Sistema de baterías de segunda vida para su uso en microrredes

Abstract

La electromovilidad ha aumentado el uso de baterías en el mundo, lo que significará un gran aumento de baterías desechadas en el futuro. Estas baterías a menudo retienen suficiente energía para otros usos, lo que se ha denominado ‘segunda vida’. Esta memoria pretende determinar si a baterías de Níquel-Cadmio (Ni-Cd) en estas circunstancias se les puede dar un uso efectivo de segunda vida en el caso específico de su uso como un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) para su conexión en una microrred. En este contexto, el objetivo general de este trabajo es evaluar la operación de baterías de segunda vida en conexión a una microrred. En particular se evaluó la operación de baterías de Níquel-Cadmio, las que ocupan una tecnología madura que ya no es muy utilizada, por lo que es probable empezar a ver un gran aumento en desechos de estas. La disminución en el uso de estas también significa que no se han realizado muchas investigaciones en su uso en segunda vida, dándole un mayor valor al trabajo. Para esto, se realizó una búsqueda bibliográfica de estándares e indicadores a utilizar, resultando en el seguimiento de lo establecido por la norma UL 1974 para la reutilización de baterías. Esta establece los pasos que se deben seguir, los que corresponden a una recopilación de información, una inspección visual y la toma de medidas. Para desarrollar esta memoria se decidió utilizar un cargador DECA Smart 1115 para el proceso de carga de las baterías y una carga programable BK Precision 8500 para el proceso de descarga, los que se conectaban a los bancos de baterías utilizados, compuestos por 10 baterías conectadas en serie cada uno. Utilizando estos elementos se realizaron varios ciclos de carga y descarga con cada banco de baterías. Los ciclos realizados entregaron bajos niveles de carga, menores al 35 % de su máximo en perfecto estado, lo que dificulta su uso en microrredes al limitar la carga que pueden entregar. Aún así, existe la posibilidad de que las baterías sean usadas en microrredes, así como también en otras funciones. Esto se vio complementado con simulaciones realizadas con el software HOMER, donde se simularon las baterías conectadas al Centro de Energía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, llegando a la conclusión de que su uso en microrredes es posible, pero limitado. Finalmente, los resultados obtenidos dan esperanza de poder utilizar las baterías disponibles en segunda vida, pero se plantea como trabajo a futuro la evaluación de las baterías conectadas a una red real para obtener una respuesta definitiva, lo que por el momento resulta imposible dadas las condiciones actuales en el Centro de Energía.