Sungrow ha celebrato nella cornice dell’Autodromo Nazionale di Monza il suo primo Power Connect Day dedicato ai clienti italiani. L’evento è stato l’occasione per presentare le nuove soluzioni del marchio nel settore dello storage BESS (Battery Energy Storage System), per utility scale e C&I: PowerTitan 3.0, PowerStack e PowerKeeper.
Hanno partecipato Emilio Manzoni, Head of PV&BESS Utility Italy, Eleonora Potestio, Senior Technical Sales Manager Italy, e Alessandro Soragna, Senior Distribution Account Manager. Antonio Prunotto, Socio Fondatore della CER Solar Valley, e Simone Mariga, Chief Technical Officer di ESPE, hanno presentato i case study relativi all’impiego dei prodotti BESS di Sungrow.
PowerTitan 3.0, il BESS per l’utility scale
Emilio Manzoni
Nel campo dello storage utility scale, Sungrow Italy fornirà nel 2026 installazioni per 1,7 GWh. Impianti pensati per applicazioni di peak shaving e di time shifting, ovvero, rispettivamente, per soddisfare i picchi di richiesta di energia da rete e per spostare nel tempo l’uso dell’energia, immagazzinando i kWh quando sono prodotti e rilasciandoli quando gli impianti fotovoltaici non lavorano (tipicamente di notte). Il time shifting è utile anche per trattenere l’energia quando vale poco e per restituirla quando vale di più. È il principio alla base dell’energy trading, che grazie ai BESS si sta diffondendo sul mercato: si acquista energia quando costa poco, si caricano le batterie dell’accumulo e la si rivende nei momenti di prezzo più alto. Il modello di business si regge sul differenziale di prezzo tra la fase di carica e quella di scarica.
Per i grandi impianti di storage BESS, Sungrow offre PowerTitan 3.0, un sistema di accumulo totalmente integrato, che include tutte le componenti necessarie per lo storage: batterie, PCS (Power Conversion System) e un’elettronica di controllo capace di grid forming (una funzione sempre più importante e necessaria nelle reti con elevate percentuali di fonti rinnovabili, e ormai obbligatoria perTerna per gli impianti di livello utility scale). Nel volume di un container da 20 piedi, PowerTitan 3.0 racchiude una potenza di 7,2 MW e una capacità di 27,6 MWh.
Più in dettaglio, Sungrow propone questo storage in configurazioni da 2, 3, 4, 6 oppure 8 ore, con pacchi batteria e PCS raffreddati a liquido a circuito chiuso, e un RTE (Round-Trip Efficiency) del 92%. Le celle prismatiche al litio con chimica LFP hanno una disposizione interna degli strati studiata per sfruttare al massimo lo spazio interno, con una capacità di 661 Ah e un’efficienza del 96,5%.
I circuiti di potenza dei PCS sono al carburo di silicio, hanno un’efficienza massima del 99,3% e sopportano un sovraccarico del 50% per ogni unità. Ogni container comprende più PCS, per esempio uno per ogni rack di batterie (il numero di rack collegati a un PCS cresce con l’aumentare del numero di ore di scarica richieste dal BESS). Questa configurazione garantisce che in caso di guasto di un PCS il sistema perda solo uno o pochi rack, non l’intera unità, come succederebbe se il container fosse dotato di un unico PCS.
Il sistema di raffreddamento immette l’aria dal fianco del container e la fa uscire calda dall’alto, con un impianto di ventilazione che consuma il 10% in meno di energia rispetto alla versione precedente del PowerTitan. La nuova configurazione, inoltre, elimina il parziale riscaldamento dell’aria in ingresso quando più container sono disposti uno vicino all’altro.
L’elettronica di bordo gestisce il livello di carica (SoC, State of Charge) su cinque livelli, dalla singola cella all’intero impianto formato da più unità PowerTitan. Questo consente di bilanciare in maniera automatica la carica residua delle celle, per evitare la circolazione interna della corrente e per massimizzare l’output di energia.
Ogni container PowerTitan 3.0 ha una densità energetica di area pari a 467 kWh/m2, un miglioramento del 22% rispetto alla versione 2.0. Per esempio, un impianto BESS da 1 GWh occupa 7.270 m2 contro i 9.301 m2 della soluzione precedente. Ogni container può essere posizionato back-to-back a soli 15 centimetri di distanza dall’altro, ed è dotato di pareti esterne e di separazione tra i rack capaci di contenere un incendio interno per due ore. I sistemi di sicurezza comprendono sensori di fumo e calore, con spruzzatori automatici di aerosol o acqua. Sul tetto di ogni rack si trova uno sportello che si apre in caso di sovrapressione interna, per lasciar sfogare i gas prodotti da un’esplosione.
Grazie all’integrazione in ogni container di tutti gli elementi necessari, preassemblati e calibrati in fabbrica, e a un sistema di comunicazione tra container basato su fibra ottica, l’attivazione di impianti BESS di scala GWh è possibile in meno di un’ora, contro i circa 15 giorni necessari per le soluzioni di altri marchi. Anche l’ispezione dei sistemi di protezione automatica è molto veloce: meno di 30 minuti contro due giorni circa.
Le attività necessarie per la gestione e la manutenzione sono ridotte e semplificate grazie a sistemi automatici per la diagnosi, gli alert e l’ottimizzazione. Il tutto in un’ottica di gestione digitale proattiva tramite la piattaforma PowerDoctor.
Infine, PowerTitan 3.0 è pensato per l’installazione in un range molto ampio di siti all’aperto: resiste alla corrosione dovuta alla salsedine (certificazione C5), all’acqua e alla polvere (IP55), alle basse temperature (-40°C) ed è installabile fino a 4.000 metri di quota. Il sistema di raffreddamento ha una rumorosità inferiore a 70 dBA.
PowerStack, lo storage per C&I
Eleonora Potestio
In Italia il fotovoltaico sta diventando sempre più importante (da 0,3 GW nel 2015 a 6,4 GW nel 2025) e il fenomeno della sovraproduzione di energia nelle ore centrali del giorno è sempre più frequente, un fenomeno che riduce fortemente il prezzo dell’energia, fino a farlo diventare negativo. Con il fotovoltaico, l’alta produzione non coincide con le ore a maggiore remunerazione, quelle serali, di conseguenza ci si è resi conto che gli impianti solari senza un sistema di storage sono fortemente penalizzati. Oggi l’integrazione tra fotovoltaico e storage è fondamentale, non solo per l’utility scale ma anche per il C&I.
Per soddisfare questa richiesta, Sungrow offre il suo sistema di accumulo PowerStack per il C&I, che può essere installato come retrofit in impianti fotovoltaici già esistenti e un po’ datati, accoppiato a un inverter che preleva l’energia in AC dall’impianto e, tramite un altro inverter, la immagazzina in DC. Questa soluzione, sebbene non richieda alcuna modifica al sistema e sia di semplice installazione, comporta uno spreco di energia nella conversione AC/DC e viceversa. Sungrow offre i modelli – già presenti sul mercato – PowerStack ST255CS (storage di 257 kWh, PCS da 125 kW per un’erogazione di energia fino a 2 ore) e ST510CS (514 kWh, PCS da 125 kW per 4 ore).
Più efficiente è invece l’implementazione di PowerStack in DC, connesso direttamente all’inverter ibrido dell’impianto fotovoltaico. Per questa configurazione è disponibile il nuovo PowerStack ST245CS-S, con una capacità di accumulo di 249 kWh e compatibile con gli inverter ibridi SHxxxCX del marchio per il settore C&I, dotati di un massimo di 10 MPPT per installazioni fotovoltaiche complesse.
Il collegamento del PowerStack in DC offre diversi vantaggi:
- Meno componenti da installare: nessun inverter aggiuntivo, quadro distribuzione AC né relativi cavi
- Elevata resa fotovoltaica: rapporto DC/AC pari al 200%, con possibilità di sovradimensionare l’impianto fotovoltaico grazie all’accumulo nel PowerStack dell’energia prodotta in eccesso durante le ore centrali della giornata
- Rapida messa in servizio: configurazione in 3 passaggi, avvio in 5 minuti
- Elevata efficienza energetica: efficienza migliorata del 2%
- Rendimento superiore: aumento del 6,88% dell’IRR (Internal Rate of Return, Tasso Interno di Rendimento)
- Un solo punto di connessione alla rete: fotovoltaico e accumulo condividono un unico inverter ibrido, occupando un solo accesso alla rete e richiedendo meno capacità di rete
Per garantire il miglior funzionamento delle batterie, la serie PowerStack è dotata di un sistema di raffreddamento a liquido, implementa l’intelligenza artificiale per gestire lo stato delle celle, e impiega fusibili a livello sia di rack sia di singoli moduli batteria.
Nel cabinet sono inseriti sensori per rilevare fumo, gas infiammabili e calore, inoltre sono presenti un sistema di estinzione del fuoco con aerosol o con acqua e un pannello di sfogo che si apre in caso di esplosione. L’armadio resiste al fuoco per un’ora.
L’accoppiata PowerStack ST245CS-S e inverter ibrido SH125CX può funzionare nelle modalità off grid e backup grazie alla funzione ATS (Automatic Transfer Switch), che garantisce una commutazione rete/isola di 10 ms, per un massimo di sei sistemi in parallelo. Nel caso serva un’attivazione ancora più veloce, fino a zero millisecondi, si può ricorrere all’ATS1250, un’unità dedicata che supporta fino a 10 sistemi in parallelo e che sarà disponibile nel prossimo futuro.
PowerKeeper, l’accumulo modulare
La nuova serie PowerKeeper include sistemi di accumulo a batteria, pensati per il settore C&I e da accoppiare in DC agli inverter ibridi SHxxxCX. Grazie alla struttura a moduli impilabili, PowerKeeper supporta potenze di 50, 80, 99 e 125 kW. Con l’inverter SH125CX forma un sistema che include la funzione ATS, con un passaggio rete/isola di 10 ms e una corrente di carica/scarica fino a 200 A.
È possibile unire fino a 24 coppie di accumulo e inverter per un impianto collegato alla rete, con una potenza complessiva di 3 MW e una capacità di 24 MWh. Nel caso l’impianto debba funzionare in modalità isola, le coppie collegabili sono al massimo sei, per 750 kW e 6 MWh.
Ogni unità PowerKeeper supporta fino a 5 moduli batteria (dimensioni complessive di 80 x 183,7 x 40,5 cm) e può essere installata anche a contatto con altre unità (back-to-back), per risparmiare spazio. Ogni modulo da 12,5 kWh pesa 90 kg ed è maneggiabile da due persone. L’installazione è semplificata e richiede solo tre passaggi, con tempi di commissioning molto ridotti, paragonabili a quelli di un impianto residenziale.
Il raffreddamento delle celle è effettuato tramite la circolazione di aria che entra dal fianco di ogni modulo per poi uscire dall’alto della colonna. I BMS, uno per ogni modulo, equilibrano la carica dei singoli blocchi, anche quando se ne collega uno nuovo o usato. Grazie a una serie di cicli di equalizzazione con una corrente di 3,5 A, in meno di 48 ore tutti i moduli sono energeticamente bilanciati.
Alessandro Soragna
Lato sicurezza, ogni modulo batteria è dotato di sensori di temperatura, mentre la torre include fusibili, sensori di allagamento e porte di ventilazione per lo sfogo di sovrapressioni dovute a esplosioni interne. Ogni unità PowerKeeper sopporta allagamenti fino a 50 cm di altezza, è installabile in esterno (IP66) con temperature tra -20°C e 55°C e resiste alla corrosione (C5). Le ventole interne producono un rumore inferiore a 60 dB. Queste ventole sono autopulenti, dato che possono girare al contrario per espellere la polvere, secondo un ciclo automatico o su comando manuale da remoto.
Nella splendida cornice dell’Autodromo Nazionale di Monza, Sungrow ha invitato partner e giornalisti a “un giro in pista” a bordo di auto sportive d’eccellenza.
Il monitoraggio del funzionamento di PowerKeeper e la memorizzazione dei dati relativi fanno capo a server localizzati in Europa, con un’architettura che impedisce l’accesso alle informazioni da terminali situati all’esterno del nostro continente. In pratica, soltanto gli operatori europei, sia clienti sia Sungrow, possono vedere questi dati.