SISTEMI DI ACCUMULO
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Un calcolo più approfondito e accurato può essere effettuato dal progettista con dati più accurati, magari ricavati con un accurato monitoraggio dell’energia prodotta dall’impianto di produzione e consumata dalle utenze domestiche; • i kWh immessi in rete hanno un valore inferiore al 50% rispetto ai kWh consumati nelle fasce orarie F2 e F3: in questo macro-scenario, prima di dimensionare il sistema di accumulo, bisogna incrementare la producibilità dell’impianto fotovoltaico in modo tale da aumentare i kWh accumulabili dal sistema di accumulo nelle ore diurne. Oltre alla capacità in termini di kWh, per il corretto dimensionamento del sistema di accumulo bisogna tenere in considerazione anche altri parametri chiave: • stato di carica (SOC – state of charge): per ciascuna tecnologia di batterie è definita sia un SOC minimo (massima profondità di scarica oltre la quale le batterie possono danneggiarsi) che un SOC massimo (massimo livello di carica);
Tecnologia
SOC minimo 40% - 50% 10% - 20%
SOC massimo
Batteria Pb-H 2 SO 4 Batteria LIFePO 4 Super-capacitore
100%
90% - 100%
0%
100%
• tempo di ricarica; • cicli di vita.
Tutti questi parametri influenzano le prestazioni e la durata nel tempo del sistema di accumulo.
In ambito domestico, i sistemi di accumulo possono essere progettati anche per: • avere a disposizione un sistema di backup in caso di disservizio della rete elettrica di distribuzione; • limitare la potenza assorbita dalla rete elettrica entro un determinato valore di potenza prestabilito: in caso di assorbimenti delle utenze domestiche oltre il valore prestabilito, il sistema di accumulo fornisce la potenza mancante rispetto a quella fornita dalla rete elettrica. Questa funzionalità del sistema di accumulo viene definita “peak shaving” o “peak curtailment”.
Linee guida sui dati di progetto e i punti rilevanti della progettazione di un sistema di accumulo si possono trovare nella guida CEI 64-53.
— 13.2 Sistemi di accumulo utility scale
I sistemi di accumulo utility scale vengono comunemente definiti BESS (Battery Energy Storage Systems). I BESS possono essere impiegati in molteplici applicazioni e servizi di retecome in indicato di seguito.
• Integrazione delle fonti energetiche rinnovabili non programmabili: per utilizzare a pieno le fonti energetiche rinnovabili non programmabili spesso è necessario bilanciare le loro variazioni nel tempo in maniera molto rapida variando la potenza erogata dalle centrali termoelettriche ed idroelettriche; il rendimento delle centrali termoelettriche è linearmente legato alla potenza erogata e quindi, brusche riduzioni di potenza erogata dalle centrali termoelettriche comportano perdite in efficienza; inoltre cicli di start e stop continui delle centrali termoelettriche implicano una riduzione della loro vita tecnica attesa. Onde evitare questa tipologia di problematiche, i BESS possono andare a compensare il funzionamento delle fonti di energia rinnovabile non programmabili. • Regolazione della frequenza primaria, secondaria e terziaria: nel sistema elettrico normalmente, in caso di squilibrio tra la potenza generata e quella assorbita dalla rete elettrica, si verifica una variazione della frequenza a cui reagiscono automaticamente i regolatori di velocità dei generatori rotanti abilitati a fornire il servizio di regolazione primaria; la potenza prodotta da tali generatori che forniscono questi servizi di rete viene variata fino al raggiungimento di una situazione di equilibrio. I sistemi di accumulo, che sono dotati di tempi di risposta molto rapidi, possono essere impiegati per la fornitura del servizio di regolazione primaria in maniera più efficiente rispetto ai generatori rotanti. Il principale ostacolo all’introduzione dei sistemi di accumulo per la regolazione primaria della frequenza è al momento costituito dal meccanismo di remunerazione di tale servizio.
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