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Sistemi di accumulo di energia (ESS) possono sembrare complessi, ma stanno diventando parte della vita quotidiana. Utilizzano l'energia per mantenere accese le luci durante i blackout oppure possono immagazzinare l'energia prodotta dai pannelli solari per essere utilizzata in seguito. Questo sistema è composto da un certo numero di componenti importanti, ciascuno con una funzione specifica, e conoscere il modo in cui interagiscono può dare un'idea del funzionamento del sistema e di come scegliere la combinazione più adatta alle proprie esigenze energetiche.
• Cos'è un sistema di accumulo di energia: batterie, inverter e altro ancora
Un sistema di accumulo energetico (ESS) è una soluzione completa che converte l'energia elettrica immagazzinata in energia utilizzabile e sicura. Il pacco batteria è generalmente composto da una serie di moduli e celle che conservano energia per un uso successivo. Un'abitazione alimentata a energia solare con pannelli fotovoltaici può accumulare energia nella batteria durante il giorno e utilizzarla di notte. L'inverter trasforma la corrente continua (DC) della batteria in corrente alternata (AC) per alimentare carichi domestici o industriali, e gli inverter ibridi possono gestire sia l'ingresso solare sia la batteria. Il sistema di gestione della batteria (BMS) protegge la batteria da sovraccarica, scarica profonda e surriscaldamento, mentre l'unità di controllo offre monitoraggio, gestione della ricarica e connettività ai sistemi intelligenti. Combinati, questi componenti rendono l'energia accumulata affidabile, efficiente e disponibile su richiesta.
• Tecnologie delle batterie negli ESS: Litio-Ione vs Piombo-Acido vs Soluzioni emergenti
Non tutte le batterie in un sistema di accumulo di energia (ESS) sono uguali, e le prestazioni, il costo e la manutenzione del sistema dipendono da quelle che si scelgono. Le più comuni sono al litio-ione e al piombo-acido, e altre più recenti come quelle al sodio-ione o a stato solido. Il litio-ione è piccolo, efficiente e di lunga durata (10+ anni), ma costoso. Il piombo-acido è più economico, adatto come riserva, ma più grande, con una durata inferiore e richiede molta manutenzione. Le tecnologie emergenti hanno il potenziale di essere più economiche, con maggiore densità energetica e sicurezza, ma attualmente non sono testate su larga scala. Nella scelta di una batteria, considera quanto spesso la userai, quanto denaro hai a disposizione e lo spazio disponibile per determinare il giusto equilibrio tra costo, prestazioni e affidabilità.
• Perché i sistemi di gestione termica e di sicurezza sono fondamentali nella progettazione degli ESS
L'immagazzinamento di un sistema di accumulo energetico (ESS) non riguarda solo il tipo di batteria utilizzato, ma anche il controllo termico e i possibili guasti. Esiste un intervallo di temperature entro il quale le batterie offrono le prestazioni ottimali; al di sopra di tale range, il surriscaldamento può danneggiarle o causare incendi, mentre temperature troppo basse possono ridurre l'efficienza della batteria. I sistemi più piccoli utilizzano ventole, mentre nei sistemi più grandi, in particolare in climi caldi, si impiegano sistemi di raffreddamento a liquido abbinati all'energia solare. Il sistema è protetto da dispositivi di sicurezza come il Battery Management System (BMS), fusibili e sistemi antincendio. Ad esempio, dopo numerosi incidenti gravi causati da incendi di batterie nel 2019, i produttori hanno migliorato i sistemi di raffreddamento e le caratteristiche di sicurezza. Le moderne unità ESS sono sicure, efficienti e affidabili grazie a un design adeguato e a una corretta manutenzione.