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Comparación de baterías de flujo frente a Li-Ion. Proyecto Redox2015

Luis Santos

Workshop proyecto Life ZAESS

Pamplona, 14 de Junio de 2017

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EDP en el mundo

Spain

Portugal

19 % del EBITDA

> 4th bigger producer of electricity

> 4th position in gas sales

> 3rd wind operator

North America

12 % del EBITDA > His wind installed capacity

grows to 4,2GW, with a production of 11,1TWh

Brazil

22 % del EBITDA > 5th position as a private company in

distribution and generation

> 4th position as a private company in supply

Rest of Europe

5 % del EBITDA > His wind capacity comes to

1,5GW, generating 3,2 TWh

42 % del EBITDA > Leader in production, distribution

and supply of electricity

> 2nd position in gas distribution and supply

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No hay una tecnología válida para todas las soluciones

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Comparación de dos tecnologías: Li-Ion vs Flujo Redox

¿Cómo determinar que tecnología de almacenamiento es más interesante?

El método científico consiste en formular hipótesis y validarlas experimentalmente.

1. Formulación de hipótesis: consulta al mercado

• Información recogida de consultas directas a fabricantes

• 17 modelos de 12 fabricantes de baterías redox flow

• 15 modelos, 3 familias de 10 fabricantes de baterías Li-ion

2. Validación experimental de las hipótesis

• Probar todos los casos es caro

• ¿Se pueden extrapolar los datos de un caso? ¿Es significativo?

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Característica #1: Comparación de rendimiento

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Característica #2: tiempo de reacción

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Característica #3: vida útil (en años)

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Característica #3: vida útil (en número de ciclos)

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Grupo Interplataformas de almacenamiento de energía

EDP - DASIC Total: 243 proyectos inventariados

Proyectos por tipo de almacenamiento

Proyectos por origen de la financiación

118

51

33

26 6 9

Electroquímico

Magnético Mecánico

Integración

Químico

Térmico 243

86

71

55

25 6

Nacional

Internacional

Europeos

Regionales

Privada

243

Inventario de proyectos

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Inventario de capacidades

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Documento de visión del GIA

http://www.futured.es/documento/energy-storage-gia/

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Proyecto Redox2015

•Presupuesto :2,7 M € •Duración: 33 meses (2011-2014)

Funded by the Economy and Competitiveness Ministry of Spain with

FEDER funding from the European Commission

(IPT-2011-1690-900000)

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Disposición de equipos en el local

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Emplazamiento de la batería

1

2

3

4

1. Ubicación batería redox 2. CT en Subestación Pumarín 3. CT Roces oficinas 4. Oficinas EDP

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Esquema de conexiones eléctricas

1

2

3

4

2

1

2

3

4

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Batería conectada a la red de distribución

1

3

4

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Estrategia de operación # 1

Limitar la potencia del transformador (con un límite superior “cap”)

if (Strafo > Limit) PC= Strafo+ Sbattery- Limit else PC→ SOCopt

PC: Power Reference NC: Chargue level ND: Dischargue level

1

3

4

EDP - DASIC SOC

𝑃𝑙𝑜𝑎𝑑 𝑄𝑙𝑜𝑎𝑑 𝑃𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 𝑄𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 𝑃𝑙𝑜𝑎𝑑 𝑄𝑙𝑜𝑎𝑑

𝑃𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 𝑄𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜

BATTERY LOAD

GRID

𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡

𝑆𝑂𝐶𝑜𝑝𝑡

Modelización estrategia #1

El transformador es aliviado ¡pero la batería y la carga compiten por su potencia!

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Estrategia de operación # 2

Optimizar la potencia del conjunto trafo/carga (cap & floor)

if (Ptrafo > ND) PC= Ptrafo+ Pbattery- ND else if (Ptrafo < NC) PC= Ptrafo+ Pbattery- NC else PC→ SOCopt PC: Power Reference NC: Chargue level ND: Dischargue level

ND

NC

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SOC

𝑃𝑙𝑜𝑎𝑑 𝑄𝑙𝑜𝑎𝑑 𝑃𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 𝑄𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 𝑃𝑙𝑜𝑎𝑑 𝑄𝑙𝑜𝑎𝑑

𝑃𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 𝑄𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜

BATTERY LOAD

GRID

Modelización estrategia #2

La batería ya no compite con la carga por la potencia del transformador

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Comportamiento y eficiencia

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Conclusiones

• El problema a resolver determina la tecnología de almacenamiento de energía.

• A veces es necesario sacrificar rendimiento para obtener mayor tiempo de reacción (o al revés)

• Las baterías de flujo prometen mayor número de ciclos que los sistemas Li-Ion.

• Para llegar a resultados concluyentes es necesario tener más datos.

• En España el GIA promueve y recopila esos datos de proyectos.

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¡Gracias por su atención!

lsantos@edpenergia.es