Aprovechando la energía eólica y el almacenamiento en baterías
Una mirada a cómo la energía eólica y el almacenamiento en baterías trabajan juntas.
Vinay A. Vaishampayan, Thilaharani Antony, Amirthagunaraj Yogarathnam
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- La Importancia del Almacenamiento en Batería
- ¿Qué es el Crédito de Capacidad?
- Métodos Tradicionales de Estimación
- La Función de Alineación de Potencia
- Conociendo Nuestras Baterías de Energía Portátiles
- ¿Cómo Estimamos la Capacidad?
- El Protocolo de Carga Ávida
- Juntándolo Todo: Un Día en la Vida de un Parque Eólico y un Sistema de Baterías
- Ejemplos del Mundo Real: Días de Energía Eólica y Almacenamiento en Batería
- Llevándolo a Números: ¿Cuánta Energía Realmente Necesitamos?
- El Futuro del Almacenamiento de Energía
- Conclusión: Potenciando con Viento y Baterías
- Fuente original
- Enlaces de referencia
La energía eólica está causando revuelo en el mundo de la electricidad, y solo va en aumento. Imagina Nueva York, donde esperan tener cientos de parques eólicos, ayudando a alimentar casas y negocios para 2035. ¡Pero hay un truco! La energía eólica puede ser un poco temperamental; no siempre sopla cuando más necesitamos energía. Ahí es donde entra en juego el almacenamiento en batería.
La Importancia del Almacenamiento en Batería
Imagina una batería como una cuenta de ahorros gigante para energía. Cuando el viento sopla fuerte y las turbinas giran, la energía se guarda en estas baterías. Cuando el viento se calma, las baterías entran en acción para suministrar energía y mantener las luces encendidas. Así que tener el sistema de almacenamiento en batería adecuado es súper importante para asegurarnos de tener un suministro de energía constante.
Crédito de Capacidad?
¿Qué es elAhora, hablemos del crédito de capacidad. Piensa en ello como un sistema de recompensas para las baterías. Cuando el viento no sopla con suficiente fuerza, el crédito de capacidad mide cuánta ayuda puede brindar la batería. Nos dice cuánto podemos contar con la energía cuando el viento no está haciendo su trabajo. Pero calcular esto no es tan simple; hay un poco de matemáticas involucradas.
Métodos Tradicionales de Estimación
En el pasado, la gente miraba a las plantas de energía que queman cosas para crear energía. Usaban matemáticas complejas con probabilidades para predecir cuánta energía podrían proporcionar. Pero a medida que la energía eólica y solar se vuelven más comunes, tuvieron que cambiar su enfoque para incluir estas fuentes más ecológicas.
¡Ahí es donde se complicó la cosa! Los investigadores han estado trabajando para encontrar formas de estimar cuánta energía puede almacenar y proporcionar una batería. Puede sentirse un poco como resolver un cubo de Rubik con los ojos vendados.
La Función de Alineación de Potencia
Entra la función de alineación de potencia, un término elegante para una herramienta que nos ayuda a estimar qué tan bien puede funcionar una batería con energía eólica. Es como un casamentero para la energía, asegurándose de que la batería esté emparejada con la energía eólica cuando más se necesita.
Conociendo Nuestras Baterías de Energía Portátiles
Piensa en un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) como un banco de energía para tus gadgets, pero en lugar de eso, es para casas y negocios. Cuando el viento está activo, la energía fluye hacia las baterías. Cuando se ralentiza, las baterías suministran la energía necesaria, como tu teléfono salvando el día cuando tus amigos se quedan sin batería.
¿Cómo Estimamos la Capacidad?
Para averiguar cuánta energía necesita almacenar una batería, miramos cuánta energía eólica está disponible y cuánta energía necesita la gente. Básicamente, mantenemos un ojo en las condiciones del viento y la demanda para obtener los números que necesitamos, como chequear el clima antes de salir sin paraguas.
El Protocolo de Carga Ávida
También hay un método llamado protocolo de carga ávida, pero no te preocupes, ¡no se trata de robar tu almuerzo! Es solo una forma de asegurarse de que las baterías se carguen con tanta energía como sea posible siempre que esté disponible. La idea es aprovechar la energía cuando está ahí, como agarrar la última porción de pizza en una fiesta antes de que se acabe.
Juntándolo Todo: Un Día en la Vida de un Parque Eólico y un Sistema de Baterías
Imaginemos un día típico. Sale el sol y comienza a soplar el viento. Las turbinas eólicas empiezan a girar, produciendo energía. Esta energía se envía a casas y negocios, pero a veces supera lo que la gente está usando. Esa energía sobrante se almacena en nuestras baterías.
A medida que avanza el día, la gente se despierta, enciende sus cafeteras y comienza a usar energía. En algún momento, el viento podría ralentizarse. ¡Ahí es donde nuestra batería viene al rescate! Suministra la energía que el viento no está proporcionando, asegurando que todos tengan poder.
Ejemplos del Mundo Real: Días de Energía Eólica y Almacenamiento en Batería
Echemos un vistazo a algunos días reales de viento y energía. En un día ventoso, la energía producida por las turbinas eólicas es alta, pero en otro día puede ser baja. Nuestras baterías necesitan ajustarse y adaptarse basándose en estas condiciones, funcionando como tu instructor de yoga flexible favorito.
Por ejemplo, si un parque eólico produce 100 megavatios (MW) de energía pero la demanda es solo de 80 MW, los 20 MW extra se almacenan en las baterías. En días menos ventosos, la demanda de energía puede aumentar, y las baterías serán necesarias para llenar el vacío. Si nuestro sistema es eficiente, podemos recuperar casi toda la energía perdida y hacer que todo funcione sin problemas.
Llevándolo a Números: ¿Cuánta Energía Realmente Necesitamos?
Hemos establecido que las baterías son geniales, pero ¿cómo sabemos cuánta energía deberían almacenar? ¡Todo se trata de equilibrio! Necesitamos tener en cuenta cuánta energía se pierde cuando el viento sopla demasiado o no lo suficiente.
Al almacenar energía, supongamos que buscamos recuperar el 50% de la energía eólica perdida. Esto requerirá que las baterías tengan una potencia y calificación de energía específicas. Como Ricitos de Oro, queremos que nuestro sistema esté “justo bien”, no muy poco, no muy mucho.
El Futuro del Almacenamiento de Energía
A medida que miramos hacia adelante, la importancia de la energía eólica y el almacenamiento en batería solo crecerá. Con la tecnología mejorando y los investigadores profundizando en los datos, habrá formas más efectivas de calcular la capacidad y optimizar los recursos. Esto es emocionante porque significa energía más limpia y un futuro más sostenible.
Conclusión: Potenciando con Viento y Baterías
En resumen, la energía eólica y el almacenamiento en baterías van de la mano, asegurando que tengamos la energía que necesitamos, incluso cuando el viento se resiste. Al entender cómo funcionan estos sistemas y usar herramientas como la función de alineación de potencia, podemos crear un flujo de energía suave.
A medida que continuamos confiando en la energía eólica, la innovación en la tecnología de baterías nos ayudará a almacenar más energía, reducir desperdicios y mantener las luces encendidas cuando el viento se apaga. Y recuerda, así como disfrutar de una deliciosa porción de pizza, ¡la clave es saborear cada pedacito de energía que tenemos!
Título: Effective Capacity of a Battery Energy Storage System Captive to a Wind Farm
Resumen: Wind energy's role in the global electric grid is set to expand significantly. New York State alone anticipates offshore wind farms (WFs) contributing 9GW by 2035. Integration of energy storage emerges as crucial for this advancement. In this study, we focus on a WF paired with a captive battery energy storage system (BESS). We aim to ascertain the capacity credit for a BESS with specified energy and power ratings. Unlike prior methods rooted in reliability theory, we define a power alignment function, which leads to a straightforward definition of capacity and incremental capacity for the BESS. We develop a solution method based on a linear programming formulation. Our analysis utilizes wind data, collected by NYSERDA off Long Island's coast and load demand data from NYISO. Additionally, we present theoretical insights into BESS sizing and a key time-series property influencing BESS capacity, aiding in simulating wind and demand for estimating BESS energy requirements.
Autores: Vinay A. Vaishampayan, Thilaharani Antony, Amirthagunaraj Yogarathnam
Última actualización: 2024-11-06 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.04274
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.04274
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
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Enlaces de referencia
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