La energía renovable mundial sigue creciendo rápidamente. Sin embargo, la infraestructura de los sistemas de alimentación de distintos países enfrenta desafíos mientras se desarrolla en varias fases. Los sistemas de almacenamiento de energía tienen un uso cada vez más extendido en diferentes escenarios. Con el aumento de la tasa de penetración de la energía solar y eólica, y el desarrollo a largo plazo, las tecnologías GFor se convertirán en un camino fundamental y una opción inevitable para la evolución del sistema de alimentación global.
La solución de sistemas de almacenamiento de energía GFor que ofrece FusionSolar de Huawei, previamente lanzada, ya se ha desplegado en el Mar Rojo, en Oriente Medio, y combina 400 MW de capacidad fotovoltaica con 1.3 GWh de sistemas de almacenamiento de energía, lo que la convierte en la microrred fotovoltaica con sistema de almacenamiento de energía 100 % renovable más grande del mundo. Ha funcionado de forma estable durante más de 21 meses y ha proporcionado más de mil millones de kWh de electricidad limpia. El sistema también se ha utilizado en Alemania, Bulgaria, Filipinas y China como parte del impulso de la compañía para desplegar sus productos y servicios en todo el mundo.
Este año, Huawei organizó un magno evento para destacar su “Estrategia FusionSolar” y lanzar la nueva generación de plataformas de sistemas de almacenamiento de energía GFor de cadenas inteligentes. Steven Zhou, presidente de la línea de productos fotovoltaicos inteligentes y sistemas de almacenamiento de energía de Huawei Digital Power también habló de los compromisos de larga duración de la compañía con su Estrategia FusionSolar, las oportunidades que surgen de la transición energética y las dos características clave de la nueva plataforma de sistemas de almacenamiento de energía.
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La Estrategia FusionSolar
Cuando se le preguntó acerca de la Estrategia FusionSolar, Zhou la describió como la integración de “Tecnologías 4T (bit, vatio, calor y batería) para construir la infraestructura energética de los nuevos sistemas de energía”. Con una convergencia profunda de ellas, Huawei crea una innovadora plataforma de sistemas de almacenamiento de energía GFor de cadenas inteligentes. Zhou destacó tres propuestas de valor clave detrás del enfoque:
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GFor para todos los escenarios: La tecnología GFor se aplica a la generación, transmisión, distribución y consumo de energía para garantizar la estabilidad a largo plazo de los nuevos sistemas de energía.
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Seguridad de celda a red eléctrica: Se implementan medidas de seguridad para cada fase a fin de garantizar la seguridad de los equipos, el personal y los activos.
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Compatible con todo: La plataforma de gestión colaborativa de redes fotovoltaicas con sistemas de almacenamiento de energía impulsada por IA puede adaptarse a varios modelos de negocio para implementar la predicción de producción energética y la optimización automática de las políticas de operación.
La estrategia de la nueva plataforma de sistemas de almacenamiento de energía incluye dos características clave: el compromiso con la arquitectura de cadenas y una solución GFor integral.
Compromiso con la arquitectura de cadenas
Es especialmente significativo si se tiene en cuenta, como señala Zhou, que la industria energética mundial está atravesando un período de rápidos cambios, tanto en términos de la importancia del papel del almacenamiento como de los altos estándares con los que deben funcionar esos activos de almacenamiento.
“Si queremos hacer una transición hacia un sistema de alimentación renovable, el almacenamiento se desplegará cada vez más en el futuro”, explicó Zhou. “Como dispositivos electroquímicos, las celdas tienen inconsistencias inherentes debido a las materias primas [y] la fabricación, las condiciones de temperatura de funcionamiento, etc. El rendimiento general de un sistema de almacenamiento de energía se ve limitado por su celda más débil”.
“Una sola celda de bajo rendimiento o degradada puede provocar aún más fugas térmicas y, en última instancia, comprometer la seguridad de todo el sistema. Por lo tanto, la gestión de las inconsistencias celulares durante la vida útil no solo es importante, sino esencial. Huawei ha mantenido su firme compromiso con la innovación basada en cadenas inteligentes. En 2013, fuimos pioneros en la aplicación de inversores de cadenas inteligentes en centrales eléctricas solares a escala de servicios públicos y, desde entonces, hemos dado forma a la trayectoria de desarrollo de la industria. El año pasado, la cuota de mercado mundial de los inversores de cadenas había crecido del 18 % al 73 %. La arquitectura de la cadena se extiende al sistema de almacenamiento de energía, desde el primer sistema de almacenamiento de energía de cadenas inteligentes residencial hasta el comercial e industrial, y los servicios públicos. Por eso, este año, lanzamos la estrategia de sistemas de almacenamiento de energía GFor de cadenas inteligentes, lo que permitió acelerar el logro del objetivo de un sistema de alimentación de energía 100 % renovable”.
En la última plataforma de sistemas de almacenamiento de energía GFor de cadenas inteligentes, el optimizador a nivel de grupo gestiona el sistema con una precisión mucho mayor. Para un sistema típico de 5 MWh, la unidad de gestión mínima es el paquete de 104 celdas, mientras que para otros es de alrededor de 5,000 celdas. Zhou enfatizó: “Nuestras pruebas confirman que esta arquitectura de cadenas ofrece un 10 % más de producción de energía durante su vida útil que las alternativas convencionales”.
Solución GFor centralizada
“Huawei ofrece una solución centralizada, compuesta por los sistemas de almacenamiento de energía GFor de cadenas inteligentes, PCS de cadenas inteligentes, la estación de transformador inteligente, el controlador de arreglo inteligente y el sistema de gestión de energía inteligente”, dijo Zhou.
La solución GFor centralizada coordina en profundidad cada dispositivo del sistema mediante protocolos y algoritmos bien definidos. Puede capturar con precisión los cambios de frecuencia en milisegundos y lograr una rápida respuesta de regulación de frecuencia a nivel de central. Además, se presenta con una alta disponibilidad del sistema, lo que constituye una sólida garantía para el funcionamiento estable del sistema de alimentación.
Debido a su experiencia en los campos fotovoltaicos y de sistemas de almacenamiento de energía, especialmente en lo que respecta a la compatibilidad con redes eléctricas y las tecnologías GFor, Huawei Digital Power propone el sistema de almacenamiento de energía con tecnología GFor de cadenas inteligentes y define los estándares básicos de las capacidades GFor: Los sistemas de almacenamiento de energía GFor deben tener capacidades GFor para todos los rendimientos, todas las condiciones de red eléctrica y todo el ciclo de vida de generación, transmisión, distribución y consumo de energía.
Zhou continuó destacando seis componentes GFor a escala de servicios públicos de las ofertas de la compañía:
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Nivel de cortocircuito: Corriente de cortocircuito de 1x a 6x
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Inercia: constante de tiempo de inercia entre 0 y 20 s, acción en 5 ms
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Regulación de frecuencia primaria: tiempo de respuesta en toda la central < 200 ms
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Amortiguamiento de oscilaciones de potencia: Amortiguamiento de oscilaciones de banda ancha de 0.1 Hz a 100 Hz
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Arranque negro: arranque negro para una central a nivel de GWh en cuestión de minutos
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Conmutación con/sin conexión a la red eléctrica: Conmutación sin inconvenientes en modo VSG
“Aprovechando estas seis capacidades, los sistemas de almacenamiento de energía GFor de cadenas inteligentes de Huawei garantizan un sistema GFor estable las 24 horas, independientemente del SOC, el SCR de la red eléctrica y la evolución futura de la arquitectura energética”, agregó Zhou. “Ofrece un soporte confiable para sistema de alimentación y se aplica a diversos modelos de negocio”.
En cuanto a la generación, la solución puede adaptarse a cualquier red eléctrica y transmitir energía de forma estable. Las funciones de control del ángulo de potencia, la frecuencia y el voltaje, y los efectos de aplicación son equivalentes a las de los condensadores síncronos. La solución de sistema de almacenamiento de energía GFor ofrece un mantenimiento sencillo y una menor inversión en el ciclo de vida.
En cuanto a la transmisión y la distribución, la solución estabiliza el voltaje y la frecuencia, admite arranque negro y mitiga el suministro eléctrico débil en los centros de carga. El mercado de la energía eléctrica se está expandiendo desde los mercados de energía y capacidad hacia mercados de servicios auxiliares, como los servicios de potencia reactiva e inercia. El sistema de almacenamiento de energía GFor de cadenas inteligentes de Huawei cuenta con una plataforma que se adapta a diversos modelos de negocio y admite una evolución flexible.
En cuanto al consumo, la conmutación con/sin conexión a la red eléctrica sin interrupciones, así como el funcionamiento estable fuera de la red eléctrica permiten que las microrredes funcionen al 100 % con energías renovables.
Este enfoque ya se ha implementado en la microrred fotovoltaica con sistema de almacenamiento de energía más grande del mundo, destinada al Mar Rojo en Arabia Saudí. Esta microrred ha estado suministrando electricidad 100 % renovable durante más de 21 meses y ha generado más de mil millones de kilovatios-hora de electricidad ecológica. La red fotovoltaica con sistema de almacenamiento de energía GFor de Huawei garantiza un suministro de energía continuo y estable para cargas críticas, como aeropuertos y hoteles, con una confiabilidad del 99.9 %
Protección de alto estándar desde la celda hasta red eléctrica
La seguridad de los sistemas de almacenamiento de energía requiere una protección sistemática de alto estándar desde la celda hasta la red eléctrica. A nivel de celdas, Huawei selecciona celdas de batería de proveedores líderes mediante pruebas rigurosas. La tecnología de IA se adopta tanto durante la fabricación como durante el funcionamiento para identificar y rastrear los riesgos de seguridad con antelación. A nivel de paquete, se utilizan tecnologías integradas como enfriamiento ultrarrápido, protección de aislamiento térmico y barrera de oxígeno de presión positiva para evitar la propagación de fugas térmicas. A nivel de contenedor, cada rack está diseñado con un conducto direccional para garantizar que el gas combustible se descargue del paquete en el trayecto más corto y no se acumule en el contenedor. A nivel de sistema y red eléctrica, sobre la base de una arquitectura de doble etapa, cuando se produce un evento de soporte de alto voltaje, no entra corriente inversa en la batería, lo que evita las fugas térmicas.
“Asumimos la calidad como nuestra primera estrategia y la garantizamos a través de procesos y mecanismos. Para la seguridad de los sistemas de almacenamiento de energía, continuaremos trabajando para pasar de la no propagación del fuego hasta lograr únicamente emisión de humo, y del aislamiento automático de fallas del sistema a la recuperación completa del sistema ante fallas”, concluyó Zhou.
Una huella global
Cuando se le preguntó sobre el trabajo de Huawei en varios mercados de todo el mundo, Zhou señaló dos ejemplos europeos como prueba de los éxitos de la compañía.
“En los Países Bajos, los sistemas de almacenamiento de energía, así como los sistemas comerciales e industriales, son muy populares y muy solicitados en el mercado”, explicó Zhou. “Para los complejos industriales, aquellos que quieren aumentar su producción y no tienen suficiente capacidad eléctrica en sus puntos de conexión, esto es un gran cambio”.
“En el caso de Alemania es muy diferente, porque tienen plantas más grandes en la parte norte de Alemania y quieren transferir la electricidad de la parte norte a la parte sur, y tienen requisitos en lo que respecta a la generación renovable”, agregó Zhou. En los últimos años, Europa mostró un creciente interés por nuevos sistemas de almacenamiento e incorporó 11.9 GW de nueva capacidad en 2024, con Alemania e Italia a la cabeza en términos de adiciones de capacidad.
“Además, Alemania tiene objetivos ambiciosos”, continuó Zhou, quien destacó cómo el almacenamiento puede asumir una mayor carga para satisfacer la demanda de energía en una combinación energética cambiante.
“Alemania eliminó todas las centrales nucleares en 2023 y planea cerrar las centrales de carbón, un desafío para la estabilidad de la transmisión y la distribución de la red eléctrica. Con el fin de abordar este problema, Alemania fue el primer país en adaptar códigos de red eléctrica para tecnologías GFor y planea establecer mercados de inercia y servicios de arranque negro mediante políticas de licitación. Las soluciones GFor de Huawei ofrecen capacidades superiores. Nuestras soluciones no solo cumplen con los estándares técnicos de arranque negro y regulación de frecuencia en Alemania, sino que también se diferencian de los generadores convencionales. Con ventajas como la activación de arranque en negro a nivel de minutos y el tiempo de respuesta de frecuencia de milisegundos, nuestra tecnología allanará el camino para la eliminación de las centrales eléctricas convencionales y, al mismo tiempo, garantizará la estabilidad de la red eléctrica”.
