Picchi di consumo elettrico in azienda, che fare? Mini guida pratica al peak shaving e non solo

Stai cercando informazioni sul peak shaving e la gestione dei picchi energetici in ambito industriale. Se vuoi saperne di più sei nel posto giusto!

Il peak shaving è una tecnica di gestione della domanda di energia che ha l’obiettivo di ridurre o eliminare i picchi di consumo, evitando sovraccarichi. Le tecniche sono molteplici, fra cui la gestione dei carichi, lo spostamento del consumo di energia in orari non di punta, l’efficientamento energetico, l’installazione di un impianto fotovoltaico industriale con sistema di accumulo, sistemi di monitoraggio. Con il peak shaving si trova un equilibrio fra domanda e offerta energetica, limitando o eliminando aumenti da picco in bolletta, e aumentando la sostenibilità ambientale.

Generalmente in presenza di un impianto fotovoltaico industriale la tecnologia che rende possibile il “taglio” peak shaving è quasi sempre un sistema di accumulo. Considerando che i pannelli solari operano al meglio quando l’irraggiamento è più alto, e che un picco di consumo può verificarsi  anche al fuori di questa finestra temporale (per esempio nel caso di avviamento al mattino presto dei reparti di produzione), è ottimale poter attingere alla batteria quando lo stabilimento assorbe di più dalla rete, con un picco (che altrimenti determinerebbe la quota potenza dell’intera bolletta mensile) che si va a ridurre di conseguenza. 

Il picco più alto registrato in un mese, anche nel caso duri solo quindici minuti, incide negativamente sulla voce potenza in bolletta per l’intero mese, secondo il meccanismo di calcolo stesso. Per le utenze industriali con potenza impegnata sopra i 16,5 kW, la quota potenza si paga sul valore massimo registrato in un singolo intervallo quartorario, non sulla potenza contrattuale né sul consumo medio. Nei siti con picchi frequenti e marcati, la sola voce potenza può valere da un terzo a metà dell’intera bolletta elettrica. 

Perché il picco conta più del consumo medio

Il contatore divide la giornata in intervalli da 15 minuti l’uno e per ciascuno registra la potenza media assorbita. È sufficiente un unico quarto d’ora di picco, non è necessario che siano molteplici: se la soglia contrattuale viene superata, è il dato più alto di tutto il mese a fissare l’importo della quota potenza in bolletta. Ne consegue che due stabilimenti con lo stesso consumo mensile in kWh possono pagare cifre molto diverse, dove l’impresa con un carico più regolare paga meno dell’azienda che non gestisce i picchi energetici grazie a una specifica strategia (parte di una più articolata strategia energetica). 

Come si scoprono i picchi nascosti

Il primo passo per individuare i picchi è l’analisi dei dati. Un approccio tecnico dove richiedere al proprio distributore le curve di carico quarto-orarie, disponibili online. 

Il confronto tra i dati disponibili e l’orario di avvio dei reparti di produzione fa emergere i pattern ricorrenti, per esempio: 

• macchinari con motori grandi o resistenze che partono in sequenza ravvicinata;
• timer di avvio impostati tutti sulla stessa fascia oraria;
• il picco del mattino presto quando l’intero stabilimento viene avviato se non fa turni di notte. 

Un analizzatore di rete installato nei quadri principali, o un Energy Management System con soglie di allarme garantisce continuità al controllo. I dati storici indicano dove guardare e operare, il monitoraggio in tempo reale quando intervenire prima che il picco si registri. Un EMS ben configurato segnala in anticipo quando il carico si avvicina alla soglia impostata, e lascia il tempo per rimandare l’avvio di un macchinario non urgente invece di scoprire il superamento sulla bolletta. Gestire i dati, suddivisi per tipologia (per esempio HVAC) aiuta a comprendere più agevolmente quali fra questi incide in modo particolare sul picco. E quali invece incidono unicamente sul consumo di base. Una distinzione che modifica completamente la priorità degli interventi successivi.

Interventi 

Una volta mappati i picchi, buona parte del lavoro non richiede nuovi investimenti, se gli impianti, i macchinari, il fotovoltaico industriale, ecc. sono parte di un progetto ben costruito e correlato a una strategia energetica aziendale customizzata.

Per esempio, scaglionare gli avviamenti dei macchinari più energivori di 15-30 minuti evita che le correnti di spunto si sommino nello stesso quarto d’ora. Gli inverter abbattono la corrente di spunto sui motori elettrici, che in fase di avvio può arrivare a 5-8 volte la corrente nominale. Un sistema di distacco carichi automatico spegne temporaneamente le utenze non prioritarie quando la potenza si avvicina alla soglia. 

Un’altra opzione è calendarizzare le lavorazioni più pesanti su turni notturni o pomeridiani, quando il resto dello stabilimento assorbe meno, questo modello segue una logica leggermente diversa. Il load shifting sposta il consumo nel tempo invece di tagliarlo in tempo reale, con un risultato sulla bolletta sostanzialmente identico al peak shaving. 

È inoltre importante ricordare che successivamente all’installazione di un impianto fotovoltaico industriale  il rifasamento esistente va ricalcolato aggiornando i parametri. 

Serve un sistema di accumulo

Lo scaglionamento e la strategia energetica in relazione ai carichi risolvono la maggior parte dei picchi generati dalla gestione operativa, avviamenti concentrati, turni non coordinati, macchinari lasciati accesi senza motivo. Non risolvono però i picchi strutturali legati a processi che devono necessariamente assorbire molta potenza in poco tempo (per esempio un forno alimentare che raggiunge la giusta temperatura). In taluni casi il picco è parte del processo produttivo e non si può spostare né rallentare senza intaccare sulla produzione stessa, pertanto un sistema di accumulo diventa particolarmente fondamentale. 

Nello specifico, un sistema di accumulo (BESS) dimensionato per il peak shaving si scarica quando il prelievo dalla rete sta per superare la soglia scelta, e torna a caricarsi nelle ore di consumo più basso. 

Il dimensionamento segue due variabili distinte: 

• quanti kW sono necessari a coprire l’altezza del picco da tagliare;
• quanti kWh servono a sostenere il picco per tutta la sua durata senza esaurirsi in corso di attività. 

Un picco alto e breve richiede più potenza che capacità; uno più basso ma prolungato per mezz’ora chiede l’esatto contrario, e dimensionare la batteria sulla variabile sbagliata comporta una spesa più alta e una mancata risoluzione del problema. 

Cosa possiamo fare per te e la tua azienda

Diagnosi dei picchi, interventi operativi per l’efficientamento, installazione di un impianto fotovoltaico industriale con sistema di accumulo.  Fotovoltaico industriale ed edilizia per l’efficientamento energetico sono componenti di una strategia energetica aziendale, efficace ed efficiente.

Ogni nostro progetto è sviluppato su misura per rispondere a necessità e obiettivi delle aziende clienti. Gruppo Inveco segue ogni fase del processo con un approccio integrato: analisi, valutazione, progettazione integrata, supporto burocratico e amministrativo, compreso l’accesso a bandi o incentivi, e supporto successivo (per esempio nell’ambito del monitoraggio e manutenzione).

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