Che cos'è l'accumulo di energia per uso commerciale e industriale?

Immaginate una fabbrica, un magazzino o un edificio commerciale che improvvisamente rimane senza corrente. La produzione può fermarsi, le apparecchiature critiche possono spegnersi e persino una breve interruzione può causare perdite operative significative. O peggio, ricevete la bolletta mensile e notate un'impennata dei costi, perché tutti hanno acceso i propri macchinari contemporaneamente.

Ogni giorno, le aziende si trovano ad affrontare problemi di alimentazione. È qui che entra in gioco un sistema di accumulo di energia commerciale e industriale può entrare in scena, cambiando le carte in tavola.

Le aziende possono ridurre la loro dipendenza dall'elettricità di rete durante i periodi di costi elevati o di forte domanda immagazzinando l'energia elettrica quando le condizioni sono più favorevoli e utilizzandola quando la domanda aumenta. Un sistema di accumulo di energia per uso commerciale e industriale non è progettato solo per l'alimentazione di emergenza. A seconda della tariffa elettrica locale e dei requisiti del progetto, può anche supportare la riduzione dei picchi di consumo, lo spostamento del carico, l'integrazione delle energie rinnovabili e una migliore gestione energetica.

Perché le aziende moderne hanno bisogno di sistemi di accumulo energetico

Le reti elettriche sono sottoposte a una forte pressione. Maggiore è il fabbisogno di elettricità delle fabbriche, più difficile diventa mantenere una fornitura costante, dato che le fonti di energia rinnovabile come il solare e l'eolico sono variabili. Le centrali elettriche tradizionali impiegano tempo per aumentare la loro produzione, con conseguenti prezzi irregolari e talvolta interruzioni di corrente.

Se un'azienda dipende esclusivamente dall'energia elettrica della rete, è esposta al rischio di fluttuazioni tariffarie e interruzioni di corrente impreviste. Un efficace sistema di accumulo di energia industriale è come una grande spugna che assorbe energia elettrica: immagazzina elettricità a basso costo quando non è necessaria e la rilascia quando la rete è costosa o non disponibile.

Le aziende più lungimiranti di tutto il mondo considerano ormai l'energia come una risorsa gestibile, non solo come una spesa fissa. Questo cambiamento può far risparmiare denaro e proteggere le apparecchiature sensibili da danni causati da corrente elettrica instabile e cali di tensione.

Che cos'è un BESS commerciale e come funziona?

A Sistema di accumulo di energia a batteria Bess è la tecnologia di base utilizzata in molti progetti di accumulo di energia commerciali e industriali. Simile a un sistema di batterie per veicoli elettrici, un BESS immagazzina energia elettrica e la rilascia quando necessario, ma i sistemi commerciali sono progettati per esigenze di potenza ed energia molto maggiori.

Un sistema BESS commerciale in genere integra diversi sottosistemi chiave:

● Sistema di batterie: le celle, i moduli e i supporti delle batterie immagazzinano energia elettrica. Le batterie al litio ferro fosfato (LFP) sono ampiamente utilizzate nelle applicazioni di accumulo di energia stazionarie.

● Sistema di conversione di potenza (PCS): Il PCS converte l'energia elettrica tra corrente continua (CC) e corrente alternata (CA) e controlla lo scambio di potenza tra la batteria e il sistema elettrico.

● Sistema di gestione termica: a seconda della progettazione del sistema, è possibile utilizzare il raffreddamento ad aria o a liquido per mantenere temperature operative adeguate della batteria e garantire prestazioni stabili del sistema.

● Sistema di gestione della batteria (BMS): il BMS monitora la tensione, la temperatura, la corrente e lo stato di carica delle celle, fornendo al contempo funzioni di protezione e controllo della batteria.

● Sistema di gestione energetica (EMS): L'EMS coordina la batteria, il PCS, l'impianto fotovoltaico, la rete e i carichi in base alla strategia operativa del progetto.

Gestione termica: circuiti di raffreddamento e riscaldamento per le batterie che garantiscono temperature di esercizio sicure per diversi anni.

Il sistema si ricarica quando i costi dell'elettricità diminuiscono durante la notte. Una volta iniziato il turno del mattino e con l'aumento vertiginoso delle tariffe locali, l'edificio passa all'alimentazione a batteria. Questa ingegnosa soluzione riduce i costi operativi a un livello straordinariamente basso.

Il cervello dell'operazione: BESS EMS e i sistemi di controllo

L'hardware senza software è solo una scatola di sostanze chimiche e metallo. Per farlo funzionare correttamente, è necessario un software. Ed è qui che entra in gioco un sistema di gestione energetica BESS.

Un sistema intelligente di gestione energetica BESS monitora costantemente le condizioni meteorologiche locali, il consumo energetico all'interno dell'edificio e le variazioni dei prezzi dell'energia in tempo reale. Determina il momento ottimale per caricare, scaricare o accumulare energia.

Un sistema avanzato di gestione dell'accumulo di energia automatizza le decisioni che potrebbero sfuggire a un operatore umano. Per gli impianti che necessitano di alimentazione di riserva, il sistema può anche mantenere una riserva di carica predefinita, in modo che una capacità sufficiente della batteria rimanga disponibile per i carichi critici durante un'interruzione della rete elettrica.

Quando l'hardware viene combinato con un efficace sistema di controllo BESS, l'efficienza aumenta come mai prima d'ora. Le aziende non devono più fare supposizioni su quando risparmiare energia: il software può farlo in background, ogni secondo della giornata.

Scalabilità: configurazioni commerciali vs. industriali

Gli impianti commerciali e industriali presentano profili di carico, orari di funzionamento e fabbisogni energetici differenti, pertanto la configurazione di accumulo più appropriata dipende dall'applicazione specifica piuttosto che semplicemente dalle dimensioni dell'edificio. Un edificio per uffici di medie dimensioni ha esigenze diverse rispetto a una grande acciaieria.

I piccoli complessi di uffici, i negozi e gli ospedali sono generalmente gestiti da un sistema di gestione energetica commerciale. Questi sistemi danno grande importanza all'alimentazione di riserva e non prevedono costi aggiuntivi per i picchi di domanda nei pomeriggi estivi, quando gli impianti di condizionamento funzionano a pieno regime.

D'altra parte, un sistema industriale di accumulo di energia a batteria Gestiscono carichi pesanti. Questi impianti sono di grandi dimensioni, spesso alloggiati in container all'esterno di stabilimenti di produzione o miniere. Gestiscono le enormi correnti elettriche necessarie per avviare motori di grandi dimensioni, far funzionare linee di assemblaggio robotizzate e mantenere in funzione macchinari pesanti senza far saltare i fusibili degli interruttori delle sottostazioni locali.

Perché le aziende se ne preoccupano davvero: il problema del costo a richiesta

Le bollette elettriche commerciali possono includere diverse voci a seconda del paese, del fornitore e del contratto di fornitura. Queste possono comprendere addebiti basati sul consumo di energia, sulla domanda di elettricità, sulla capacità contrattualizzata o su altri costi relativi alla rete.

1. Costo dell'energia: la quantità totale di elettricità consumata (in kWh).

2. Costo di potenza di picco : il picco massimo di consumo energetico registrato in un periodo di 15 minuti durante il mese (misurato in kW)

Quel secondo addebito è spietato. Se un impianto raggiunge un picco di 500 kW con una tariffa di 15 dollari per kW, il costo mensile è di 7.500 dollari, anche se il picco si è verificato solo per 15 minuti. In molte zone, i costi legati alla potenza di picco possono rappresentare dal 30% al 70% della bolletta elettrica di un'azienda. Non si tratta di un errore di arrotondamento. È la parte consistente della bolletta ed è causata da un singolo errore.

Un sistema BESS affronta direttamente questo problema con una strategia nota come " riduzione dei picchi " . L'EMS rileva l'aumento della domanda che si avvicina alla soglia di costo elevato e rilascia l'energia immagazzinata nelle batterie anziché prelevare ulteriore energia dalla rete. Il picco viene appiattito. La bolletta si riduce.

La sola riduzione dei picchi di consumo è più efficace per le aziende con costi di potenza compresi tra 10 e 20 dollari per kW e picchi di consumo della durata da 30 minuti a due ore, mentre è meno efficace per le aziende con costi di potenza molto bassi o picchi di consumo lunghi e prolungati.

Abitazioni contro aziende: perché la scala è diversa

Probabilmente avrete già sentito parlare di sistemi di accumulo energetico domestico: quei sistemi a parete che mantengono in funzione alcune luci e un frigorifero quando manca la corrente. I sistemi commerciali si basano sostanzialmente sullo stesso concetto, ma su una scala molto più ampia.

Una batteria domestica può immagazzinare da 10 a 15 kWh. Un sistema commerciale o industriale può avere una capacità energetica che varia da decine o centinaia di kWh a diversi MWh, a seconda dell'impianto e dell'applicazione. La potenza del sistema viene in genere specificata in kW o MW , a seconda delle dimensioni della fabbrica. Ma non si tratta solo di apparecchiature più grandi; il programma di controllo deve gestire molti più fattori contemporaneamente: diverse linee di produzione, tariffe variabili, input solare e necessità di backup, tutto nello stesso momento.

Ottimizzazione dei sistemi di accumulo energetico per massimizzare il risparmio energetico.

Il ritorno economico si ottiene considerando l'ottimizzazione energetica. Le aziende a volte pagano alle compagnie elettriche una tariffa per il loro "picco di domanda", che misura il periodo di 15 minuti di consumo energetico più elevato del mese.

L'ottimizzazione intelligente dell'accumulo di energia consente a un sito di uniformare la curva di domanda. Se tutti i macchinari della fabbrica iniziano a funzionare a pieno regime, la batteria fornisce l'energia aggiuntiva necessaria per sostenere quel picco. Il contatore non registra mai picchi eccessivi, mantenendo le bollette mensili sorprendentemente basse.

Oltre al risparmio sulle bollette, l'affidabilità è un enorme punto di forza. Dal centro di una città trafficata a un sito produttivo remoto, mantenere la continuità operativa durante le fluttuazioni di corrente consente di risparmiare denaro. Questi sistemi di Energia Questi prodotti, noti per la loro affidabilità, vengono ora esportati in oltre 200 paesi in tutto il mondo, consentendo alle aziende di ogni parte del globo di gestire il proprio futuro energetico.