Serie di blog “Greener Upgrades” #15
Hva er peak shaving?
Il peak shaving è una strategia volta a sostenere i picchi di domanda di energia quando l'energia disponibile è limitata. Per quanto riguarda i sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS), si tratta di immagazzinare energia quando la domanda è bassa e di utilizzare l'energia immagazzinata quando la domanda supera la capacità disponibile dalla fonte di energia primaria, sia essa una connessione alla rete o un pacchetto di generatori. In questo blog analizziamo come i BESS possano risolvere efficacemente i vincoli di capacità associati alla disponibilità limitata di energia, rendendoli uno strumento prezioso per garantire un'alimentazione stabile e resiliente.
In molte strutture e progetti si verificano picchi di domanda di energia, determinati da fattori quali l'ora del giorno, le apparecchiature HVACR, i macchinari pesanti o l'avviamento dei motori. Quando la domanda di energia supera la capacità disponibile, si possono verificare malfunzionamenti delle apparecchiature, riduzione dell'efficienza produttiva o addirittura interruzioni dei processi. Integrando i BESS in un sistema di alimentazione per mitigare questi vincoli, possiamo aumentare la flessibilità del sistema, gestire i picchi di domanda, migliorare l'efficienza, ridurre le emissioni e ottimizzare il consumo energetico.
In molte strutture e progetti si verificano picchi di domanda di energia, determinati da fattori quali l'ora del giorno, le apparecchiature HVACR, i macchinari pesanti o l'avviamento dei motori. Quando la domanda di energia supera la capacità disponibile, si possono verificare malfunzionamenti delle apparecchiature, riduzione dell'efficienza produttiva o addirittura interruzioni dei processi. Integrando i BESS in un sistema di alimentazione per mitigare questi vincoli, possiamo aumentare la flessibilità del sistema, gestire i picchi di domanda, migliorare l'efficienza, ridurre le emissioni e ottimizzare il consumo energetico.
Come funziona?
Possiamo parlare di peak shaving in due modi.
1. In termini di sistema energetico ibrido, utilizzando un BESS per ridimensionare un generatore.
2. In una rete elettrica limitata, utilizzando un BESS per superare una connessione di rete limitata.
1. In termini di sistema energetico ibrido, utilizzando un BESS per ridimensionare un generatore.
2. In una rete elettrica limitata, utilizzando un BESS per superare una connessione di rete limitata.
Riduzione dei picchi per ridimensionare un pacchetto di generatori
Il problema: in molti progetti un generatore viene dimensionato per grandi picchi di potenza, ma ciò significa che il generatore è spesso sovradimensionato per il normale carico di funzionamento dell'apparecchiatura. Il picco iniziale di corrente assorbita farebbe scattare un generatore più piccolo, quindi come possiamo ovviare a questo problema? Prendiamo l'esempio di un refrigeratore da 750 kW: potremmo usare un generatore per coprire il carico iniziale di 580 ampere, ma per il resto del tempo funzionerebbe sottocarico.
La soluzione Aggreko: Aggreko può risolvere questo problema integrando un BESS con un generatore ridimensionato, garantendo il funzionamento efficiente di apparecchiature come un refrigeratore da 750 kW. Il BESS, in modalità peak shave, consente al chiller di assorbire una corrente maggiore durante l'avvio senza dover ricorrere a un generatore sovradimensionato.
Vantaggi: Questa modalità consente di ridimensionare il generatore, con un immediato risparmio di carburante e di emissioni. Inoltre, garantisce che quando il generatore è in funzione, il carico è seduto a una percentuale più alta, assicurando un tasso di consumo più efficiente e migliorando l'affidabilità dell'apparecchiatura.
Peak shaving per una rete limitata
Il problema: un progetto è limitato a una piccola connessione alla rete durante le ore lavorative, la richiesta di energia è superiore alla potenza disponibile; il BESS è in grado di risparmiare l'energia immagazzinata negli intervalli di basso carico e di utilizzarla quando l'energia è necessaria. Ad esempio, un sito di ricarica per veicoli elettrici dispone di una connessione di 125A, ma il picco di richiesta da parte di più caricatori per veicoli elettrici è superiore all'alimentazione disponibile.
Soluzione Aggreko: Aggreko può risolvere questo problema fornendo un BESS di medie dimensioni. Il BESS consentirà a questa soluzione di funzionare a partire da una connessione di rete di piccole dimensioni, immagazzinando l'energia durante i periodi di bassa domanda e scaricandola quando la domanda di energia supera le dimensioni della connessione di rete.
Vantaggi: Questa modalità consente di avere a disposizione una capacità virtuale che permette di ridurre la produzione o di utilizzare una connessione di rete più piccola. In alcuni casi, ciò annullerà la necessità di un aggiornamento della capacità.
Perché il BESS è una soluzione efficace?
- Evitare costosi aggiornamenti della rete: I BESS possono ridurre o eliminare la necessità di costosi aggiornamenti della rete.
- Erogazione rapida di energia: I BESS possono fornire energia quasi istantaneamente, mentre i generatori hanno tempi di avvio più lunghi
- Gestione di fasi di carico più ampie: I BESS possono gestire fasi di carico più ampie mantenendo la stabilità del sistema
- Riduzione delle emissioni: I BESS minimizzano le emissioni e riducono il consumo di carburante rispetto a una configurazione tradizionale del generatore
- Aumento dell'efficienza del generatore: L'integrazione dei BESS può migliorare l'efficienza del generatore
- Sicurezza energetica: Riducendo la dipendenza dalla rete, i BESS aumentano la sicurezza energetica.
Peak shaving ed energia di rete
I BESS possono essere utilizzati per evitare o limitare il consumo di energia dalla rete durante i periodi di tariffe elevate, per ridurre la spesa energetica. Alcune aziende possono anche voler limitare l'utilizzo dell'energia di rete quando l'intensità di carbonio è elevata. A tal fine, il BESS si ricarica durante i periodi di non picco e utilizza l'energia del BESS quando la tariffa è alta. Inoltre, un BESS può essere utilizzato per evitare che le aziende superino la loro capacità di importazione.
Integrazione delle fonti rinnovabili
Se un sito o un progetto dispone di fonti di energia rinnovabile, i BESS possono contribuire ad aumentare l'utilizzo dell'energia rinnovabile immagazzinando l'energia rinnovabile in eccesso quando non è necessaria e scaricando l'energia immagazzinata nel BESS quando è necessaria sul posto. Questo non solo aumenta la penetrazione delle fonti rinnovabili in un sito, ma aggiunge anche resilienza a un sistema energetico e riduce la dipendenza dalla rete o dai generatori.
Considerazioni importanti
Per determinare le soluzioni di alimentazione temporanea più efficaci per un'applicazione di peak shaving, è fondamentale comprendere il profilo di carico previsto, compresi i picchi di carico, il carico di base ed eventuali correnti di spunto elevate. È importante coinvolgere sempre un esperto del prodotto per assicurarsi che il progetto sia pienamente compreso e che la soluzione sia specificata.
Conclusione
I sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) offrono una soluzione versatile per la gestione dei vincoli energetici. Applicazioni come il peak shaving dimostrano la loro capacità di ottimizzare il dimensionamento dei generatori nei sistemi di alimentazione ibridi, in particolare quando le connessioni alla rete sono limitate. Questo porta a una maggiore efficienza, a una maggiore resilienza, a una riduzione delle emissioni e a un consumo minimo di carburante. Di fronte alla persistente congestione della rete e alle carenze di energia, i BESS emergono come uno strumento fondamentale per raggiungere un equilibrio energetico ottimale.