Integración de baterías LFP-segunda vida como almacenamiento en una microrred inteligente

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.20230211

Palabras clave:

Microrred inteligente, baterías LFP, segunda vida, sistema de almacenamiento, consumo de energía

Resumen

Ante el aumento del consumo y producción de baterías para diferentes usos en los últimos años y la problemática actual en la definición de los métodos de reciclaje, se apuesta cada vez más por dar una segunda vida a las baterías. El propósito de este trabajo es mostrar cómo se ha realizado la recuperación e integración en la microrred inteligente del CE.D.E.R.-CIEMAT de un sistema de almacenamiento basado en baterías Litio Ferro-Fosfato (LFP) en desuso durante diez años en los que se ha visto afectada la operación del sistema. Durante el proceso de recuperación, se han clasificado las celdas en base a su tensión y se les ha realizado una serie de procesos de carga-descarga a diferentes tensiones para determinar el estado de salud y capacidad. Una vez caracterizadas, se ha procedido al montaje y puesta en marcha del sistema con las celdas adecuadas. Además, se ha desarrollado un Control Supervisor y Adquisición de Datos (SCADA) del sistema de almacenamiento en Home Assistant para su integración en el sistema de gestión de la microrred del CE.D.E.R.. Esto permite gestionar la microrred de forma más eficiente, almacenando los excedentes energéticos de las fuentes de generación distribuida y vertiendo la energía almacenada en periodos de máximo consumo con el objetivo de reducir los picos, reducir los vertidos a la red de distribución y disminuir el coste en la factura de la luz.

|Resumen
= 696 veces | HTML (ENGLISH)
= 0 veces| | PDF (ENGLISH)
= 20 veces|

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Óscar Izquierdo-Monge, Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas CIEMAT

Técnico Superior de Investigación 

Nicolás Alonso González, Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas CIEMAT

Ingeniero Forestal y de Energía, Industrias Forestales

Paula Peña-Carro, Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas CIEMAT

Energía y microredes

Gonzalo Martín-Jiménez, Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas CIEMAT

Bachelor in Computer Science and Engineering

Citas

M. H. Lee and D. Shang-Chang, “Allocative efficiency of high-power li-ion batteries from automotive mode (am) to storage mode (sm),” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 64, Jun. 02, 2016. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.06.002

R. Tresa-Jacob and R. Liyanapathirana, “Technical feasibility in reaching renewable energy targets; case study on australia,” in 4th International Conference on Electrical Energy Systems (ICEES), Chennai, India, 2018, pp. 630–634.

P. peña carro, O. Izquierdo-Monge, L. Hernández-Callejo, and G. Martín-Jiménez, “Estudio e integración de pequeños aerogeneradores en una microrred periurbana,” Revista Facultad de Ingeniería, vol. 104, Jul. Sep. 2022. [Online]. Available: https://doi.org/10.17533/udea.redin.20210845

S. Nesmachnow, G. Colacurcio, D. G. Rossit, J. Toutouh, and F. Luna, “Optimizing household energy planning in smart cities: A multiobjective approach,” Revista de Ingeniería, vol. 101, Act. Dic. 2021. [Online]. Available: https://doi.org/10.17533/udea.redin.20200587

L. Paoli and T. Gül. (2022, Nov. 30,) Electric cars fend off supply challenges to more than double global sales, iea: International energy agency. [Online]. Available: https://tinyurl.com/mr2c8393

M. H. S. M. Haram, J. W. Lee, G. Ramasamy, E. E. Ngua, S. P. Thiagarajaha, and et al., “Feasibility of utilising second life ev batteries: Applications, lifespan, economics, environmental impact, assessment, and challenges,” Alexandria Engineering Journal, vol. 60, no. 5, Mar. 09, 2021. [Online]. Available: https: //doi.org/10.1016/j.aej.2021.03.021

E. Hossain, D. Murtaugh, J. Mody, H. M. R. Faruque, M. S. Haque-Sunny, and et al., “A comprehensive review on second-life batteries: Current state, manufacturing considerations, applications, impacts, barriers & potential solutions, business strategies, and policies,” IEEE Access, vol. 7, May. 20, 2019. [Online]. Available: http://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2917859.

E. Martinez-Laserna, I. Gandiaga, E. Sarasketa-Zabala, J. Badeda, D. I. Stroee, and et al., “Battery second life: Hype, hope or reality? a critical review of the state of the art,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 93, Apr. 14, 2018. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.04.035

J. Neubauer and A. Pesaran, “The ability of battery second use strategies to impact plug-in electric vehicle prices and serve utility energy storage applications,” Journal of Power Sources, vol. 196, no. 23, Jun. 15, 2011. [Online]. Available: https: //doi.org/10.1016/j.jpowsour.2011.06.053

Q. Liao, M. Mu, S. Zhao, L. Zhang, T. Jiang, and et al., “Performance assessment and classification of retired lithium ion battery from electric vehicles for energy storage,” International Journal of Hydrogen Energy, vol. 42, no. 30, Jun. 06, 2017. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.06.043

V. V. Viswanathan and M. Kintner-Meyer, “Second use of transportation batteries: Maximizing the value of batteries for transportation and grid service,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 60, no. 7, Jun. 23, 2011. [Online]. Available: http://doi.org/10.1109/TVT.2011.2160378

R. Reinhardt, I. Christodoulou, S. Gassó-Domingo, and B. Amante-García, “Towards sustainable business models for electric vehicle battery second use: A critical review,” Journal of Environmental Management, vol. 245, May. 23, 2019. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.05.095l

C. S. Ioakimidis, A. Murillo-Marrodán, A. Bagheri, D. Thomas, and K. N. Genikomsakis, “Life cycle assessment of a lithium iron phosphate (lfp) electric vehicle battery in second life application scenarios,” Sustainability, vol. 11, no. 9, Apr. 28, 2019. [Online]. Available: https://doi.org/10.3390/su11092527

Y. Jiang, J. Jiang, C. Zhang, W. Zhan g, Y. Gao, and et al., “State of health estimation of second-life lifepo4 batteries for energy storage applications,” Journal of Cleaner Production, vol. 205, Sep. 17, 2008. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.09.149

F. Salek, S. Resalati, D. Morrey, P. Henshall, and A. Azizi, “Technical energy assessment and sizing of a second life battery energy storage system for a residential building equipped with ev charging station,” Applied Sciences, vol. 12, no. 21, Oct. 31, 2022. [Online]. Available: https://doi.org/10.3390/app122111103

H. C. Hesse, M. Schimpe, D. Kucevic, and A. Jossen, “Lithium-ion battery storage for the grid—a review of stationary battery storage system design tailored for applications in modern power grids,” Energies, vol. 10, no. 12, Dec. 01, 2017. [Online]. Available: https://doi.org/10.3390/en10122107

P. Cicconi, D. Landi, A. Morbidoni, and M. Germani, “Feasibility analysis of second life applications for li-ion cells used in electric powertrain using environmental indicators,” in 2012 IEEE International Energy Conference and Exhibition (ENERGYCON), Florence, Italy, 2012, pp. 985–990.

H. A. Catherino and F. Feres, “Consequences of deep cycling 24-volt battery strings,” SAE International Journal of Alternative Powertrains, vol. 4, no. 2, Jul. 2015. [Online]. Available: https://www.jstor.org/stable/26169097

O. Izquierdo-Monge, P. Peña-Carro, R. Villafafila-Robles, O. Duque-Perez, A. Zorita-Lamadrid, and et al., “Conversion of a network section with loads, storage systems and renewable generation sources into a smart microgrid,” Applied Sciences, vol. 11, no. 11, May. 26, 2021. [Online]. Available: https://doi.org/10.3390/app11115012

Publicado

2023-02-06

Cómo citar

Izquierdo-Monge, Óscar, Alonso González, N., Peña-Carro, P., & Martín-Jiménez, G. (2023). Integración de baterías LFP-segunda vida como almacenamiento en una microrred inteligente. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (110), 9–22. https://doi.org/10.17533/udea.redin.20230211

Número

Sección

Artículo de investigación

Artículos más leídos del mismo autor/a