MWh (Megavatio-hora) No sistema de baterías, significa a cantidade de enerxía subministrada en forma dun megavatio de potencia durante unha hora. Noutras palabras, indica a cantidade total de electricidade que a batería ten capacidade para almacenar. Se a batería ten capacidade para almacenar 1 MWh de enerxía, significa que ten capacidade para subministrar 1 MW de potencia durante unha hora, 0.5 MW de potencia durante dúas horas e 2 MW de potencia durante media hora. Esa é a resposta sinxela. Pero para entendela correctamente, debes comprender correctamente o sistema de baterías.

MWh vs MW: Enerxía vs Potencia

Unha das confusións máis comúns no sistema de baterías xira arredor da diferenza entre MW MWh.

• MW (Potencia) - a taxa á que se subministra a electricidade
• MWh (enerxía) - a cantidade de electricidade subministrada

Pensa en MW como "velocidade" e en MWh como "distancia". A clasificación en MW dunha batería indica a rapidez coa que se pode descargar. A clasificación en MWh dunha batería indica canto tempo pode descargarse a esa velocidade.

Por exemplo:

Un sistema de baterías de 10 MW/20 MWh pode:

• Entrega 10 MW durante 2 horas
• Entrega 5 MW durante 4 horas
• Subministrar 20 MW durante 1 hora (se o inversor o permite)

Este concepto é a base do deseño de sistemas de almacenamento de enerxía en baterías.

Por que os MWh son importantes nos proxectos de baterías

Os MWh adoitan ser máis importantes que os kWh en proxectos de baterías comerciais e a grande escala. Mentres que os kWh se usan para aplicacións de baterías domésticas, os MWh úsanse para proxectos de baterías a grande escala.

Para poñelo en perspectiva:

Un proxecto de baterías de 100 MWh non é algo inusual no mundo actual. De feito, é común en moitos países con grandes carteiras de enerxías renovables.

Por exemplo, informouse de que os proxectos de baterías Megapack de Tesla teñen capacidades de máis de 100 MWh.

Como se calculan os MWh nas baterías

A fórmula para calcular a capacidade enerxética das baterías é:

Enerxía (Wh) = Voltaxe (V) * Capacidade (Ah)

O resultado divídese entón entre 1 000 000 para obter o valor en MWh.

Exemplo:

Un banco de baterías ten unha clasificación de:
1000 V
1000 Ah

Usando a fórmula anterior, podemos calcular que a capacidade enerxética da batería é:

Enerxía = 1000 * 1000 = 1,000,000 Wh = 1 MWh

Non obstante, en escenarios do mundo real, o valor real en MWh que se pode empregar é lixeiramente inferior debido a factores como:

• Límites de profundidade de descarga
• Perdas de eficiencia, normalmente entre o 85 e o 95 %
• Degradación da batería ao longo do tempo

Para a tecnoloxía de baterías de fosfato de litio e ferro (LiFePO4), que se emprega na maioría das instalacións BESS modernas, a capacidade de enerxía utilizable pódese considerar como unha profundidade de descarga do 90-95 %.

Exemplo de caso do mundo real

Supoñamos que hai un parque solar de 50 MW emparellado cun sistema de baterías de 200 MWh.

Qué significa iso?

• O sistema de baterías pode obter enerxía do exceso de enerxía xerado pola planta solar durante as horas punta.
• Tamén pode subministrar enerxía a plena capacidade de 50 MW durante 4 horas (50 MW * 4 horas = 200 MWh).
• Doutra banda, tamén podería ofrecer 25 MW durante 8 horas.

Cos mercados de prezos por hora de uso, isto permitirá o seguinte:

1. Almacena enerxía barata durante o día
2. Descarga durante a demanda máxima da noite
3. Arbitraxe de prezos de captura

Pola miña experiencia traballando con deseños de sistemas de baterías comerciais, a selección da capacidade correcta en MWh adoita depender máis da duración da demanda máxima que da propia demanda máxima. Moitos clientes céntranse inicialmente só na potencia en MW, pero o retorno económico real depende de canto tempo o sistema poida manter a produción.

MWh en aplicacións de rede

A capacidade da batería en MWh xoga un papel vital nas seguintes aplicacións da rede:

• Suavización de enerxías renovables
• Rexistro de frecuencia
• Peak Shaving
• Potencia de copia de seguridade
• Estabilidade da microrrede

No que respecta aos mercados de regulación de frecuencia, neste tipo de mercado son habituais os sistemas cunha capacidade de funcionamento durante 1 hora. Non obstante, no caso dos mercados de cambio de enerxía e capacidade, son habituais os sistemas cunha capacidade de funcionamento de 2 a 4 horas.

Cómpre sinalar que na maioría dos mercados, unha "duración estándar" para unha batería na rede definiuse como 4 horas. Isto implica que:

Un proxecto de baterías de 100 MW requirirá unha capacidade de polo menos 400 MWh.

Comparación de MWh con outras unidades de enerxía

Para facer que os MWh sexan máis tanxibles:

1 MWh = 1,000 kWh

1 MWh pode alimentar:
~100 fogares medios dos Estados Unidos durante aproximadamente 1 hora
~1,000 fogares durante uns 6 minutos

Aquí tes unha comparación simplificada:

Os grandes proxectos de baterías a escala de rede están a alcanzar capacidades de nivel de GWh, especialmente nos mercados con altas concentracións de enerxías renovables.

Duración: o factor oculto detrás de MWh

No negocio das baterías, os profesionais adoitan usar o termo "duración" cando falan de baterías.

Duración = MWh ÷ MW

Valores típicos:

• Sistema de 1 horas - 10 MW/10 MWh
• Sistema de 2 horas - 10 MW/20 MWh
• Sistema de 4 horas - 10 MW/40 MWh

Canto maior sexa a duración, maior será o custo do proxecto, pero maior será a flexibilidade.

Un dato interesante é que, coa redución dos custos das baterías nos últimos dez anos, os fabricantes de baterías están a deseñar agora sistemas de baterías con maior duración. Informouse na industria de que o sistema de baterías máis común en novos proxectos de baterías a escala de rede en varios países de todo o mundo ten unha duración de 4 horas.

Como afecta a degradación aos MWh ao longo do tempo

A capacidade da batería non permanece igual ao longo de toda a súa vida útil.

Ao longo da vida útil:

As baterías de ións de litio experimentan perda de capacidade.

Unha batería de 100 MWh poderá subministrar:
95 MWh despois duns anos
80-85 MWh ao final da súa vida útil (dependendo da batería)

No negocio das baterías, observouse que no contrato adoitan mencionarse os seguintes valores:

• Comezo da vida - capacidade de BOL
• Fin da vida útil: capacidade de fin de vida útil, normalmente en forma de MWh

MWh e modelaxe financeira

Se o analizamos desde unha perspectiva de investimento, os MWh son un factor importante para determinar cantos ingresos pode xerar potencialmente un sistema de almacenamento.

Normalmente, os ingresos pódense xerar a través de varios canais, como:

1. Arbitraxe enerxética: o acto de comprar enerxía a un prezo máis baixo e vendela a un prezo máis alto.
2. Pagos por capacidade: Pagos por fornecer capacidade.
3. Servizos auxiliares: Prestación de apoio durante emerxencias enerxéticas.
4. Redución dos custos da demanda: redución dos custos da demanda enerxética.

Canto maior sexa a túa capacidade de almacenamento en termos de MWh, máis enerxía poderás transferir ou almacenar e obter dela. Non obstante, tamén hai que ter en conta que ten que estar respaldada por boas condicións de mercado.

Se acumulamos demasiados MWh sen unha marxe de prezos suficiente, isto resultaría nunha redución dos rendementos. Polo tanto, isto debe terse en conta antes de decidir o tamaño do sistema.

Consideracións Finais

Nos sistemas de baterías, débese ter en conta que MWh indica enerxía almacenada e non saída instantánea. Indica canto tempo un sistema de batería pode descargar enerxía. Polo tanto, é un factor importante nos sistemas de baterías.

Se o analizamos desde unha perspectiva máis ampla, incluíndo MW, duración e eficiencia, obteríamos unha idea completa do rendemento do sistema de baterías. Polo tanto, sería importante consideralo desde todos estes factores. Ademais, tamén sería importante consideralo desde a perspectiva da utilidade, xa que determinaría en última instancia canta enerxía poderemos usar.