Hibridación: el equilibrio
perfecto entre el suministro
y la demanda
ENERGÍA
Justo cuando
la necesite
drives.danfoss.com
Incrementa el
rendimiento haciendo
mejor uso de la energía.
El mundo diversifica sus fuentes primarias de energía de
una manera rápida y constante. A medida que avanzamos
en la transición de combustibles fósiles como el petróleo,
carbón, gases naturalesy energía nuclear hacia la energía
solar, eólica y hidroeléctrica, hay una creciente necesidad
de superar las brechas producidas cuando las escalas del
suministro y la demanda de energía están fuera de equilibrio.
Los proveedores de energía tratan de
satisfacer los constantes cambios de
exigencia de oferta y demanda tanto
como sea posible. Sin embargo, factores
externos como el clima (en relación
con las fuentes de energía renovables)
y las necesidades de los clientes
industriales (con cambios inherentes
en la demanda máxima), hacen que
los intentos de predecir dichas exigencias
sean un gran desafío. Aquí es donde
la hibridación entre en juego.
La hibridación a simple vista
Una definición sencilla
y amplia de hibridación es
un sistema con dos o más
fuentes de energía actuando
juntas para realizar una tarea.
Es posible que la forma más
común conocida de hibridación hoy en día
sea un vehículo híbrido en el que un motor
de combustión interna convencional se
combina con un sistema eléctrico para
crear un tren de potencia «híbrido».
Los beneficios de la hibridación, en
este caso, son el ahorro de combustible,
mejoras en el rendimiento y la reducción
de emisiones.
En el mundo según Danfoss Drives,
la definición de hibridación se puede
resumir como la introducción de un
medio de almacenamiento de energía
en un sistema. Las soluciones híbridas
se implementan principalmente por al
menos una de las siguientes tres razones:
Reducir o aplazar los gastos de capital
(CAPEX)
- evitar sobredimensionar un sistema
- aplazar la inversión en infraestructura
En situaciones de exceso de suministro
eléctico, el sistema híbrido puede almacenar
el exceso de energía. Cuando los niveles de
demanda son altos, la energía almacenada
se puede utilizar de nuevo para proporcionar
una fuente de energía adicional;
Reducir los gastos de operación (OPEX)
- mejorar la eficiencia del sistema
- aumentar la disponibilidad del sistema
Los sistemas híbridos pueden aumentar
la eficiencia del sistema y evitar cortes
de energía causados por la inestabilidad
de la red;
Disminuir el tiempo de inactividad
del sistema aumentando la robustez
en caso de problemas de calidad
de energía.
Conguraciones
híbridas
A la derecha se muestran
imágenes de cómo se
pueden organizar estos
sistemas. El tamaño
y la disposición de cada
sistema híbrido varía
mucho dependiendo
de la aplicación.
Almacenamiento de energía conectado directamente a la alimentación
eléctrica de corriente alterna utilizando un convertidor de red
Esto reduce el número de componentes y el tamaño del sistema, también mejora la eficiencia.
Danfoss Drives · DKDD.PFM.406.A1.052
Los productos de Danfoss Drives para la hibridación
se pueden utilizar en muchas aplicaciones
Soluciones híbridas
de Danfoss Drives
Por lo regular el almacenamiento de
energía se describe como un elemento
clave para integrar las energías renovables
en la generación de energía. Sin embargo,
Danfoss está ampliando el alcance
del almacenamiento de energía
y desarrollando soluciones que también
se centran en la optimización del consumo
de energía. Al equipar ambas máquinas
y procesos enteros con sistemas de
almacenamiento de energía, es posible
mejorar significativamente la calidad
de la energía, mejorar el rendimiento
y la eficiencia general.
Ventajas clave del
almacenamiento de energía
El almacenamiento de energía brinda
una mayor estabilidad en los sistemas de
producción de energía con la reducción
de picos en la energía de entrada, el cambio
de horarios para la producción y la energía
de respaldo en situaciones de emergencia.
Desafío Ventajas
Integración de fuentes
de energía renovables
Estabilidad de la red,
servicios auxiliares
Micro redes • Compensación de potencia máxima a nivel de subestación
Rendimiento • Optimización en la producción de energía en cooperación
Ecología • Energía limpia en puertos
Disponibilidad
de energía eléctrica
Construcción en
el campo y minería
Reducción de los picos
La reducción de los picos implica optimizar el flujo de energía
entre el suministro entrante y el almacenamiento local para
satisfacer los incrementos en la demanda. El exceso de energía
se puede almacenar cuando la demanda y los costos son bajos.
Cambio de horarios
El cambio de horario implica almacenar energía en momentos
en que los costos de energía del suministro eléctrico son bajos
y suministrar energía de a partir de medios de almacenamiento
cuando los costos de la alimentación de energía de la red son altos
Energía de respaldo
El almacenamiento de energía se puede utilizar para
proporcionar energía de respaldo durante las interrupciones
manteniendo la capacidad de operación por un tiempo.
• Previsión de producción de energía
• Reducción de los picos
• Cambio de horario de producción
• Regulación de la frecuencia/emulación de la inercia
• Reservas rodantes
• Capacidad/aumento de sobrecarga
• Inicio/reacción rápida
• Energía de respaldo en situaciones de interrupción
con los generadores diesel y GNL
• Optimización del consumo de cargas en un entorno marino
• Se evitan pérdidas por transmisión
• Cambio de horarios, integración de fuentes de energía renovables
• Por ejemplo, suministro ininterrumpido de energía
a telecomunicaciones, aeropuertos y hospitales
• Producción de energía local, por lo general grupos electrógenos
diesel, optimización de la operación con baterías
• Hibridación de la máquina
Se espera que
la utilización de
sistemas híbridos
siga aumentando
significativamente
a través de los amplios
sectores industriales
y comerciales, tanto
en la tierra como en
el mar, especialmente
gracias a la reducción
de los costos de las
baterías y al aumento
de la densidad
de energía.
Convertidor de CC (corriente continua.) conectado entre el circuito
intermedio y el acumulador de energía
Esto hace que la potencia de carga / soporte de energía esté cerca del consumo, ofrece diferentes
adaptaciones de voltaje/tecnología de almacenamiento, aumenta la capacidad de expansión
y permite reemplazar la pila de baterías según sea necesario.
M
3Danfoss Drives · DKDD.PFM.406.A1.05
Almacenamiento
de energía en
aplicaciones
eólicas y solares
Producción de
energía tradicional
con servicios
auxiliares
Soporte de la red de
alimentación eléctrica
Industria marina
y costera
Puertos
Almacenamiento
de energía a nivel
de la maquinaria
Construcción en
el campo y minería
Características y ventajas de las soluciones híbridas de Danfoss
Características Ventajas
Solución centralizada Reduce los costos de adquisición: convertidores enfriados
Amplio rango de potencia Reduce las variantes: las soluciones están disponibles para
Solución modular Basado en los módulos de energía de la plataforma VACON® NXP,
Amplio rango de tensión Aumenta la flexibilidad: capacidad para integrar una amplia
Flexibilidad Fácil de actualizar: la sencilla y extensa plataforma VACON® NXP
Capacidad de ampliación Las soluciones pueden ampliarse para satisfacer las futuras
Facilidad de mantenimiento Inversiones más bajas: utilizando las mismas configuraciones
Conocimiento de la industria
y sus aplicaciones
Enfoque abierto Salir más rápidamente al mercado: amplia gama de aplicaciones
Asociación La unión hace la fuerza: los integradores de sistemas colaboran
por aire y por líquido, unidades regeneradores, motores
de flujo de red, CC/CC, convertidor de red, módulos de CC
y componentes disponibles en una sola fuente
aplicaciones en un rango de kW a MW
el sistema de bus de CC puede configurarse fácilmente
variedad de niveles de tensión en el banco de baterías comunes
usando un convertidor CC/CC.
ofrece una gran flexibilidad del sistema con poca inversión adicional
necesidades de energía en términos de nuevas fuentes
de energía, almacenamiento adicional o para satisfacer
la creciente demanda
de hardware VACON® NXP, los equipos de mantenimiento
requieren poco o ninguna capacitación adicional
Hecho para durar: soluciones enfriadas con líquido y aire basadas
en un profundo conocimiento de la aplicación para las industrias
más exigentes
disponibles como el fundamento para la construcción de
soluciones personalizadas
con un proveedor que tiene gran interés en su éxito
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DKDD.PFM.406.A1.05 © Copyright Danfoss Drives | 2017.04
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