control inteligente, satisfacer las necesidades de los usuarios y proporcionar a los usuarios una protección de energía segura cuando se corta la red eléctrica.
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