www.siemens.com/siestorage

El sistema modular de almacenamiento de energía para un suministro de energía fiable

Totally Integrated Power – SIESTORAGE

2

La combinación óptima de electrónica de potencia en conjunto con baterías de iones de litio asegura un suministro de energía estable y fiable.

Nuestros productos, sistemas y soluciones para la baja y media tensión hacen que la distribución de energía en todo el mundo sea eficiente, segura y fiable – en ciudades, en la infraestructura, en edificios y en la industria. Pueden conectarse a la automatización industrial o de edificios y van acompañados de un amplio apoyo técnico a lo largo de todo el ciclo de vida.

Los cambios más recientes en la generación de energía representan retos completamente nuevos para las redes de distribución. Más fuen-tes de energía renovable producen fluctuaciones en la mezcla de ener-gía, las cuales repercuten en la estabilidad de la red. Una posibilidad de compensar estas inestabilidades de la red es el empleo de un sistema de almacenamiento de energía como reserva.

Totally Integrated Power (TIP) – Llevamos la energía al punto.

3

Como parte de "Totally Integrated Power" (TIP), el sistema de almacenamiento de energía SIESTORAGE subraya el lema "Lle-vamos la energía al punto". En la actuali-dad, las fuentes de energía renovable ya asumen un papel clave en la matriz ener-gética. Su fuerte presencia y el aumento de la generación descentralizada de la energía han cambiado la estructura de las redes eléctricas. Sin embargo, la imprevi-sión de la generación de energía mediante fuentes de energía renovable puede conducir a fluctuaciones y desequilibrios entre generación y carga, los cuales repercuten en la estabilidad de red y la calidad del suministro.

Para asegurar un suministro de energía estable y fiable, con SIESTORAGE Siemens ha desarrollado un sistema de almacena-miento de energía y de gestión del flujo de la energía sostenible, modular y esta-cionario, el cual combina una función de reacción rápida para la regulación de energía con baterías de iones de litio. Las baterías son suministradas por fabrican-

Suministro de energía estable y fiable: SIESTORAGE

tes líderes en todo el mundo. El sistema puede alcanzar una potencia de hasta 20 MW con una capacidad de 20 MWh. El concepto modular hace posi-ble el ajuste a requisitos específicos para cubrir cualquier demanda de energía almacenada o de capacidad, facilitando múltiples posibilidades de aplicación para compañías eléctricas, operadores de redes, la industria y la infraestructura. SIESTORAGE ayuda a optimizar las plantas y aumentar los potenciales de ahorro. Gracias a una amplia gama de productos y sistemas, así como a la experiencia de Siemens en soluciones y su realización, los clientes pueden beneficiarse de una solución completa desde la planificación, pasando por la ingeniería, hasta el mon-taje, la puesta en servicio y el servicio posventa.

SIESTORAGE ofrece más:

■ Consistencia Una gama amplia que abarca todo lo que va desde los com-ponentes de BT, MT y de alma-cenamiento, hasta la experien-cia y los conocimientos en relación con la solución de suministro de energía

■ Un punto de contacto único Desde la planificación y la ins-talación hasta la puesta en marcha y los servicios

■ Flexibilidad Concepto de construcción mediante módulos para cubrir cualquier necesidad relacio-nada con una capacidad y una potencia de almacenamiento de hasta 20 MW/20 MWh

■ Fiabilidad Suministro de energía en mili-segundos y alta redundancia del sistema para una excelente disponibilidad

■ Eficiencia Potencial de optimización y ahorro para una gran variedad de aplicaciones

■ Seguridad Equipamiento completamente seguro, con componentes y sis-temas de batería probados

■ Tecnología avanzada Componentes de última gene-ración, que combinan la elec-trónica de potencia más moderna con baterías de iones de litio

4

110 kV*

20 kV*

0,4 kV*

110 kV*

20 kV*

0,4 kV*

El reto: Un suministro de energía fiableUn suministro de energía sostenible ya no es imaginable sin fuentes de energía renovable. Aunque la velocidad de la transición de fuentes de energía fósiles y nucleares a energías eólicas, solares y biológicas varíe entre los países, ya se han especificado nuevas condiciones marginales para el suministro de energía. En este contexto, los sistemas de almace-namiento de energía juegan un creciente papel clave para la transformación de las redes.

El amplio uso de energías renovables con-duce a nuevos retos para la estabilidad de la red: Una medida para la estabilidad de red es la potencia de cortocircuito, la cual normalmente no es suministrada en la magnitud suficiente por los productores de energía eólica y solar. La alimentación de energía generada de manera descen-tralizada puede conducir a una inversión del flujo de carga, lo cual puede causar daños y cortes de electricidad en aquellas redes de distribución que no estén diseña-das para ello.

Adecuado para un amplio campo de aplicación

Además, las fluctuaciones de la potencia de generación de fuentes renovables, que pueden ser considerables por natura-leza, producen desequilibrios frecuentes entre la generación y la carga. Esto dismi-nuye sustancialmente la estabilidad de la red – incluso hasta el fallo de la misma. La más mínima interrupción del suminis-tro de energía ya puede significar un fallo completo de las instalaciones de produc-ción, y con ello una enorme pérdida de calidad y tiempo con pérdidas financieras notables. Para asegurar una calidad del suministro de energía constantemente alta, es necesario disponer de suficiente reserva de regulación.

110 kV*

20 kV*

0,4 kV*

Red tradicional: La complejidad de la red aumenta el riesgo de inestabilidades en la misma

Red moderna: Se precisan nuevas soluciones estabilizadoras

Leyenda

Subestación de transformación

Centro de transformación local

* Los valores de tensión indicados son ejemplos

5

110 kV*

20 kV*

0,4 kV*

110 kV*

20 kV*

0,4 kV*

La respuesta: SIESTORAGEActualmente, los sistemas de almacena-mientos de energía clásicos ya no pueden garantizar una operación de red estable en los niveles inferiores de las redes de distribución. Ante todo se requiere una solución de almacenamiento que suminis-tre una reserva de energía para la regula-ción primaria.

SIESTORAGE puede suministrar la energía disponible casi sin retardo. Incluso mejora la calidad de tensión y suministro apor-tando potencia activa y reactiva a petición, equilibrando de esta manera pequeñas fluctuaciones de tensión en la potencia de generación en milisegundos.

De esta forma, SIESTORAGE facilita la inte-gración de una creciente cantidad de cen-trales solares y eólicas en las redes de dis-tribución, sin que éstas tengan que ser desconectadas inmediatamente. Así, el sistema no solamente contribuye a aliviar de las redes, sino que también puede almacenar de forma intermedia potencia adicional para la electromovilidad y el transporte público.

Finalmente, SIESTORAGE garantiza la fiabi-lidad de las redes eléctricas en ubicaciones aisladas y zonas con acceso limitado al suministro de energía. En estos casos, el sistema también ofrece una solución sostenible combinada con fuentes de energía renovable para microrredes ali-mentadas por generadores diésel.

Si no se dispone de reserva de regulación para mejorar la eficiencia de los generado-res diésel, en caso de cargas más altas SIESTORAGE puede servir como "amplia-dor de rango" para generadores diésel más pequeños, optimizando así el tamaño de los generadores y la eficiencia de los mismos.

Durante los períodos de demanda baja, la energía puede ser extraída de la red y almacenada para períodos de carga alta, porque si la potencia máxima acordada con el suministrador de energía se sobre-pasa tan sólo una vez, esto puede producir altos costes. De este modo, SIESTORAGE ayuda a evitar cargas punta costosas, ofre-ciendo una solución sostenible para proce-sos industriales, empresas de infraestruc-tura, así como edificios de eficiencia energética.

La capacidad en modo isla (black start) de SIESTORAGE hace posible la puesta en marcha de una red cuando la alimentación principal no esté disponible. La energía almacenada es suficiente, por ejemplo, para arrancar una turbina de gas y cubrir de manera intermedia la demanda de potencia de la red.

SIESTORAGE puede adap-tarse rápidamente a requisi-tos de energía y capacidades de almacenamiento específi-cos, y así ser utilizado para múltiples aplicaciones.

Gracias a SIESTORAGE, una creciente cantidad de cen-trales solares y eólicas puede ser integrada en las redes de distribución.

En consecuencia, los opera-dores de redes pueden cubrir de mejor forma la alta demanda de energía de empresas industriales y de infraestructura.

Almacenamiento en masa• Aptitud de recursos• Regulación de frecuencia• Desplazamiento horario• Estabilización de energías renovables

Prestaciones adicionales• Reserva de regulación• Control del período de arranque• Blackstart de generadores• Compensación de potencia reactiva

• Aplazamiento de ampliaciones• Adaptación de energías renovables• Alivio en caso de sobrecarga• Soporte de la tensión

• Gestión de picos de carga• Calidad de suministro• Energía de reserva• Aumento de la eficiencia

de los generadores diésel

6

Al elaborar un modelo de negocio ade-cuado para el suministro de energía, nor-malmente se empieza con un análisis de la red. Durante este proceso se simulan varias aplicaciones potenciales que contienen consideraciones en cuanto a la eficiencia del empleo de SIESTORAGE.

Planificación de la red como primer paso

Para este propósito, Siemens ofrece un paquete completo de asesoramiento, el cual incluye el cálculo de flujo de energía y el análisis de potencia reactiva, análisis de contingencia, cálculo de corriente de corto-circuito, análisis probabilístico de fiabilidad, cálculo dinámico de estabilidad y coordina-ción de protecciones.

Sistema de almacenamiento de energía

Generación diésel

Potencia de salida (% de la potencia nominal) Sólo generador diésel

Generador diésel + almacenamiento

Carga

Last

A

BMW

MW

Pmax

0

10

0 20 40 60 80 100

20

30

40

50

100%

80%

h

h

Ejemplo de aplicación para aumentar la eficiencia de los generadores diésel

7

Potencial de ahorro para distintos modelos de negocio sostenibles Durante la generación de energía mediante centrales fotovoltáicas o eólicas, la estación del año y el tiempo juegan un papel impor-tante. La función de regulación de SIESTO-RAGE tiene que poner en práctica el com-portamiento de carga / descarga según las dependencias resultantes. En el caso de las fuentes de energía fluctuantes hay que apli-car un límite estadístico para la disponibili-dad del sistema de almacenamiento, el cual se define en función de la aplicación consi-derada al planificar y realizar el sistema SIESTORAGE. Este límite se incluye en la pla-nificación como condición marginal. La efi-ciencia optimizada de una aplicación tam-bién depende de potenciales incentivos financieros. Por ello, SIESTORAGE también puede desempeñar un papel clave para alcanzar objetivos climáticos ambicionados. Los ejemplos siguientes pueden ser consi-derados modelos de negocio sostenibles.

Reserva de regulaciónLa divergencia entre la generación de ener-gía y la carga momentánea se compensa con ayuda de la reserva de regulación que SIESTORAGE puede poner a disposición de manera fiable en milisegundos. Esto ase-gura un suministro de energía constante, y ahorra gastos durante la generación y el mantenimiento de otras reservas de ener-gía de regulación. Aparte de esto, los pro-ductores de energía pueden negociar con-tratos de electricidad de una manera más encauzada con la energía almacenada.

Gestión de picos de cargaLos operadores de redes acuerdan un pre-cio para la potencia máxima con sus clien-tes. Por este motivo, por ejemplo, las empresas industriales siempre utilizan sus propios generadores de energía, ya que al sobrepasar los picos de carga pueden pro-ducirse altos costes. Muchas veces, estos generadores no son libres de emisiones. SIESTORAGE puede compensar picos de carga con energía almacenada, apoyando así un funcionamiento ecológico.

Aprovechamiento eficiente de la capacidad de la redLas alimentaciones fluctuantes repercuten en las redes de baja y de media tensión. SIESTORAGE compensa esta situación almacenando energía excesiva y aportán-dola a la red posteriormente. La cantidad de energía a transmitir permanece cons-tante, y la carga de la red de distribución, uniforme. Esto evita ampliaciones de la red, y los componentes de BT y MT de la red quedan protegidos.

Aumento de la eficiencia de los generadores diéselMediante la función de SIESTORAGE como "ampliador de rango" se puede optimizar el tamaño de los generadores a unidades más pequeñas. SIESTORAGE puede reducir el tiempo de servicio de los generadores diésel (desconexión en caso de cargas menores), reduciendo así el consumo de combustible y las emisiones de gas para obtener una mejor huella ecológica.

8

Un concepto modular para todos los requisitos de almacenamiento de energía y de capacidad

* máx. 5 conectados a un módulo de convertidores, según el fabricante de las baterías

BA

Punto de interconexión (POI**)

Disposición de los bloques de energía

Trans-forma-dor auxiliar

HMI

SCU

Measurement

HMIA

B

D

C

SCU*

Medida

= == = = = = = = = = =

* System Control Unit (unidad de control del sistema)

** Point of interconnection (punto de interconexión)

4 Power Stacks – Contenido ■ 2 armarios de convertidores

(con un máx. de 2 módulos convertidores)

■ 1 armario de control

■ 1 armario de conexión a la red (opcional)

■ X armarios de baterías*

■ Potencia nominal: máx. 472 kVA

■ Capacidad nominal de 180 a 900 kWh

12 Power Stacks – Contenido ■ 6 armarios de convertidores

(con un máx. de 2 módulos convertidores)

■ 1 armario de control

■ 1 armario de conexión a la red (opcional)

■ X armarios de baterías*

■ Potencia nominal: 1.080 kW (escalable)

■ Capacidad nominal de 540 a 2.700 kWh (escalable)

2 x 12 Power Stacks (p.ej. solución en contenedor de 45´)

■ Incl. control de calefacción / ventilación / aire acondicionado, sistema de detección y extinción de incendios

■ Potencia nominal: 2.160 kW (escalable)

■ Capacidad nominal 1.080 kWh (escalable)

9

La modularidad de SIESTORAGE propor-ciona una máxima flexibilidad durante la construcción. El sistema puede ser adap-tado a todos los requisitos del cliente. Consta de un armario de convertidores, un armario de control, un armario de conexión a la red y hasta cinco armarios de baterías por convertidor, según el fabricante de las baterías. Con una gama de potencia de aprox. 0,1 a 20 MW, SIES-TORAGE puede ser integrado en un con-tenedor estándar para cumplir todos los requisitos de almacenamiento de energía y de capacidad para cualquier aplicación.

Alta fiabilidad con mantenimiento mínimoGracias a la conexión en paralelo de los convertidores en el lado de corriente alterna, los armarios de baterías no tie-nen que estar dispuestos de manera simétrica. La gran redundancia del sis-tema SIESTORAGE es una ventaja en caso de un punto de defecto único, ya que éste no influye sobre la disponibilidad del sistema de almacenamiento. Esto propor-ciona una máxima disponibilidad de la

Alta fiabilidad y disponibilidad de energía

energía y una alta fiabilidad. La compen-sación individual de los armarios de bate-rías optimiza al máximo la capacidad de batería instalada, ofreciendo una mayor fiabilidad con un mantenimiento mínimo.

Solución SIESTORAGE para máxima disponibilidad

1 Alta fiabilidad y disponibilidad de energía gracias a la conexión en paralelo de los convertidores en el lado de c.a.

2 Optimización de la capacidad de batería instalada mediante compensación individual de los armarios de baterías

1 2

C D

Armario de conexión a la

red

(400 x 600 x 2.200 mm)

■ Derivador de cable para la conexión a la red

■ Sistema de barra colectora * opcional

Armario de convertidores

(600 x 600 x 2.200 mm)

■ 2 módulos convertidores y aparatos de control asociados

■ Cada módulo: V nom: 400 V I nom: 170 A S nom: 118 kVA

■ P nom: Dependiente del tipo de batería

Armario de control

(800 x 600 x 2.200 mm)

■ HMI (interfaz hombre-máquina)

■ SCU (unidad de control del sistema)

■ Conmutador Ethernet

■ Distribuidor de energía de 24 V CC

■ Transformador de poten-cia auxiliar (opcional)

Armario de baterías

(600 x 650 x 2.200 mm)

Ejemplo de contenido*:

■ 14 módulos

■ 1 SGB (sistema de gestión de baterías)

■ Potencia: 90 kW

■ Energía: 45 kWh

* Dependiente del proveedor

C

D

A

B

10

La amplia competencia de Siemens les ayuda a los clientes a optimizar su con-sumo de energía, maximizando así sus ganancias. Décadas de experiencia y una innovación continua forman la base de estos conocimientos. El resultado son solu-ciones integradas con componentes según el nivel de la técnica actual, desde los com-ponentes de almacenamiento – incluyendo la electrónica de potencia y las baterías de iones de litio – hasta las instalaciones de BT y MT, los transformadores y la automa-tización de energía, que conjuntamente garantizan la integración en la red. Además, Siemens proporciona un sistema de calefacción, ventilación y aire acondi-cionado para un funcionamiento sin pro-

Beneficios de una amplia competencia

blemas con altas temperaturas del aire ambiente, así como un sistema de detec-ción y extinción de incendios. Como fabri-cante de contenedores E-House, Siemens dispone de experiencia en soluciones com-pletas para el suministro de energía, y puede ofrecer soluciones llave en mano cuidadosamente desarrolladas, fabricadas, montadas y preensayadas. De este modo se reducen tanto los riesgos constructivos como los tiempos de montaje.

Con SIESTORAGE, los clientes se benefician de la competencia consistente de Siemens en tecnologías avanzadas para soluciones de suministro de energía y de la experiencia en su realización. ¡Todo de una sola mano!

■ Experiencia con operadores de redes

■ Fabricación de contenedores (E-House)

■ Experiencia en soluciones completas para la energía

■ Una de las empresas líderes en sistemas inteligentes

Experiencia en soluciones y realización

■ Electrónica de potencia y sistemas de almacenamiento

■ Celdas de media y baja tensión

■ Transformadores

■ Automatización de energía e integración en la red

Experiencia tecnológica

Portafolio unificado desde los componentes de

almacenamiento hasta las instalaciones de BT y MT,

transformadores y automatización de energía,

incluyendo la fabricación de contenedores (E-House)

11

Nuestro concepto de servicio posventa se basa en un centro de atención al cliente (línea directa) con una disponibilidad de 24/7. Ofrece servicios de mantenimiento profesionales plani-ficados o a petición. La vida útil de las baterías puede extenderse mediante seguimiento de parámetros importantes y optimización del servicio.

Servicio posventa

Línea directa:

Teléfono: +49 180 524 84 37

Fax: +49 180 524 24 71

E-mail: support.ic@siemens.com

Un solo punto de contactoSiemens acompaña a sus clientes durante cada paso en el camino a través de todas las fases del proyecto – desde la ingenie-ría hasta el montaje y la puesta en servi-cio, y les proporciona un apoyo local fia-ble y competente desde la planificación hasta el servicio posventa. Los compo-nentes y equipos auxiliares se adquieren en todo el mundo y se integran en un contenedor E-House o en el edificio del cliente. Los centros de fabricación y com-

petencia de Siemens están repartidos por todo el mundo. En cada proyecto, Siemens apoya el valor añadido local y garantiza la disponibilidad de una persona compe-tente de contacto en las cercanías. Los expertos de Siemens incorporan su expe-riencia en gestión de proyectos, servicios financieros y gestión de ciclo de vida a cada proyecto. De esta forma están preparados para considerar todos los aspectos de seguridad, logística y protec-ción del medio ambiente.

Gestión de ciclo de vida del proyecto

Asesoramiento, planificación

Ingeniería Servicio, modernización

Pedido, entrega

Instalación, puesta en servicio

Operación

Siemens AG Infrastructure & Cities Sector Low and Medium Voltage Medium Voltage & Systems Postfach 3240 91050 Erlangen, Alemania www.siemens.com/siestorage

E-mail: support.ic@siemens.com

Nº de pedido: IC1000-G320-A151-V2-7800 Impreso en Alemania 74/52612 | WS | 09142.0 Sujeto a modificaciones sin previo aviso

© 2014 Siemens. Reservados todos los derechos.Las informaciones en este documento contienen descripciones o prestaciones generales que pueden no ser aplicables en la forma des-crita en el caso de aplicación concreto, o que pueden haber cambiado debido al desarrollo ulterior de los productos. El cumplimiento de las prestaciones respectivas sólo es vinculante si se ha acordado de manera expresa en las condiciones del contrato.