Cos'è un sistema di accumulo di energia commerciale e come funziona?

GUIDA ALL'ENERGY STORAGE COMMERCIALE

I sistemi di accumulo di energia commerciali aiutano le aziende a immagazzinare elettricità, gestire la domanda di potenza, migliorare l'utilizzo dell'energia solare e mantenere le operazioni critiche durante le interruzioni della rete. Questa guida spiega come funziona l'accumulo di batterie commerciale, i suoi componenti principali, le applicazioni comuni, i vantaggi e i fattori chiave da considerare prima di selezionare un sistema.

Energy Storage Commerciale in Breve

Un sistema di accumulo di energia commerciale immagazzina elettricità nelle batterie e la rilascia quando un impianto richiede potenza aggiuntiva. Può caricarsi dalla rete elettrica, da un sistema fotovoltaico solare, da un generatore o da una combinazione di queste fonti di energia.

Un sistema completo include normalmente moduli batteria, un sistema di gestione della batteria, un sistema di conversione della potenza, un sistema di gestione dell'energia, apparecchiature di gestione termica e protezione di sicurezza elettrica.

La domanda di elettricità è raramente costante durante il giorno. Una fabbrica può consumare più potenza quando diverse macchine si avviano contemporaneamente, mentre un hotel, un magazzino, un centro commerciale o un edificio per uffici possono sperimentare una domanda maggiore durante specifiche ore di funzionamento.

Le aziende in alcune regioni affrontano anche un'alimentazione di rete instabile, frequenti interruzioni di corrente, capacità del trasformatore limitata o costi elevati dell'elettricità. Un sistema di accumulo di energia a batteria commerciale, noto anche come C&I ESS, offre all'impianto un maggiore controllo su quando l'elettricità viene immagazzinata e quando viene utilizzata.

Come Funziona un Sistema di Accumulo di Energia Commerciale?

Un sistema di accumulo di energia commerciale opera attraverso un processo controllato di carica e scarica. La strategia esatta dipende dall'obiettivo del progetto, dalla tariffa elettrica, dai carichi collegati, dalla potenza solare disponibile, dalla configurazione del generatore e dalle condizioni della rete locale.

1. L'elettricità entra nel sistema

Il sistema riceve elettricità dalla rete elettrica, dai pannelli solari, da un generatore o da una combinazione di fonti di alimentazione disponibili.

2. Il sistema di conversione della potenza gestisce il flusso di elettricità

Il sistema di conversione della potenza converte l'elettricità tra CA e CC. Ciò consente alle batterie di caricarsi e consente all'energia immagazzinata di essere convertita in corrente alternata utilizzabile per le apparecchiature commerciali.

3. La batteria immagazzina energia elettrica

I moduli batteria immagazzinano elettricità fino a quando il sistema di gestione dell'energia non determina che l'energia immagazzinata debba essere utilizzata.

4. L'energia immagazzinata viene fornita all'impianto

La batteria può scaricarsi durante periodi di alta domanda, bassa produzione solare, interruzioni della rete o altre condizioni operative definite dal progetto.

Il sistema di gestione dell'energia monitora continuamente la domanda del carico, lo stato di carica della batteria, la disponibilità della rete, la produzione solare e i programmi operativi. Controlla quindi quando il sistema deve caricarsi, rimanere in standby o scaricarsi.

Potenza ed energia sono diverse. La potenza del sistema è misurata in kilowatt o megawatt e indica quanta potenza il sistema può erogare in un dato momento. L'energia della batteria è misurata in kilowattora o megawattora e indica quanta energia il sistema può immagazzinare.

Componenti Principali di un Sistema di Accumulo di Energia Commerciale

Una soluzione di accumulo di energia commerciale contiene più delle celle della batteria. I suoi componenti principali devono comunicare e operare insieme come un unico sistema di alimentazione integrato.

Moduli Batteria

I moduli batteria immagazzinano energia elettrica. Le batterie LiFePO4 sono ampiamente utilizzate nell'accumulo di energia stazionario grazie alla loro stabilità termica, alle prestazioni cicliche e all'idoneità per la carica e la scarica ripetute.

Sistema di Gestione della Batteria

Il sistema di gestione della batteria, o BMS, monitora la tensione delle celle, la temperatura, la corrente, lo stato di carica e altre condizioni della batteria. Aiuta anche a proteggere la batteria da sovraccarico, scarica eccessiva, corrente eccessiva e temperatura anomala.

Sistema di Conversione della Potenza

Il sistema di conversione della potenza, o PCS, converte l'elettricità CC dalle batterie in elettricità CA per i carichi commerciali. Durante la carica, converte l'elettricità CA in elettricità CC per l'accumulo della batteria.

Sistema di Gestione dell'Energia

Il sistema di gestione dell'energia, o EMS, coordina la carica, la scarica, l'utilizzo del solare, la gestione dei carichi, il funzionamento del generatore e la comunicazione con altre apparecchiature.

Gestione Termica e Protezione

Il raffreddamento ad aria o a liquido aiuta a mantenere temperature operative adeguate. La protezione di sicurezza può includere interruttori automatici, fusibili, protezione da sovratensione, monitoraggio dell'isolamento, arresto di emergenza, allarmi, rilevamento fumo e apparecchiature antincendio.

Un sistema di accumulo di energia commerciale integra batterie, conversione di potenza, monitoraggio, raffreddamento e apparecchiature di protezione elettrica.

Applicazioni Comuni di Accumulo di Energia Commerciale

Peak Shaving

Un impianto può scaricare l'elettricità immagazzinata quando la sua domanda di potenza raggiunge un livello elevato. Ciò riduce la quantità di elettricità prelevata dalla rete durante i periodi di picco e può aiutare a controllare i costi dell'elettricità legati alla domanda.

Accumulo di Energia Solare

I pannelli solari possono produrre più elettricità di quanta un'azienda possa utilizzare immediatamente durante il giorno. Il sistema di accumulo può immagazzinare l'energia solare in eccesso e utilizzarla in seguito quando la produzione solare diminuisce o la domanda di elettricità aumenta.

Alimentazione di Backup

Quando progettato per il funzionamento di backup, il sistema può mantenere l'elettricità per carichi critici selezionati durante un'interruzione della rete. Questi carichi possono includere illuminazione, sistemi di comunicazione, refrigerazione, apparecchiature di controllo, server o processi di produzione essenziali.

Load Shifting

La batteria può caricarsi quando l'elettricità è più disponibile o meno costosa e scaricarsi durante i periodi di funzionamento a costo più elevato. Questo è anche noto come ottimizzazione time-of-use.

Applicazioni Off-Grid e Weak-Grid

In luoghi con una rete inaffidabile o senza connessione alla rete, l'accumulo di energia commerciale può funzionare con pannelli solari e generatori per creare un sistema di alimentazione ibrido più stabile. La batteria può ridurre il funzionamento non necessario del generatore e aiutare a bilanciare le variazioni della produzione solare.

L'accumulo di energia commerciale può funzionare con fotovoltaico solare, alimentazione di rete, carichi dell'impianto e generatori di backup.

Vantaggi per Impianti Commerciali e Industriali

• Migliore controllo energetico: Le aziende possono gestire quando l'elettricità viene immagazzinata e consumata.
• Maggiore autoconsumo solare: Più elettricità solare può essere utilizzata all'interno dell'impianto.
• Riduzione della domanda di picco della rete: L'energia immagazzinata può supportare l'impianto durante i periodi di alta domanda.
• Capacità di backup: Le apparecchiature critiche possono continuare a funzionare durante alcune interruzioni della rete.
• Espansione flessibile: I sistemi modulari possono consentire l'aggiunta successiva di capacità di batteria o apparecchiature di potenza.
• Riduzione del funzionamento del generatore: Le batterie possono ridurre il tempo di funzionamento del generatore nei progetti weak-grid e off-grid.

Configurazioni del Sistema di Accumulo di Energia Commerciale

Accumulo Connesso alla Rete

L'accumulo connesso alla rete si carica normalmente dalla rete elettrica e fornisce energia immagazzinata durante periodi selezionati. È comunemente utilizzato per il peak shaving e il load shifting.

Solare Più Accumulo

Solare più accumulo combina un sistema fotovoltaico solare con accumulo a batteria. L'eccesso di produzione solare diurna può essere immagazzinato e utilizzato in seguito.

Sistema di Backup Ibrido

Un sistema di backup ibrido combina alimentazione di rete, energia solare e accumulo a batteria. È adatto per aree con alimentazione di rete instabile e progetti che richiedono backup di carichi critici.

Sistema Ibrido Off-Grid

Un sistema ibrido off-grid combina normalmente pannelli solari, accumulo a batteria e un generatore. È adatto per località commerciali o industriali remote dove l'alimentazione di rete affidabile non è disponibile.

Come Selezionare il Giusto Sistema di Accumulo di Energia Commerciale

1. Rivedere il profilo del carico. Raccogliere il carico medio, il carico massimo, le ore di funzionamento, i periodi di picco della domanda e il consumo giornaliero di elettricità.

2. Definire l'obiettivo del progetto. Confermare se il sistema è richiesto per peak shaving, accumulo solare, alimentazione di backup, riduzione del generatore o funzionamento off-grid.

3. Determinare la potenza richiesta. Considerare la potenza operativa normale e la potenza di avviamento di motori, pompe, compressori e altre apparecchiature.

4. Calcolare la capacità della batteria. Considerare il carico collegato, la durata del backup, la profondità di scarica utilizzabile, l'efficienza di conversione, la temperatura e la capacità di riserva.

5. Confermare le condizioni della rete, del solare e del generatore. Rivedere la tensione di rete, la frequenza, la capacità del trasformatore, la capacità fotovoltaica solare e le dimensioni del generatore.

6. Valutare l'ambiente di installazione. Considerare l'installazione interna o esterna, la temperatura ambiente, la corrosione, la ventilazione, il drenaggio e lo spazio di manutenzione.

7. Verificare la comunicazione e il monitoraggio. Confermare i protocolli richiesti, il monitoraggio remoto, la compatibilità dell'inverter, la registrazione dei dati e il controllo del generatore.

8. Pianificare la manutenzione e l'espansione. Assicurarsi che il layout del sistema consenta un'ispezione sicura, la sostituzione dei componenti e l'espansione futura.

Informazioni Necessarie Prima del Dimensionamento del Sistema

• Paese del progetto e luogo di installazione
• Tensione e frequenza della rete
• Sistema elettrico monofase o trifase
• Potenza massima del carico in kW
• Consumo giornaliero di elettricità in kWh
• Tempo di funzionamento di backup richiesto
• Elenco dei carichi critici
• Capacità fotovoltaica solare esistente o pianificata
• Capacità del generatore, se applicabile
• Requisito di installazione interna o esterna
• Area di installazione disponibile
• Requisiti di espansione futuri

Domande Frequenti

Qual è la differenza tra un sistema di accumulo di energia commerciale e un generatore?

Un generatore produce elettricità da combustibile, mentre un sistema di accumulo di energia a batteria immagazzina elettricità prodotta in precedenza. I due sistemi possono anche lavorare insieme.

Un sistema a batteria commerciale può fornire energia durante un'interruzione della rete?

Sì, ma il sistema deve essere progettato per il funzionamento di backup o off-grid. Un sistema standard connesso alla rete potrebbe spegnersi durante un'interruzione a meno che non includa le apparecchiature di trasferimento e la logica di controllo richieste.

Per quanto tempo un sistema di accumulo di energia commerciale può alimentare un impianto?

La durata del backup dipende dalla capacità utilizzabile della batteria e dalla potenza consumata dai carichi collegati. Un dimensionamento accurato richiede un elenco dettagliato dei carichi e il tempo di backup previsto.

L'accumulo di energia commerciale può funzionare con pannelli solari?

Sì. La batteria può immagazzinare l'eccesso di produzione solare diurna e fornire l'energia immagazzinata in seguito quando la produzione solare è inferiore o la domanda di elettricità è maggiore.

Cosa influisce sulla durata di vita di un sistema a batteria commerciale?

La chimica della batteria, la qualità delle celle, la temperatura operativa, la profondità di scarica, la velocità di carica, la frequenza dei cicli, il controllo BMS, le prestazioni di raffreddamento e le condizioni di manutenzione possono influire sulla durata di vita.

Quali informazioni sono richieste per un preventivo di ESS commerciale?

Le informazioni utili includono la posizione del progetto, la tensione di rete, il carico massimo, l'uso giornaliero di elettricità, il tempo di backup richiesto, la capacità fotovoltaica solare, i dettagli del generatore, l'ambiente di installazione e i requisiti di espansione futuri.

Discuti il tuo progetto di accumulo di energia commerciale Voltertech supporta distributori, installatori, appaltatori EPC e sviluppatori di progetti nella selezione di sistemi di accumulo di energia commerciali. Inviaci le informazioni sui tuoi carichi, i requisiti di backup, le condizioni della rete e la configurazione solare per una revisione iniziale della soluzione.

Contatta Voltertech