Modelos de Dispositivos de Almacenamiento de Energía para Micro-Redes Basados en Baterías de Litio

SARASUA, ANTONIO ERNESTO; MOLINA, MARCELO GUSTAVO; MERCADO, PEDRO ENRIQUE

Puerto Iguazú, Misiones, Argentina

Congreso; XVI Encuentro Regional Iberoamericano de CIGRÉ (ERIAC); 2015

Comité Argentino de CIGRÉ

Hoy en día, además de la tendencia a utilizar fuentes renovables de energía, existe también la tendencia a operar estas unidades en forma descentralizada de modo que sean capaces, si es necesario, de trabajar en forma aislada del resto del sistema de potencia. Estos sistemas se denominan micro-redes (MREs). Cuando se utilizan fuentes de energías renovables, basadas principalmente en radiación solar o viento, el problema que normalmente se enfrenta son las fluctuaciones y la naturaleza intermitente de estos recursos. En el caso de las MREs este problema es crítico dada la capacidad que deben tener de trabajar en forma aislada. Para operar con seguridad la MRE normalmente se utiliza una combinación de varios tipos de generadores y también se hace uso de almacenamiento de energía para mantener el equilibrio de la potencia activa. Entre los nuevos sistemas de almacenamiento, las baterías de Litio-Ion es posible que sean utilizadas para llevar a cabo diversas tareas de seguridad en las MREs. Las baterías de Litio-Ion son capaces de almacenar gran cantidad de energía y densidad de potencia por unidad de volumen y también pueden proporcionar energía tanto en el corto como en el largo alcance. Sin embargo, sus costos y algunas otras características técnicas específicas obligan a un estudio detallado de su comportamiento dinámico antes de ser implementadas. Para un estudio adecuado de la seguridad de MREs usando baterías de Litio-Ion, es necesario identificar el comportamiento dinámico de estas baterías con un modelo preciso. En este trabajo se detallan las consideraciones generales de selección de baterías y se analizan las características generales de las baterías de Litio. Posteriormente se analiza el estado del arte de los modelos de baterías de Litio para su posible aplicación en MREs. Finalmente se propone un modelo general para estudiar el comportamiento dinámico en micro-redes eléctricas.