Ottobre 14, 2021

Daniela Rimicci

Battery energy storage system e fotovoltaico

BESS, o Battery Energy Storage System, si occupa di gestire l’accumulo di energia prodotta da impianti fotovoltaici o dalla rete per poterla utilizzare quando necessario.

Il BESS (Battery Energy Storage System) è relativo all’accumulo a batteria che immagazzina l’energia prodotta da impianti fotovoltaici o dalla rete, per poterla utilizzare quando effettivamente necessaria. I sistemi a batteria agli ioni di litio, in particolare, utilizzano batterie ricaricabili per immagazzinare l’energia generata dai pannelli solari o fornita dalla rete e poi renderla disponibile come e quando richiesto.

In accoppiata con le FER, queste produrranno elettricità alla massima potenza, mentre la batteria diventerà un buffer per l’immagazzinamento e la fornitura di energia FER.

La vita utile dei BESS? Parliamo di circa 10 anni, dopo di che devono essere sostituiti.

Perché è importante?

La rete elettrica deve avere la capacità di generazione per soddisfare le richieste dei consumatori di elettricità. E dato che la domanda varia notevolmente sia giornalmente sia stagionalmente, far funzionare i generatori per soddisfare carichi che hanno ampi picchi è una grande sfida. I fornitori devono avere abbastanza capacità di potenza installata per soddisfare questa domanda in tempo reale. Soddisfare questi requisiti significa tipicamente che la capacità viene fatta funzionare al 20% oltre la domanda stimata, mentre solo una media del 55% della capacità di generazione installata viene utilizzata nel corso di un anno.

Questa inefficienza è dovuta dalla natura deperibile dell’energia nella rete elettrica. A causa della la mancanza di dispositivi di immagazzinamento all’interno del sistema di rete, l’energia deve essere immediatamente consegnata e utilizzata dal consumatore. La capacità di potenza per l’immagazzinamento dell’energia all’interno della rete è attualmente pari a 125 GW (per la maggiore sotto forma di impianti idroelettrici pompati), che è circa il 3% della capacità energetica globale.

L’immagazzinamento aggiuntivo di energia all’interno della rete permetterebbe a molti più impianti di di funzionare a piena capacità e di ridurre le perdite di energia durante la trasmissione dell’elettricità. Lo stoccaggio dell’energia è un elemento chiave per diversificare le fonti di energia e aggiungere più rinnovabili nel mercato. Utilizzando l’immagazzinamento dell’energia, le fonti di generazione non devono non devono essere aumentate o ridotte, ma possono invece essere più efficienti mentre l’immagazzinamento dell’energia tiene conto delle variazioni della domanda.

Battery energy storage system e fotovoltaico

I BESS rappresentano attualmente solo una piccola parte dell’immagazzinamento dell’accumulo di energia all’interno della rete, ma hanno visto una grande crescita grazie alla loro versatilità, alta densità di energia ed efficienza. Sempre più applicazioni di rete sono diventate adatte per i BESS, poiché i costi delle batterie sono diminuiti mentre le prestazioni e la durata hanno continuato ad aumentare. Infine, i BESS sono in grado di reagire alle richieste della rete quasi istantaneamente, ma hanno anche la capacità di funzionare per periodi più lunghi e hanno un’ampia gamma di capacità di immagazzinamento e potenza.

Per rispondere appieno alle esigenze attuali di case e industrie, ci si può dotare di un software intelligente che utilizza algoritmi per coordinare la produzione di energia e i sistemi di controllo computerizzati usati per decidere quando conservare l’energia per fornire riserve o rilasciarla alla rete. L’energia viene rilasciata dal sistema di immagazzinamento delle batterie durante i momenti di picco della domanda, mantenendo i costi bassi e il flusso di elettricità.

Vantaggi e integrazione

I vantaggi dell’accumulo di energia a batteria sono relativi all’efficienza energetica, al risparmio e alla sostenibilità, agevolando l’uso di fonti rinnovabili e riducendo il consumo.

Integrare i BESS all’interno del proprio impianto fotovoltaico vuol dire approvvigionarsi e utilizzare al bisogno reale energia pulita, inquinare meno e, quindi, essere più efficienti. Ma il costo? In effetti si deve tenere in considerazione il costo totale di un impianto rispetto al costo dell’energia dalla rete.

Mentre l’implementazione dello stoccaggio di energia all’interno della rete ha molti benefici, il costo dell’unità di stoccaggio stesso comporta un costo aggiuntivo associato allo stoccaggio. Il prezzo di ogni chilowattora di energia che passa attraverso, prima di essere inviata alla rete, aumenterà. A titolo di esempio, una fonte di generazione che vuole utilizzare lo stoccaggio di energia può generare energia per 10 cent/kWh con una batteria Li-ion che costa 400 dollari per kilowatt-ora da accoppiare al sistema.

Anche se la batteria ha una vita di 4000 cicli ( vita operativa di circa 11 anni con cicli giornalieri), nel corso della vita utile ogni ciclo di stoccaggio aggiungerà un ulteriore 10 centesimi al prezzo dell’energia, rendendo effettivamente qualsiasi energia a un costo doppio. Per ottenere un vero impatto economico avremmo anche bisogno di valutare il costo effettivo associato a non immagazzinare alcuna energia (essenzialmente il dollaro guadagnato dal miglioramento dell’efficienza).

In ogni caso, i prezzi dell’immagazzinamento dell’energia sono in continua discesa, mentre la durata del ciclo di vita aumenta, insieme alle criticità ambientali che interessano tutti noi: grazie alle ultime tecnologie l’immagazzinamento dell’energia è diventato più fattibile e risulta un buon compromesso sia in termini di efficienza energetica sia in termini economici.

Conclusioni

Le tecnologie di stoccaggio a batteria sono essenziali per accelerare la sostituzione dei combustibili fossili con l’energia rinnovabile. I sistemi di stoccaggio a batteria giocheranno un ruolo sempre più centrale tra le forniture di energia verde e la risposta alla domanda di elettricità.

La tecnologia di immagazzinamento delle batterie ha un ruolo chiave nel garantire che le case e le aziende possano essere alimentate da energia verde anche quando il meteo non è particolarmente favorevole (soleggiato o ventoso).

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