"Armazenamento de energia + porto" - operação incrível! Custos reduzidos em 30%!

O primeiro lote de flutuantes Módulo fotovoltaicoOs equipamentos para o parque eólico offshore Hollandse Kust Noord, na Holanda, devem ser montados e instalados no parque eólico ainda este ano.
Entende-se que o flutuante Sistema fotovoltaicoé o primeiro projeto offshore do mundo Energia solar fotovoltaica Sistema de geração de energia que foi verificado em ondas altas e pode suportar ondas de 13 metros de altura e furacões de 110 km/h. Ao mesmo tempo, entende-se que o projeto HKN integra uma variedade de tecnologias de baixo carbono e planeja combinar equipamentos fotovoltaicos flutuantes e de curto prazo.energia Baterias de armazenamento.
Em termos simples, trata-se de um super híbrido de "energia eólica offshore + energia fotovoltaica offshore + armazenamento de energia em baterias + produção de hidrogênio verde".
Na verdade, este não é o primeiro porto a utilizar armazenamento de energia.
Em abril de 2021, o primeiro sistema integrado de armazenamento de energia em terra do país foi concluído e entrou em operação em Lianyungang, Jiangsu.
Em 2024, o primeiro projeto de demonstração de terminal de baixo carbono na província de Zhejiang, o projeto integrado de energia eólica, iluminação e armazenamento State Grid Ningbo Zhoushan Port Meishan, também foi colocado em operação com sucesso.
Então, por que o armazenamento de energia é amplamente utilizado em portos? Será que a combinação de armazenamento de energia e portos pode se tornar a próxima grande tendência? Vamos explorar essa possibilidade hoje.

Conhecimento frio: O que é energia elétrica de terra?
Para entender o modelo de armazenamento de energia + porto, primeiro precisamos conhecer o termo "energia portuária em terra".
É importante saber que os portos são grandes consumidores de eletricidade. À medida que a escala dos portos continua a expandir-se, o seu consumo de eletricidade também tem recebido cada vez mais atenção. A principal carga de energia dos portos concentra-se em equipamentos de alta potência e longa duração.
A energia portuária em terra refere-se a um modelo de consumo de energia verde no qual as instalações portuárias e os navios atracados utilizam eletricidade como principal fonte de energia. Divide-se principalmente em duas formas: conversão de petróleo em eletricidade no porto e energia de costa no navio. A conversão de petróleo em eletricidade no porto consiste em transformar os principais equipamentos mecânicos de carga e descarga de grande porte do porto, como guindastes de cais e pórticos de pátio, que eram originalmente movidos a motores a diesel, em equipamentos eletromecânicos movidos a eletricidade. A energia de costa no navio consiste em interromper o uso do gerador a combustível do navio quando este está atracado no terminal e utilizar o sistema de fornecimento de energia fornecido pelo terminal para alimentar o navio.
Estamos falando principalmente de energia elétrica fornecida por navios em terra.
O sistema de alimentação elétrica de um navio em terra é composto principalmente por um sistema de fornecimento de energia em terra, um sistema de conexão navio-terra e um sistema de recepção de energia a bordo. Em termos simples, o processo de conexão de energia em terra consiste na conversão da energia de alta tensão em terra para baixa tensão por meio de um transformador, sendo então conectada ao navio atracado através de uma série de equipamentos. Considerando a tensão de 1 kV como limite, o sistema de alimentação elétrica em terra divide-se em sistema de alta tensão e sistema de baixa tensão. Os níveis de tensão utilizados variam entre países e regiões.

Com a proposta da meta de "carbono duplo", a promoção da energia elétrica proveniente de navios e da costa é uma tendência importante. No entanto, com a aplicação em larga escala dessa tecnologia, também surgem problemas.
Os equipamentos de energia portuária são cada vez mais eletrônicos e vêm acompanhados de um grande número de cargas de impacto, o que representa um sério desafio para a qualidade da tensão da rede de distribuição, resultando em frequentes flutuações e oscilações de tensão e reduzindo consideravelmente a eficiência do fornecimento e da rede de distribuição de energia. Especialmente quando os preços dos combustíveis estão baixos, as vantagens econômicas da energia de terra não são tão evidentes e, portanto, seu desenvolvimento está sujeito a muitas restrições.
O armazenamento de energia é muito útil neste momento.
Em termos simples, é como um "banco de energia gigante", que armazena energia elétrica em baterias durante períodos de baixa tarifa de eletricidade e a libera quando a demanda por energia em terra atinge o pico. Essa tecnologia não só alivia eficazmente a contradição entre picos e vales na rede elétrica e realiza o "corte de pico e preenchimento de vales" de eletricidade, como também reduz ainda mais o custo para os navios que utilizam energia em terra, fornece um forte suporte para a aplicação generalizada de energia em terra e promove uma utilização de energia mais eficiente e ambientalmente correta nos portos.

Quais são as vantagens do armazenamento de energia + porto?
Especificamente, as vantagens do armazenamento de energia + porto ainda são muito evidentes.
1. Melhorar a qualidade da energia e a confiabilidade do fornecimento de energia.
Flutuações de carga suaves: Um grande número de equipamentos que consomem energia nos portos são eletrônicos e possuem cargas de impacto, o que afeta seriamente a qualidade da tensão na rede de distribuição, resultando em flutuações de tensão e oscilações na rede elétrica. sistema de armazenamento de energia Pode suavizar picos de carga, como flutuações de energia em terra e de tensão, filtrar diretamente o "ruído" da rede elétrica e melhorar a qualidade da energia da rede portuária.
Alimentação de energia de reserva: O sistema de armazenamento de energia pode ser usado como fonte de alimentação de reserva para fornecer proteção confiável ao porto em caso de fornecimento insuficiente ou falha de energia na rede elétrica portuária. Isso evita a falha de equipamentos a bordo causada por perda repentina de energia e melhora a confiabilidade do fornecimento de energia do sistema de alimentação em terra.

2. Promover a construção de portos verdes.
Durante a atracação de navios em portos, é necessário acionar os geradores auxiliares de bordo para gerar eletricidade e fornecer a energia necessária, o que pode gerar uma grande quantidade de substâncias nocivas.
Certa vez, alguém calculou que os poluentes PM2,5 emitidos por um navio porta-contentores de médio porte em um dia equivalem às emissões diárias de 500.000 caminhões National IV, representando 70% das emissões de poluentes durante toda a operação do navio, causando poluição portuária.

Utilizar um sistema de armazenamento de energia em terra para fornecer eletricidade pode substituir o gerador auxiliar do próprio navio, reduzindo assim as emissões de carbono durante a atracação e melhorando a qualidade do ar do porto e da cidade onde o navio está localizado.
Segundo dados, a geração de energia auxiliar para navios nos portos do meu país consome até 700.000 toneladas de óleo combustível anualmente, e essa geração é responsável por 40% a 70% das emissões totais de carbono do porto, variando a proporção específica de acordo com o tipo de carga. Imagine se toda a energia elétrica fornecida pela rede elétrica fosse substituída pela geração de energia auxiliar a óleo combustível; a poluição ambiental do porto diminuiria significativamente. Estima-se que, nas emissões anuais, haveria uma redução de pelo menos 47.665 toneladas de óxidos de nitrogênio, pelo menos 37.800 toneladas de dióxido de enxofre e pelo menos 2.214 toneladas de material particulado inalável (PM10).
Mais importante ainda, o armazenamento de energia em conjunto com o porto promoveu, em certa medida, o consumo de novas energias. Como mencionado inicialmente, o sistema de geração de energia "eólica + solar + armazenamento de energia" do parque eólico offshore Hollandse Kust Noord aproveita ao máximo as vantagens geográficas do porto, utilizando a energia eólica e solar na orla marítima para gerar eletricidade e abastecer a demanda na área portuária. Ao mesmo tempo, o sistema de armazenamento de energia suaviza eficazmente as flutuações de energia geradas pela energia solar e eólica, melhorando a capacidade da rede elétrica de absorver novas energias.

3. Obtenção de benefícios econômicos
O setor já realizou esse cálculo. Tomando como exemplo um navio cargueiro padrão que normalmente atraca no porto, geralmente há três motores auxiliares de 880 quilowatts a bordo. Após a atracação, de um a dois deles são acionados. Os motores auxiliares dos navios cargueiros atracados no Porto de Lianyungang são utilizados por cerca de 2.000 horas ao longo do ano, consumindo aproximadamente 780 toneladas de óleo combustível pesado, óleo combustível leve e outros combustíveis, o que representa um gasto de cerca de 3,96 milhões de yuans.
A utilização de energia elétrica fornecida pela rede elétrica pode gerar uma grande economia nos custos de energia.
Segundo cálculos, o preço unitário do uso de energia elétrica em terra nos 9 berços do Porto de Lianyungang é de 0,9 yuan/kWh. Após a entrada em operação do sistema integrado de armazenamento de energia elétrica em terra, o preço unitário do uso de energia elétrica em terra cairá para 0,7 yuan/kWh. Comparado ao uso de óleo combustível, o custo operacional dos navios durante a atracação poderá ser reduzido em cerca de 30%.
Especificamente, o porto utiliza a diferença entre os preços de pico e de vale para a cobrança. Durante o dia, é cobrada a tarifa de pico da eletricidade, e a maior parte das operações de carga ocorre nesse período; à noite, é cobrada a tarifa de vale, e o tempo de operação de carga é relativamente curto. O sistema de armazenamento de energia pode armazenar eletricidade durante os períodos de tarifa de vale e liberá-la para uso do porto durante os períodos de tarifa de pico, realizando assim a transferência de energia entre os períodos de pico e de vale e economizando muito nos custos de eletricidade para o porto.

Ao mesmo tempo, a principal carga de energia do porto concentra-se em equipamentos de alta potência e longa duração, que geram uma grande quantidade de energia elétrica durante a frenagem. A tecnologia de armazenamento de energia pode recuperar essa energia de frenagem e armazená-la para reutilização, atingindo o objetivo de economia de energia e melhoria da qualidade da energia.

A profunda integração do armazenamento de energia com os portos está liderando uma nova tendência na construção de portos sustentáveis. Através da aplicação flexível de sistemas de armazenamento de energia, os portos podem não só otimizar o planejamento e o uso eficiente da eletricidade, como também reduzir significativamente as emissões de carbono durante a atracação de navios, promovendo a transformação dos portos em direção a uma economia de baixo carbono e ambientalmente amigável. No futuro, com o amadurecimento e a inovação contínuos da tecnologia de armazenamento de energia, os portos contarão com um sistema de fornecimento de energia mais limpo, confiável e econômico, injetando nova vitalidade e impulso na indústria global de transporte marítimo sustentável.