Soluzioni di stoccaggio in batteria per l’energia rinnovabile

Stoccaggio energetico in batteria: la soluzione per un futuro alimentato da fonti rinnovabili

Stoccaggio energetico in batteria: scopri tutto sulle tecnologie disponibili per un futuro alimentato da fonti rinnovabili

Pubblicato il 20 AGOSTO, 2020

Verso un sistema decentralizzato

Stiamo assistendo a una rivoluzione nel modo in cui l’energia viene generata, accumulata e consumata. Il nostro modello energetico si sta spostando verso un sistema decentralizzato, in cui ciascun consumatore sarà in grado di generare l’energia di cui ha bisogno. Inoltre, lo sviluppo di una rete elettrica più sostenibile trasforma la gestione accurata del consumo di energia in una priorità assoluta per le grandi imprese industriali e al dettaglio, ma anche per le comunità locali e per i singoli. Il paradigma dell’Industria 4.0 adotta le ultime tendenze in materia di decarbonizzazione, elettrificazione, digitalizzazione e urbanizzazione. Infatti, si prevede che entro il 2040 la domanda globale di elettricità possa aumentare del 60%, e entro il 2050 quasi il 50% della capacità installata nel mondo sarà prodotta da fonti rinnovabili.

I sistemi di stoccaggio

Uno dei dilemmi che questo cambiamento ha portato con sé è come immagazzinare l'elettricità in eccesso prodotta da fonti rinnovabili come i pannelli solari, in modo che possa essere utilizzata quando il sole non splende. È qui che entrano in gioco le soluzioni di stoccaggio di energia, che consentono di accumulare l'energia generata da varie fonti e utilizzarla quando serve di più, garantendo al contempo la continuità in caso di blackout o altre emergenze. Esistono due tipi di sistemi di stoccaggio: Front of the Meter (FtM) e Behind the Meter (BtM). I sistemi FtM sono collegati direttamente alla rete elettrica e sono generalmente utilizzati per la fornitura di servizi di rete.

Al contrario, i sistemi BtM sono fisicamente installati "dietro il contatore" degli impianti industriali e sono tipicamente più piccoli, ma possono anche fornire energia alla rete (se il quadro normativo lo consente) e soprattutto fungere da buffer contribuendo a migliorare la qualità dell'approvvigionamento energetico locale. L’energia può essere accumulata in varie forme: chimica, potenziale, gravitazionale o elettrica, termica e cinetica. Dal punto di vista storico, gli impianti idroelettrici a pompaggio di acqua sono sempre stati il principale sistema di accumulo di energia. Tuttavia, poiché la maggior parte dei siti è già in uso, servono nuove soluzioni.

Battery Energy Storage

Attualmente, la tecnologia più promettente per applicazioni industriali e di rete è lo stoccaggio elettrochimico tramite batteria. Da dieci anni a questa parte, le batterie agli ioni di litio offrono una vasta gamma di opzioni di accumulo di energia, che vanno da pochi kW a centinaia di MW e forniscono energia per pochi minuti o per molte ore di fornitura continua. I sistemi di batterie agli ioni di litio sono composti da vari elementi:

celle per batterie che vengono assemblate in moduli;
rack di alloggiamento che collegano i moduli tra loro per ottenere la corrente continua desiderata;
un sistema di batterie containerizzato costituito da più rack di alloggiamento collegati in parallelo;

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un sistema di conversione di potenza per convertire la corrente continua generata da una batteria in corrente alternata alla tensione di rete;
e un sistema di controllo personalizzabile, che va da un livello di base per controllare parametri come temperatura e tensione, ad applicazioni più complesse che offrono un ulteriore livello di controllo, ancora più intelligente, in grado ad esempio di ottimizzare l’aspetto economico di un sistema di gestione dello stoccaggio.

Enel X scommette sulle batterie

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Un'azienda che si è concentrata sullo stoccaggio di energia nelle batterie agli ioni di litio è Enel X. Il suo portafoglio di soluzioni di stoccaggio a valore aggiunto include progetti di tutte le dimensioni in Nord America, Europa, nel Pacifico e in Sud America, al servizio di svariati settori e tipologie di clienti . Enel X ha creato un proprio sistema, chiamato Distributed Energy Resources Optimization Software platform e conosciuto con l’acronimo DER.OS, per monitorare e ottimizzare il consumo di energia e le risorse di generazione distribuita dei clienti, inclusi i sistemi di stoccaggio, il tutto in tempo reale. DER.OS può anche aggregare la gestione energetica di più impianti, creando una centrale elettrica virtuale che opera in modo ancora più efficiente per moltiplicare risparmio e profitto.

Un ecosistema di soluzioni

Questa è solo una parte dell'ecosistema di soluzioni di Enel X, uno sportello unico di sistemi credibili, consolidati, innovativi e integrati. Un sistema autonomo di accumulo consente ai clienti di sfruttare le variazioni del prezzo dell'energia, immagazzinando energia quando costa poco e rilasciandola quando è più conveniente dal punto di vista economico, o in caso di interruzione della rete, per esempio. Il sistema può essere combinato con un impianto fotovoltaico che genera una fornitura di energia pulita e rinnovabile che può essere regolata attraverso la batteria e potenzialmente offrire nuove entrate grazie al collegamento alla rete.

A questo si può aggiungere un generatore di backup alimentato a diesel in un sistema a microgrid, un’assicurazione contro il rallentamento della rete. Le attività di Enel X coprono anche la mobilità elettrica, per esempio con l'installazione di batterie di accumulo per un processo di ricarica più efficiente per le flotte elettriche aziendali. Queste soluzioni consentono alle aziende di decarbonizzare e allo stesso tempo di sviluppare un modo altamente efficiente e remunerativo di utilizzare l'energia.

I vantaggi dello stoccaggio

In effetti, le aziende di oggi stanno adottando sistemi di stoccaggio di energia per godere dell'efficace controllo dei costi e dei vantaggi finanziari che questi sistemi possono offrire. Ad esempio, si può immagazzinare energia per poi utilizzarla durante i picchi di carico, risparmiando su tariffe elevate, oppure si possono caricare le batterie durante fasce orarie a prezzi inferiori (ad esempio di notte) e l’energia immagazzinata può essere utilizzata durante le ore più costose della giornata.

Naturalmente, le soluzioni di stoccaggio compensano la natura intermittente delle energie rinnovabili. Inoltre, consentono alle aziende di continuare a lavorare anche durante le interruzioni della rete elettrica, offrendo un ulteriore vantaggio competitivo. Tutti questi fattori dimostrano che i sistemi di accumulo di energia sono un'attività redditizia, anche quando il sole non splende.

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