Portugalia – Proiect de integrare a sistemului național de stocare a energiei la scară rețea (capacitate totală de 1,5 GW)

Prezentare generală a proiectului

Tip de proiect: Sisteme de stocare a energiei cu baterii la scară de rețea la scară de utilități în cluster
Capacitate totală: 1,5 GW (implementare în etape)
Locație: la nivel național Portugalia, cu accent pe regiunile Alentejo, Centru și Nord.
Proprietari de proiecte: Operator național de rețea (REN) portughez și mai mulți dezvoltatori de energie regenerabilă
Domeniu tehnic: Sistem de comutare, integrare și subtensiune medie (HV), soluție de înaltă tensiune (HT)
Datele operațiunii comerciale (COD): Începând cu T1 2027 cu punerea în funcțiune în etape

Structura Clusterului Proiectului

Soluții tehnice

A. Soluții de comutație de medie tensiune (15-60 kV)

1. Seria standardizată de comutatoare dedicate BESS

Seria de produse: ESS-PACK-MV (Pachet de integrare MV Sistem de stocare a energiei)

Evaluări cheie:

Tensiune: 15 kV, 24 kV, 36 kV, 40,5 kV, 60 kV

Curent: 1250 A, 2000 A, 3150 A (personalizat)

Întreruperea în scurtcircuit: 25 kA, 31,5 kA, 40 kA

Caracteristici tehnice de bază:

Capacitate de operare rapidă: întrerupătoare cu timp de deschidere complet < 50 ms pentru a sprijini răspunsul rapid al rețelei.

Rezistenta ridicata la ciclism: Proiectat pentru > 50.000 de operatii mecanice si cicluri frecvente de comutare tipice functionarii BESS (3-5 cicluri/zi).

Design rezistent la arc: construcție opțională rezistentă la arc (până la IEEE C37.20.7 Clasa 2B) pentru siguranță sporită în mediile containerizate.

Integrare Smart Protection: Preconfigurat pentru integrarea cu Sistemul de management al energiei (EMS) BESS, inclusiv protecție diferențială pentru interfețele transformatorului și convertorului bateriei.

Modulare și scalabile: module MV prefabricate, containerizate (de exemplu, „Container de conversie a puterii” cu aparate de comutare, transformatoare, PCS) pentru implementare rapidă la fața locului.

B. Soluții pentru stații de înaltă tensiune (60-220 kV)

1. Substație GIS pentru stații hub mari (220 kV)

Configurație: Bară de distribuție hibridă izolată în aer (AIS) / Aparatură de distribuție izolată cu gaz (GIS).

GIS 220 kV pentru locații critice (rețea de intrare, alimentator transformator).

Design compact cu amprenta minimă.

Componente și caracteristici cheie:

Transformatoare de putere: 300 MVA, 220/33 kV, răcire ONAF/ONAN, cu comutatoare sub sarcină pentru reglarea tensiunii.

Compensarea puterii reactive: Compensatoare sincrone statice (STATCOM) sau SVC (± 100 MVAR) amplasate în același loc pentru suportul rețelei dinamice.

Interfață invertor de formare a rețelei: Locuri dedicate și protecție pentru invertoarele BESS care formează rețea, asigurând capacitatea de pornire neagră și puterea sistemului.

Securitate cibernetică: automatizare a substațiilor compatibile cu IEC 62443 și acces la distanță consolidat.

2. Substație prefabricată pentru amplasamente medii și distribuite (33-110 kV)

Soluție: „E-House” sau substație modulară all-in-one, transportabilă.

Filosofia de proiectare: substații montate în fabrică, testate și puse în funcțiune, livrate în module containerizate.

Aspectul standard include:

Secțiunea GIS HV (de exemplu, 110 kV, configurație principală inel cu 5 locuri).

Transformator auxiliar și placă LVAC.

Camera de control și relee cu SCADA și panouri de protecție.

Sistem de stingere a incendiilor și HVAC.

Camere de conectare prin cablu.

Integrare și control la nivel de sistem

1. Arhitectura de control ierarhic

Nivelul 1 (nivelul site-ului): EMS local pentru ciclul optim al bateriei, urmărirea punctului de referință.

Nivelul 2 (Nivel cluster): Platformă de control agregator pentru gestionarea mai multor site-uri dintr-o regiune pentru servicii de portofoliu.

Nivelul 3 (nivel de sistem): interfața centrală de dispecerare a REN pentru servicii la nivel de OTS (controlul frecvenței, managementul congestiei).

2. Scheme specializate de protecţie

Protecția bateriei: detectarea defectelor de arc de curent continuu, interblocări ale sistemului de management al bateriei (BMS).

Protecție convertizor: protecție rapidă la supracurent, anti-insulare, protecție la suprasarcină armonică.

Protecția interconectarii rețelei: setări adaptative de protecție pentru diferite moduri de rețea (încărcare/descărcare, izolat).

Execuția proiectului și cronologie

Faza 1 (2024-2025): Studii FEED, Evaluări ale impactului rețelei și achiziții pentru locații timpurii (5-30 MW).

Faza 2 (2025-2026): Inginerie detaliată, producție și pregătire a șantierului pentru site-uri de 50-150 MW.

Faza 3 (2026-2027): Fabricarea, instalarea și punerea în funcțiune a stațiilor hub mari (300 MW).

Faza 4 (2027+): Integrare la nivel de sistem, testare a performanței și funcționare comercială completă.

Propunere de valoare pentru tranziția energetică a Portugaliei

Stabilitatea rețelei: Oferă inerție esențială și răspuns rapid în frecvență pentru a completa penetrarea ridicată a soarelui și a vântului.

Integrarea energiei regenerabile: permite o capacitate de găzduire mai mare pentru noile fotovoltaice solare în regiuni bogate în soare, cum ar fi Alentejo.

Optimizarea infrastructurii: Amânați sau evitați upgrade-urile costisitoare ale rețelei prin plasarea strategică a stocării.

Participarea la piață: permite proprietarilor de proiecte să genereze venituri prin arbitraj energetic și piețe de servicii auxiliare.

Securitate energetică: Îmbunătățește independența și rezistența energetică la nivel național și regional.

Acest portofoliu de soluții demonstrează o abordare scalabilă și standardizată pentru furnizarea infrastructurii critice de rețea necesară pentru a integra obiectivul ambițios al Portugaliei de stocare a energiei de 1,5 GW, asigurând fiabilitatea, siguranța și rentabilitatea pentru proiecte de diferite dimensiuni.