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Serie di blog Greener Upgrades #11

Utilizzo di generatori e batterie di accumulo per un'alimentazione temporanea a basse emissioni

Introduzione

Quando si aggiorna o si effettua la manutenzione di un'infrastruttura elettrica, la necessità di disporre di un'alimentazione temporanea affidabile è fondamentale, soprattutto per supportare i carichi variabili. Gli approcci tradizionali si basano spesso su generatori, che possono essere inefficienti e aumentare le emissioni. Tuttavia, l'integrazione dei sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) con i generatori offre una soluzione più sostenibile ed efficiente, in particolare negli scenari che richiedono un'alimentazione costante durante gli arresti, la manutenzione o i carichi fluttuanti.

Il ruolo dei BESS nelle moderne soluzioni energetiche

I BESS possono essere perfettamente integrati con generatori singoli o multipli, fornendo una soluzione di alimentazione flessibile e resiliente. Questa configurazione è particolarmente vantaggiosa negli scenari in cui vi è una notevole richiesta di energia durante le riparazioni o le sostituzioni dei quadri elettrici. Il BESS agisce come riserva di rotazione, consentendo di spegnere i generatori quando i carichi sono bassi, riducendo così il consumo di carburante e l'usura. Inoltre, i BESS aumentano la resilienza del sistema, consentendogli di gestire picchi improvvisi di domanda o perdite di potenza inaspettate.

Affrontare le sfide dell'alimentazione temporanea

Le soluzioni per l'alimentazione temporanea sono spesso soggette a inefficienze, in particolare quando i generatori Stage V funzionano con carichi variabili. Questi generatori, pur essendo conformi a rigorosi standard di emissione, possono avere problemi di affidabilità e prestazioni quando non operano nel loro range di carico ottimale. I BESS riducono queste problematiche gestendo le fluttuazioni di carico, garantendo un funzionamento efficiente dei generatori e fornendo una fonte di energia più affidabile ed ecologica.

Applicazioni in tutti i settori

  • Impianti produttivi e petrolchimici: Durante le interruzioni o i periodi di manutenzione, gli impianti possono mantenere i servizi essenziali come l'illuminazione, la sicurezza e i sistemi di emergenza utilizzando i BESS, riducendo così l'utilizzo dei generatori e le emissioni.
  • Servizi pubblici: Le aziende di servizi pubblici possono utilizzare i BESS per gestire la distribuzione dell'energia durante la manutenzione o le interruzioni, assicurando che le infrastrutture critiche rimangano operative senza fare affidamento esclusivamente sui generatori.
  • Servizi per l'edilizia e le costruzioni: le operazioni di costruzione si svolgono di solito in siti con una disponibilità limitata o nulla di energia di rete; i BESS possono essere utilizzati insieme ai generatori per fornire l'energia complessiva del sito. Una volta che un edificio commerciale o industriale è stato costruito, l'energia ibrida può fornire energia al sito durante le interruzioni o i fermi temporanei.
  • Film e TV: una combinazione di BESS e generatori può fornire energia in luoghi remoti dove non è disponibile la rete elettrica, oltre ad alimentare studi e palcoscenici privi di alimentazione di rete.   
 

Vantaggi dell'integrazione dei BESS con i generatori

  • Efficienza nella gestione dei carichi variabili: I BESS attenuano le fluttuazioni della domanda di energia, garantendo prestazioni costanti dei generatori.
  • Funzionamento ottimale del generatore: i generatori possono funzionare nel loro intervallo di carico più efficiente, evitando le inefficienze dovute a frequenti cicli o al funzionamento a carico parziale. Riducendo al minimo l'impatto dei carichi variabili, il BESS riduce i cicli del generatore, migliorando l'affidabilità complessiva.
  • Intervalli di manutenzione e assistenza più lunghi: utilizzando potenzialmente meno il generatore, gli intervalli di manutenzione, rifornimento e assistenza possono essere prolungati, il che significa meno tempi di inattività per il generatore, particolarmente importanti con carichi critici o aree remote di difficile accesso. 
  • Utilizzo di generatori Stage V: Il BESS contribuisce a garantire che i generatori Stage V, che contribuiscono a ridurre significativamente le emissioni, funzionino in modo efficiente all'interno della loro gamma di prestazioni ottimali.
  • Riduzione delle emissioni e del consumo di carburante: riducendo il funzionamento a bassa efficienza, il BESS abbassa notevolmente le emissioni.
  • Riduzione della spesa per il carburante: il miglioramento dell'efficienza del carburante consente di risparmiare sui costi operativi.
 

Scenario esemplificativo: Una soluzione più ecologica per un sito di produzione cinematografica

Scenario: Una società di produzione cinematografica, in loco per sei mesi, ha bisogno di un pacchetto di alimentazione per supportare carichi diurni variabili e carichi notturni minimi. Le richieste diurne variano da 30 kW a 200 kW, mentre i carichi notturni sono compresi tra 2 e 6 kW. L'azienda punta a ridurre il consumo di carburante e le emissioni.

Approccio tradizionale

La soluzione tradizionale prevede l'utilizzo di un unico generatore da 320 kVA, che funzionerebbe in modo inefficiente durante i periodi di basso carico notturno, con conseguente aumento del consumo di carburante e delle emissioni.

Soluzione più ecologica

Un approccio più sostenibile prevede l'impiego di tre generatori Stage V da 100 kVA in configurazione load-on-demand, integrati con una batteria da 150/150 kVA. Questa configurazione è progettata per gestire in modo efficiente i carichi variabili.

Come funziona la soluzione?

Funzionamento del BESS in modalità “Gen Assist”: Il BESS alimenta autonomamente il carico inferiore a 30 kW. Quando il carico supera i 30 kW, il BESS attiva il primo generatore, assicurandosi che soddisfi il requisito di carico minimo del 30%. Quando la domanda aumenta, vengono attivati altri generatori, ognuno dei quali mantiene le condizioni di carico ottimali.

Se tutti e tre i generatori non sono in grado di soddisfare i picchi di domanda, la batteria integra la loro produzione, garantendo una fornitura di energia continua ed efficiente. Questa configurazione non solo garantisce la conformità agli standard di emissione Stage V, ma riduce anche in modo significativo il consumo di carburante e le emissioni, allineandosi agli obiettivi ambientali dell'azienda.

Adottando una configurazione ibrida con BESS e generatori, le industrie possono ottenere soluzioni di alimentazione più affidabili ed efficienti. Sia per progetti a breve che a lungo termine, per esigenze temporanee di energia.

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