Marc López Pérez. SUNBATT Living Lab Battery Second Life

Transcripción

1 Marc López Pérez SUNT Living Lab Battery Second Life

2 SUNT Empresas colaboradoras y concepto Participantes: Líderes del proyecto Colaboradores tecnológicos Organismo público Concepto: 1 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

3 SUNT Cadena de valores Baterías de Litio-ion Fabricación Baterías Primera vida EV Recogida vehículos Recogida Baterías Preparación 2ª vida baterías Instalador / Integrador Servicio energético Reciclaje 2 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

4 SUNT Cadena de valores Baterías de Litio-ion Celdas diseñadas para cumplir lo estándares del sec tor de automoción. Alta potencia / energía Seguridad (Hazard Level < 4) Fiabilidad Fin de su 1ª vida en SOH <= % o 0km Fabricación Baterías Primera vida EV Recogida vehículos Recogida Baterías Preparación 2ª vida baterías Instalador / Integrador Servicio energético Reciclaje 3 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

5 SUNT Cadena de valores Baterías de Litio-ion Fabricación Baterías Primera vida EV La responsabilidad de la batería es del fabricante Riesgo en su manipulación (formación de personal) Costes de procesado Desarrollo de sistemas logísticos para la recogida de baterías El fabricante debe poseer un SIG (Sistema Integrado de Gestión) Recogida vehículos Recogida Baterías Preparación 2ª vida baterías Instalador / Integrador Servicio energético Reciclaje 4 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

6 SUNT Cadena de valores Baterías de Litio-ion Fabricación Baterías Primera vida EV Recogida vehículos Recogida Baterías Alcance del proyecto: Demostrar la viabilidad técnica del uso de baterías de VE. Determinar las necesidades de adaptación para una 2 ª vida. Incentivar el uso de baterías para los servicios en ergéticos. Analizar las posibilidades de los modelos de negoci o. Estudiar el comportamiento de las baterías en 2ª vi da. Preparación 2ª vida baterías Instalador / Integrador Servicio energético Reciclaje 5 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

7 SUNT Descripción Baterías Litio-Ion compatibles en SUNT Energía: 8,8kWh Tensión: 288V / 352V / 393V (1P96S) Refrigeración activa por agua Comunicaciones: 3 Buses CAN Peso: 125kg Medidas: 612mm x 950mm x 2mm Energía: 24,2kWh Tensión: 250V / 323V / 3V (3P88S) Sin refrigeración Comunicaciones: 3 Buses CAN Peso: 316kg Medidas: 20mm x 1mm x 2mm 6 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

8 SUNT Arquitectura PC Industrial para gestionar las baterías / refrigeración / seguridad / comunicaciones EMS 3G Energy Management System PANELES SOLARES 8,5kW p PC HUB SCADA DC AC HMI Touch screen para consultar o forzar estados 8,5 kw AC DC kw SAI Red eléctrica CTS SEAT (90kW) Sistema de Refrigeración Activo 4 PHEV (35,2kWh) o 2 BEV + 2 PHEV (66kWh) 2 Inversores kw (bidireccionales) Comunicaciones Energía Cargador Rápido VE Cargador VE Cargador VE Cargador VE 7 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

9 SUNT Escenarios de pruebas. Los siguientes test cases representan las potencial es aplicaciones estacionarias para las baterías Carga rápida de un vehículo eléctrico Consumo tarifa horaria (naranja) / Soporte renovables y aplicaciones autónomas (azul) /Peak Shaving (verde) Regulación de área. Calidad en la distribución de energía y energía reserva (Spinning reserve) 8 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

10 SUNT Retos tecnológicos Industria Automoción + Industria Electrotécnica Comunicaciones Electrónica (HW & SW) Gestión Térmica CAN TCP/IP MODBUS RTU MODBUS HTTP XML RS485 Adaptación para 2ª vida Simulación CAN vehículo Multiplexado CAN Integración electrónica Tierra vs masa. Control Temperatura Baterías Control Presión Refrigeración Control Temperatura Contenedor Control Humedad Contenedor Control Temperatura equipos 9 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

11 SUNT Conclusiones. Las baterías de segunda vida son factibles tecnológ icamente y económicamente, además contribuyen a la reducción de emisiones y la penetración de las ener gías renovables. Se espera que las aplicaciones más rentables para e l uso de las baterías de 2ª sean: Electrolineras (Carga rápida y lenta) Instalaciones para autoconsumo Regulación de área Transmission Deferral (compensar déficits infraestruc turales) Se estima que las baterías de segunda vida podrán u tilizarse de 6 a 30 años según aplicación. El marco legislativo y fiscal en cada mercado es de cisivo para la viabilidad económica de cada aplica ción. Las futuras baterías pueden estar diseñadas para aplicaciones de 2ª vida sin que ello suponga un sobrecoste excesivo. 10 COIEC 26/05/16 - Sunbatt Living lab Battery Second Life

12 SUNT

13 SUNT Back-Up Imágenes

14 SUNT Back-Up Imágenes interior

15 SUNT Back-Up Imágenes interior

16 SUNT Back-Up Battery Lifespan Fast EV Charge Area regulation lifespan LV Grid Self Consumption Transmission deferral lifespan LV Gri d

17 SUNT Back-Up Tabla Hazard Level

18 SUNT Back-Up Escenario tipo A A represent slow charge with fast discharge applications Fast car charge with low power and low energy installations V2G (if sporadically occurred, Spinning reserve or Grid Reliability) High power up to kw Low power source <10 kw Batteries can simulate V2G applications Possible real Battery SOC curve Possible real Battery SOC curve Time (days) Time (days) Representation of the Battery cycle mode A Time (days)

19 SUNT Back-Up Escenario tipo B B represent slow charge-discharge applications Car charge at any time using renewable energy sources. Load leveling. Car charge at any time using renewable energy sources. Grid behavior MW demand Stationary storage applications Low power <10 kw Time (1day) Possible real Battery SOC curve Possible real Battery SOC curve Time (days) Time (days) Representation of the Battery cycle mode B Time (days)

20 SUNT Back-Up Escenario tipo C C represent slow charge-discharge applications with small energy % depletion Area Regulation Grid behavior for the area regulation application Stationary storage applications Real Previewed Programmed Possible real Battery SOC curve 0 6 h 12 h 18 h 24h Representation of the Battery cycle mode C

21 SUNT Back-Up Escenario tipo D D represent long time charged applications with very fast sporadic discharges Energy distribution quality and support Spinning reserve Power Grid and emergency reserves behavior Demand Stationary storage applications Grid Power Primary reserve Secondary reserve (ex: batteries) (ex: Water pump) seconds minutes hours 0 Possible real Battery SOC curve Time (days) Representation of the Battery cycle mode D kw-10s; kw-10 min; kw-15min; 30kW-min Time (days)

22 SUNT Back-Up Escenario tipo E E represent slow charge and slow unplanned discharge applications Renewables firming Autonomous and Assisted installations Autonomous installations Grid behavior Power irradiation Renewables Firming Demand Time (1day) Possible real Battery SOC curve Possible real Battery SOC curve Time (days) Representation of the Battery cycle mode E Time (days)

23 SUNT Back-Up Escenario tipo F F represent slow charge and planned fast discharge applications. Peak Shaving, Time Of Use Management (V2G) Smaller power installations using the batteries as energy buffer Smaller installations using batteries as energy buffer Grid behavior Power Demand Peak Shaving; TOU Time (1day) Possible real Battery SOC curve Possible real Battery SOC curve Time (days) Representation of the Battery cycle mode F