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Greener Upgrades blog series #3

Una guida al Battery Energy Storage Systems (BESS)

Che cos'è un Battery Energy Storage System (BESS)?

I Battery Energy Storage Systems (BESS) si sono imposti all'attenzione per i numerosi vantaggi che offrono, tra cui la riduzione delle emissioni, del consumo di carburante e dei costi. Tuttavia, si tratta di una tecnologia complessa ed è importante considerare numerosi fattori prima di scegliere il BESS giusto per la propria applicazione. In questo articolo discutiamo le terminologie chiave e le apparecchiature necessarie per l'integrazione delle batterie di accumulo. Utilizzando le batterie, aiutiamo i nostri clienti a ottimizzare le loro configurazioni di alimentazione temporanea.
I Battery Energy Storage Systems, o BESS, sono soluzioni innovative per l'accumulo di energia che immagazzinano l'energia elettrica nelle batterie per un uso successivo. Svolgono un ruolo cruciale nella stabilità dell'energia su rete o fuori rete, ottimizzando l'uso dell'energia, riducendo le emissioni, il consumo di carburante e fornendo capacità aggiuntiva.

Terminologia comune BESS

La comprensione della terminologia chiave delle batterie è essenziale per un utilizzo efficace. Ecco alcuni termini chiave:

  • Stato di carica (SoC): rappresenta il livello di energia attuale di una batteria. Spesso viene illustrato graficamente per fornire una rappresentazione visiva dello stato di carica della batteria.
  • Depth of Discharge (DoD): indica la percentuale di capacità della batteria che è stata utilizzata.
  • Round-Trip Efficiency (RTE): è espressa in percentuale e rappresenta il rapporto tra l'energia recuperata dal BESS e l'energia immessa, tenendo conto delle perdite come il calore.
  • Frequenza di ciclo del BESS: quante volte il BESS effettua cicli al giorno (carica e scarica completamente).
  • Corrente massima di carica: la corrente massima di carica di un BESS è determinata dalla capacità della batteria, dalla chimica e dal caricabatterie o dall'inverter utilizzato nel sistema.
  • Ibridazione: aggiunta di più fonti di energia all'interno di una soluzione, come ad esempio l'aggiunta di una batteria di accumulo a un pacchetto di generatori o anche a un pacchetto solare. Un pacchetto di potenza ibrido è realizzato combinando due o più forme di potenza diverse.
  • Limite di passaggio: definisce la quantità massima di energia che può fluire attraverso un BESS senza essere immagazzinata. Il limite di passaggio è una considerazione fondamentale quando si abbina un generatore a un BESS.
  • Riserva di rotazione: capacità di generazione attiva e pronta a fornire energia immediata in caso di aumento della domanda di energia o di perdita imprevista di altre fonti di energia.
  • Spostamento della riserva di rotazione: utilizzo dell'energia immagazzinata nelle batterie per sostituire o ridurre il consumo di energia.

Come vengono valutati i Battery Energy Storage Systems (BESS)?

Capacità di accumulo energetico

Misurato in kW/h, si riferisce alla quantità di energia che può essere immagazzinata. Se un sistema di accumulo di energia a batteria ha un rapporto più elevato tra accumulo di energia e potenza, è adatto ad applicazioni come lo spostamento della riserva di rotazione, l'accumulo di energia rinnovabile in eccesso e lo spostamento di gasolio e carburante. 

Energia di supporto o energia nominale

Misurato in kilowatt kW, si riferisce alla massima potenza di uscita che l'unità può fornire in un momento specifico. Se un BESS ha un rapporto di accumulo di potenza/energia più elevato, questo valore è spesso utilizzato per applicazioni che richiedono una rapida erogazione di potenza, come ad esempio l'avvio di una gru a torre o come parte di un pacchetto load-on-demand del generatore, che fornisce assistenza ai generatori per l'avviamento dei motori. Inoltre, migliora l'alimentazione della rete con il supporto della frequenza o la correzione del fattore di potenza. 

Sistemi di controllo BESS

I sistemi di controllo dei BESS sono incredibilmente importanti in quanto influiscono sull'efficienza di un pacchetto energetico. Il livello di controllo richiesto dipende dalla complessità e dallo scopo di un progetto. Ecco una panoramica dei controlli integrati in un progetto.

  • Controlli a livello di prodotto/asset: Ogni prodotto è dotato di un controllore di asset, che gestisce il PCS (Power Conversion System), il BMS (Battery Management System) e altri sistemi ausiliari all'interno del prodotto di accumulo a batteria.
  • Microgrid controller: Aggreko sta introducendo un controllore di microgrid per impianti a batteria mobili di medie e grandi dimensioni. Questo dispositivo ottimizza le prestazioni dei BESS, si integra perfettamente con la nostra flotta di gruppi elettrogeni e consente l'utilizzo di fonti rinnovabili come l'eolico e il solare. Funge da controllore centrale per un sistema energetico e può collegarsi a più asset.

Integrazione del BESS in un pacchetto di potenza ibrida

Le apparecchiature necessarie per integrare i BESS in un pacchetto di alimentazione ibrida (generatore e batteria) variano in modo significativo a seconda dei requisiti del progetto. Di norma, però, i componenti principali consistono in cavi di comunicazione, cavi di alimentazione, cavi del generatore e un cavo di ricarica del BESS per il generatore. In Aggreko, i nostri esperti collaborano con voi per garantire che venga indicata l'apparecchiatura giusta in base ai requisiti del vostro progetto specifico.

Applicazioni comuni dei BESS

Di seguito sono elencate le principali applicazioni in cui utilizziamo le batterie di accumulo dell'energia per supportare i nostri clienti:

  • Ibridazione, utilizzo di batterie per ridurre o ridimensionare un generatore
  • Superamento dei vincoli di capacità (a causa di una connessione elettrica limitata o di una potenza limitata del generatore)
  • Carico transitorio (supporto di correnti di spunto elevate, come l'avvio di macchinari a motore, gru a torre, ecc.)
  • Integrazione con le energie rinnovabili, per gestire l'alimentazione intermittente
  • Resilienza energetica fuori rete
  • Alimentazione di riserva e sicurezza energetica
  • Fornitura di capacità virtuale per la ricarica dei veicoli elettrici (EV)
  • Spostamento della riserva di rotazione (per carichi su richiesta o configurazioni multi-asset)
  • Mantenere i motori Stage V in funzione a carichi ottimali
  • Per rispettare la legislazione e le normative quando si lavora in zone a bassa/assenza di emissioni
 

Conclusione

I Battery Energy Storage Systems (BESS) stanno trasformando il panorama energetico, offrendo flessibilità, efficienza e sostenibilità. Aggreko offre una gamma di soluzioni BESS progettate per soddisfare diverse esigenze di accumulo di energia o di assistenza energetica. Grazie alla comprensione della chimica, della terminologia e dei requisiti di integrazione dei BESS, possiamo aiutarvi a prendere decisioni informate per minimizzare le emissioni, ridurre il consumo di carburante e ottimizzare le vostre configurazioni di energia ibrida, garantendo affidabilità e prestazioni.