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Um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) depende de várias tecnologias para controlar o carregamento, gerenciar a eletricidade e manter a bateria segura. Essas tecnologias frequentemente vêm de fornecedores diferentes. Seus softwares e controles precisam trocar informações corretamente para que a bateria possa responder rapidamente e operar eficientemente.
A LONGi desenvolve cinco tecnologias-chave internamente para seu portfólio LONGi ONE para projetos comerciais e industriais (C&I) e de grande escala (utility-scale). Isso permite que seus engenheiros projetem e testem os sistemas em conjunto, com controle direto sobre como eles se comunicam. A abordagem visa suportar a operação confiável e o uso eficiente de energia. Também oferece aos clientes um único ponto de contato para suporte técnico.
Arquitetura BESS Integrada: Cinco Tecnologias de Armazenamento Desenvolvidas Internamente
Fabricantes de armazenamento de baterias adotam abordagens diferentes para o desenvolvimento de sistemas. Alguns compram componentes principais e os integram em um produto completo. Outros desenvolvem suas próprias tecnologias de controle ou usam uma solução intermediária.
A LONGi tornou o desenvolvimento interno uma parte central de seu negócio de armazenamento de energia. Sua arquitetura integrada 5S consiste em cinco tecnologias:
- Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS): Monitora as condições da bateria e gerencia a operação segura.
- Sistema Inteligente de Contato de Células (iCCS): Monitora células de bateria individuais e detecta sinais precoces de problemas potenciais.
- Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS): Controla quando a bateria carrega ou descarrega.
- Sistema de Gerenciamento Térmico (TMS): Mantém a bateria dentro de sua faixa de temperatura exigida.
- Sistema de Conversão de Potência (PCS): Converte eletricidade entre a bateria e o sistema elétrico conectado.
Essas tecnologias precisam trabalhar juntas durante cada ciclo de carga e descarga. O BMS fornece informações sobre a condição da bateria, que o EMS usa para gerenciar a energia disponível. O PCS, então, controla o fluxo de eletricidade de acordo com os requisitos operacionais do sistema.
Desenvolver essas tecnologias internamente dá à LONGi controle direto sobre como elas se comunicam.
Resposta Mais Rápida e Controle de Bateria Mais Preciso
Os benefícios podem ser vistos na precisão com que a bateria gerencia sua energia armazenada e na rapidez com que responde às mudanças na demanda de eletricidade. O sistema de gerenciamento de energia (EMS) da LONGi tem um tempo de resposta especificado de 70 milissegundos ou menos. Isso suporta uma resposta rápida às mudanças na demanda de eletricidade, um requisito importante para o *peak shaving* (redução de picos de demanda). A LONGi também especifica uma eficiência de conversão de pelo menos 98% para seu sistema de conversão de potência (PCS). Isso ajuda a limitar as perdas de eletricidade durante a conversão de energia.
O sistema de gerenciamento de bateria (BMS) estima o estado de carga da bateria com um erro não superior a 2,5%. Isso fornece ao EMS informações precisas sobre quanta energia está disponível. Ele pode usar essas informações para gerenciar o carregamento e o descarregamento.
O controle de temperatura também afeta o desempenho da bateria. O sistema de gerenciamento térmico (TMS) da LONGi foi projetado para manter temperaturas operacionais estáveis e reduzir o aquecimento desigual entre as células. O controle eficaz da temperatura ajuda a proteger o desempenho da bateria e a limitar a degradação ao longo do tempo.
O Sistema Inteligente de Contato de Células (iCCS) da LONGi monitora células de bateria individuais. Ele mede a tensão da célula com uma precisão de ±3 mV e a temperatura com uma precisão de ±1°C. Ele também verifica sinais precoces de problemas, incluindo vazamento de eletrólito e abertura da válvula de segurança. Isso fornece ao sistema de gerenciamento de bateria informações mais detalhadas sobre as condições das células e suporta a detecção precoce de falhas.
Menos Fornecedores Podem Simplificar a Manutenção e o Serviço do BESS
Sistemas de armazenamento de baterias necessitam de manutenção e atualizações de software ao longo de sua vida operacional. Problemas técnicos também podem ocorrer, e identificar sua causa nem sempre é simples.
Um estudo de 2024 da EPRI, Pacific Northwest National Laboratory e TWAICE examinou 81 incidentes reportados de armazenamento de baterias. Pesquisadores identificaram a causa principal em 26 casos. Problemas envolvendo integração de sistemas, montagem e construção representaram 10 incidentes, a maior categoria individual entre os casos com causa identificada.
Os resultados destacam a importância da integração adequada do sistema. Eles também mostram por que problemas técnicos nem sempre podem ser rastreados às células da bateria.
Quando as tecnologias de controle vêm de fornecedores diferentes, diagnosticar um problema pode exigir que várias empresas investiguem seus respectivos componentes. Cada fornecedor tem conhecimento detalhado de sua própria tecnologia, mas a causa pode residir na interação entre os diferentes sistemas.
Com suas principais tecnologias de controle desenvolvidas internamente, a LONGi pode investigar essas interações diretamente. Seus engenheiros têm acesso às tecnologias envolvidas e podem examinar como elas operam dentro do sistema de armazenamento completo. Isso pode simplificar a solução de problemas e reduzir a necessidade de coordenar com desenvolvedores de tecnologia externos.
O LONGi ONE também fornece um único ponto de contato para suporte técnico. Sua plataforma integrada de armazenamento C&I vem com uma garantia unificada. Para EPCs e operadores de armazenamento, isso pode facilitar o gerenciamento do suporte técnico e fornecer responsabilidades mais claras. A cobertura específica da garantia e as obrigações de serviço dependem do contrato.
Desenvolvimento Integrado de BESS Também Importa Após a Comissionamento
A importância da integração do sistema continua após a entrada em operação de uma bateria. Mudanças de software podem afetar a forma como diferentes partes do sistema funcionam juntas, especialmente quando essas tecnologias vêm de fornecedores separados.
A EPRI descreve um caso assim em seu Guia de Implementação de Armazenamento de Energia de 2024. Uma atualização de firmware solicitada por um fornecedor de bateria causou problemas com um inversor de outro fabricante. Comunicação e coordenação insuficientes entre as empresas contribuíram para o problema. A EPRI recomenda testar as alterações de software e verificar seus efeitos em outras partes do sistema antes da implementação.
O exemplo mostra por que a manutenção de software precisa considerar o BESS completo. Uma mudança em um componente pode afetar outro, mesmo que ambos operem corretamente por si só.
Com as principais tecnologias de controle desenvolvidas internamente, a LONGi pode coordenar essas mudanças dentro de suas próprias equipes de engenharia e testar seus efeitos em todo o sistema integrado. Para os clientes, isso significa que menos desenvolvedores de tecnologia externos precisam ser envolvidos quando as atualizações afetam vários componentes.
A mesma abordagem se aplica durante toda a vida operacional do sistema. A LONGi permanece responsável pelas tecnologias centrais e sua integração, dando aos operadores de armazenamento um único fabricante com quem trabalhar conforme seus requisitos técnicos mudam.
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