Lo stoccaggio di energia della batteria è essenziale per un sistema energetico sostenibile e resiliente. Memorizza l'elettricità per un uso successivo, supportando il passaggio dai combustibili fossili a fonti rinnovabili come il vento e il solare.
Catturando energia rinnovabile quando disponibile e inviandolo secondo necessità, lo stoccaggio della batteria migliora l'efficienza della rete, l'affidabilità e la sostenibilità. Questo blog esplora come funziona lo stoccaggio di energia della batteria e la sua importanza.
Come funziona lo stoccaggio dell'energia della batteria
Una batteria immagazzina energia elettrica come energia chimica, che viene rilasciata come elettricità. La ricarica converte elettrica in energia chimica e lo scarico inverte questo. I sistemi di accumulo di energia della batteria utilizzano controlli avanzati per una gestione efficiente dell'energia. I componenti chiave includono il sistema di batterie, l'inverter, il sistema di gestione della batteria, i controlli ambientali, un controller e apparecchiature di sicurezza come sistemi e sensori di soppressione antincendio.
L'importanza dello stoccaggio dell'energia della batteria
Sistemi di stoccaggio dell'energia della batteria (BES) sono importanti nel panorama energetico di oggi, offrendo benefici ai consumatori e alla rete più ampia. Ecco perché sono cruciali:
Migliorare l'integrazione delle energie rinnovabili
- Mitigazione dell'intermittenza: BESS immagazzina energia in eccesso da solare e vento durante la produzione di picco per l'uso quando la domanda è alta o la generazione rinnovabile è bassa.
- Ottimizzazione delle operazioni di griglia: aiutano i servizi pubblici a mantenere un alimentatore stabile appianando le fluttuazioni della produzione rinnovabile.
Migliorare l'affidabilità della griglia e la resilienza
- Potenza di backup: Bess fornisce backup durante le interruzioni, garantendo il potere per l'infrastruttura critica.
- Regolazione della frequenza: rispondono rapidamente ai cambiamenti nella frequenza della rete, mantenendo la stabilità.
Abilitare l'elettrificazione del trasporto e del riscaldamento
- I veicoli elettrici supportano BESS con infrastrutture di ricarica e tecnologie da veicolo a griglia (V2G).
- Aiutano a integrare le pompe di calore nel sistema per riscaldamento e raffreddamento efficienti.
Migliorare l'indipendenza e la sicurezza dell'energia
- Memorizzando energia rinnovabile, BESS riduce la dipendenza dai combustibili fossili.
- Consentono alle comunità di generare e conservare la propria energia, aumentando l'indipendenza.
Tipi di accumulo di energia della batteria
Diversi tipi di batterie vengono utilizzati nei sistemi di accumulo di energia, ciascuno con pro e contro distinti:
Batterie agli ioni di litio
Le principali sostanze chimiche nei sistemi di accumulo di energia sono LFP (Fosfato di ferro al litio) e NMC (Ossido di cobalto di manganese al litio nichel). Le batterie agli ioni di litio sono il tipo più comunemente usato per l'accumulo di energia per diversi motivi:
- Alto densità di energia: Conservare energia significativa di dimensioni compatte.
- Lungo ciclo di vita: Può essere addebitato e scaricato molte volte prima che la capacità degrada.
- Tassi di efficienza e carica/scarico: carica e scarica in modo efficiente a velocità elevate, rendendoli ideali per applicazioni che necessitano di rapida accumulo o rilascio di energia.
- Tecnologia comprovata: la tecnologia agli ioni di litio è matura e ben compresa, rendendola una scelta più sicura delle nuove tecnologie non dimostrate.
Nonostante ciò, le batterie agli ioni di litio affrontano sfide, come la necessità di sistemi di gestione avanzati per prevenire il surriscaldamento e mantenere la salute. È necessaria la selezione del fornitore giusto per lo stoccaggio di energia agli ioni di litio.
Batterie al piombo-acido
Batterie con acido piombo sono una tecnologia matura utilizzata in applicazioni ciclistiche rare, come l'avvio di auto o la fornitura di energia di backup di emergenza. Sono affidabili, convenienti e ampiamente disponibili con un'uscita ad alta potenza.
Tuttavia, hanno una densità di energia inferiore e una durata più breve rispetto alle batterie agli ioni di litio, in particolare sotto un ciclo profondo.
Inoltre, richiedono una manutenzione regolare e possono danneggiare l'ambiente se non riciclato correttamente.
Batterie a flusso
Le batterie a flusso offrono diversi vantaggi:
- Lunga durata del ciclo: operano per migliaia di cicli con degradazione minima, riducendo le esigenze di sostituzione.
- Scalabilità: facilmente ridimensionati per soddisfare specifici requisiti di accumulo di energia, rendendoli versatili.
Ma hanno anche svantaggi:
- Densità di energia inferiore: le batterie a flusso richiedono più spazio rispetto alle batterie agli ioni di litio per la stessa quantità di energia.
- Costo iniziale più elevato: il loro costo iniziale può superare quello di altre tecnologie della batteria.
Batterie agli ioni di sodio
Le batterie agli ioni di sodio offrono diversi vantaggi. Il sodio è più abbondante ed economico del litio, che viene utilizzato nelle batterie agli ioni di litio. Sono anche meno inclini a fuga termica, una preoccupazione per la sicurezza per le batterie agli ioni di litio.
Tuttavia, le batterie agli ioni di sodio sono anche con sfide, come una minore densità di energia, che possono richiedere pacchi di batterie più grandi per lo stesso accumulo di energia.
Inoltre, questa tecnologia è ancora in fase di sviluppo e le sue prestazioni e affidabilità a lungo termine rimangono incerte.
La scelta della batteria giusta dipende da fattori come il costo, la densità di energia, la durata del ciclo, la sicurezza e i requisiti dell'applicazione. Con l'avanzare della tecnologia, i nuovi tipi di batterie miglioreranno ulteriormente le capacità di accumulo di energia.
Applicazioni di accumulo di energia della batteria
I sistemi di accumulo di energia della batteria sono utilizzati in applicazioni residenziali, commerciali e di utilità, ciascuno con esigenze e capacità distinte.
Applicazioni residenziali
I sistemi di accumulo di energia della batteria residenziale (BES) migliorano l'indipendenza energetica e riducono la dipendenza dalla rete.
In genere vanno da 5 a 15 kWh, sono spesso accoppiati con pannelli solari sul tetto per archiviare energia in eccesso generata durante il giorno.
I proprietari di abitazione possono utilizzare questa energia immagazzinata durante la domanda di punta o la notte, con conseguente risparmio sui costi. Bess fornisce anche energia di backup durante le interruzioni, garantendo l'elettricità domestica affidabile.
Applicazioni commerciali
Commercial Bess offre numerosi vantaggi per le aziende.
Da 30 kWh a 2000 kWh, questi sistemi aiutano a ridurre i costi energetici, migliorare l'efficienza e migliorare l'affidabilità della rete.
Conservando l'energia durante le ore di punta e rilasciandola durante il picco della domanda, le aziende riducono le bollette di elettricità e le impronte di carbonio.
Inoltre, BESS fornisce energia di backup durante le interruzioni, minimizzando le interruzioni operative.
Applicazioni su scala di utilità
BEss su scala di utilità è indispensabile per stabilizzare la rete e integrare l'energia rinnovabile. Questi grandi sistemi, misurati in Megawatt (MW), offrono vari servizi di rete, tra cui regolazione della frequenza, supporto di tensione, livellamento del carico e arbitraggio energetico.
Memorizzando un'energia rinnovabile in eccesso durante i periodi di alta generazione, garantiscono un alimentatore affidabile e sostenibile.
