Sistemi di accumulo per il fotovoltaico industriale? Partiamo dalle basi!

Pensi che sia arrivato il momento di installare un impianto fotovoltaico industriale nella tua azienda. Inizi in autonomia a reperire qualche informazione. In particolare, vorresti saperne di più sui sistemi di accumulo. Sei nel posto giusto!

Il caro energia insidia il panorama energetico attuale. In tal senso, installare un impianto fotovoltaico industriale è una scelta estremamente valida. Ancora di più, in taluni casi, lo è ottimizzare l’autoconsumo. Di fatto una priorità per le aziende energivore. Ed ecco che entrano in gioco i sistemi di accumulo energetico che migliorano l’efficienza e la resilienza degli impianti fotovoltaici industriali.

Non solo efficienza, ma anche sostenibilità

Oltre al risparmio economico, al generare nuovi ricavi, e alla maggiore indipendenza dalla rete, i Battery Energy Storage Systems contribuiscono anche al miglioramento della sostenibilità ambientale. Difatti, ottimizzano l’utilizzo dell’energia prodotta da fonti rinnovabili, riducono lo spreco di energia, e favoriscono l’integrazione in modelli energetici decentralizzati come le comunità energetiche o le microgrid.

Ma nella pratica, che cosa fa un sistema di accumulo?

I sistemi di accumulo immagazzinano l’energia prodotta in eccesso durante le ore di maggiore irraggiamento solare, e permettono di utilizzarla quando necessario. I BESS riducono, quindi, la dipendenza dalla rete elettrica e ottimizzano l’autoconsumo.
L’integrazione di BESS negli impianti fotovoltaici industriali permette dunque di:

• ridurre i costi energetici attraverso l’autoconsumo dell’energia immagazzinata;
• garantire continuità operativa in caso di interruzioni della rete elettrica;
• partecipare ai mercati dei servizi di rete, offrendo servizi di regolazione e bilanciamento.

I vantaggi dell’integrazione del BESS in un impianto fotovoltaico industriale

Il BESS offre alle aziende con elevati consumi energetici numerosi benefici. Eccone alcuni:

• flessibilità operativa, possibilità di gestire i carichi energetici in modo più efficiente, adattandosi alle esigenze produttive;
• stabilità della rete interna, riduzione delle fluttuazioni di tensione e frequenza, migliorando la qualità dell’energia fornita ai macchinari;
• autonomia energetica e stabilità operativa, la possibilità di utilizzare energia prodotta e conservata onsite permette di ridurre il prelievo da rete durante le ore di picco, migliorando la continuità produttiva e la resilienza dell’impianto;
• riduzione delle bollette, attraverso l’arbitraggio tariffario, il sistema può accumulare energia quando i costi sono più bassi e utilizzarla quando la tariffa è più elevata. Questo si traduce in un abbattimento diretto delle spese energetiche;
• supporto alla rete e remunerazione, i BESS sono in grado di fornire servizi alla rete come la regolazione di frequenza o la riduzione dei picchi di domanda. In Italia, i mercati dei servizi di dispacciamento e bilanciamento si stanno progressivamente aprendo alla partecipazione degli aggregatori di flessibilità, con benefici economici per le imprese dotate di storage;
• backup in caso di blackout, in molte aziende, anche una breve interruzione di energia può significare costi elevati o blocco della produzione. I sistemi di accumulo permettono di garantire continuità operativa, intervenendo automaticamente in caso di guasti alla rete;
• ottimizzazione dell’impianto fotovoltaico, senza storage, l’energia prodotta in eccesso viene spesso immessa in rete a condizioni economiche non vantaggiose. Con il BESS, quell’energia viene valorizzata internamente e impiegata secondo le esigenze reali della produzione.

L’integrazione di BESS può migliorare il bilancio energetico e aumentare del 20–30% il tasso di autoconsumo, soprattutto in impianti sopra i 200 kW.

Composizione di un sistema di accumulo industriale

Un sistema BESS completo è composto da:

• unità di conversione bidirezionale (PCS) che converte l’energia in corrente continua in alternata, e viceversa, e gestisce l’interfaccia tra inverter e batterie;
• moduli batteria, in tecnologia agli ioni di litio (tipicamente LFP – litio ferro fosfato), scalabili per progetti da centinaia di kWh a diversi Mwh;
• sistema di gestione della batteria (BMS) che monitora stato di carica, temperatura, tensione e cicli delle celle per garantire sicurezza e longevità;
• Energy Management System (EMS), software per la gestione dinamica della carica/scarica, ottimizzazione dei flussi energetici e integrazione con la produzione aziendale.

Tipologie di batterie e caratteristiche

Quando si valuta l’integrazione di uno storage in un impianto fotovoltaico industriale, non basta parlare genericamente di accumulo. Esistono diverse tecnologie, ciascuna con specifiche caratteristiche e prestazioni. La scelta del sistema più adatto dipende da molteplici fattori: dimensione dell’impianto, configurazione dell’installazione (su copertura o a terra), pattern di consumo dell’azienda, e obiettivi (autoconsumo, backup, partecipazione ai mercati, ecc.).

Diamo un’occhiata alla tipologia di batterie disponibili, e alle loro caratteristiche positive e negative.

Accumulo elettrochimico – Batterie al litio (Li-ion, LFP):

• alta densità energetica e compattezza, ideale anche in spazi limitati (es. impianti su coperture industriali);
• ottimo rendimento di carica/scarica (>90%);
• lunga durata e possibilità di cicli multipli giornalieri;
• ottima integrazione con inverter fotovoltaici di ultima generazione;
• costo iniziale più elevato rispetto ad altre tecnologie;
• richiedono un sistema di gestione (BMS) sofisticato per sicurezza e prestazioni.

È oggi la soluzione più utilizzata per impianti fotovoltaici industriali, sia su coperture metalliche o piane che su impianti a terra di medie dimensioni. Ottima opzione anche in presenza di vincoli di spazio o necessità di interventi rapidi, retrofit. Perfettamente compatibile con obiettivi di autoconsumo e supporto alla rete.

Batterie al piombo (Pb-acido, Gel, AGM):

• costo inferiore rispetto alle batterie al litio;
• tecnologie consolidate e facilmente reperibili;
• buona disponibilità per installazioni off-grid o sistemi di backup;
• ingrandimento dell’ingombro fisico: poco compatibili con tetti industriali;
• minor profondità di scarica e vita utile più breve;
• maggiore necessità di manutenzione e ventilazione.

Utili per installazioni off-grid o backup non critico, soprattutto in impianti a terra o con spazi tecnici dedicati. Non rappresentano la soluzione ideale per un impianto fotovoltaico industriale con finalità di stabilizzazione di rete.

Batterie a flusso (Redox Flow):

• durata operativa molto lunga (oltre 10.000 cicli);
• maggiore sicurezza termica, nessun rischio di surriscaldamento;
• scarica profonda senza danneggiamento;
• ingombro notevole, richiedono spazi tecnici ampi;
• costo elevato e complessità di gestione;
• ancora limitata la loro disponibilità rispetto alle batterie al litio.

Adatte a impianti a terra di grande taglia (>1 MW), dove lo spazio non è un problema e dove il profilo di consumo richiede scariche prolungate e frequenti. Meno indicate per retrofit su impianti esistenti o per installazioni su copertura.

Supercondensatori e tecnologie ibride

Utilizzati in combinazione con i BESS in impianti che alimentano processi industriali sensibili agli sbalzi o dotati di carichi particolarmente instabili come motori o forni industriali. La loro integrazione è ad alto valore tecnologico ma sono ancora poco diffusi su larga scala.

Le principali caratteristiche positive e negative sono:

• altissima velocità di risposta e potenza istantanea;
• estrema durabilità (fino a 1.000.000 di cicli);
• supporto efficace in casi di microinterruzioni e sbalzi;
• bassa densità energetica, non sono adatti per gli accumuli prolungati;
• costo per kWh molto elevato;
• sono utilizzati principalmente come complemento, non come sistema unico.

Qual è la scelta migliore?

Per la maggior parte delle aziende energivore italiane, la soluzione ottimale oggi è un sistema BESS al litio, preferibilmente LFP. Questo perché offre il miglior equilibrio tra costi, prestazioni, durata e flessibilità nell’installazione. Il BESS al litio è l’ideale sia per impianti su coperture industriali che su installazioni a terra. Ha vantaggi evidenti in termini di autoconsumo, gestione dei picchi, partecipazione ai mercati e resilienza operativa.

Considerazioni economiche e normative

L’investimento in sistemi di accumulo deve essere valutato attentamente, considerando:
analisi costi-benefici, valutazione del ritorno sull’investimento (ROI) in funzione dei risparmi energetici e degli incentivi disponibili;
normative vigenti, conformità alle regolamentazioni tecniche e di sicurezza, nonché alle disposizioni relative agli incentivi per le energie rinnovabili.

La scelta va ponderata su base progettuale

Ecco perché, in Gruppo Inveco, affianchiamo ogni cliente in un’analisi preliminare tecnica ed economica che ha il fine di individuare le tecnologie più adatte, e ottenere il massimo ritorno sull’investimento.
Come General Contractor, Gruppo Inveco offre soluzioni integrate per la realizzazione di impianti fotovoltaici industriali ed edilizia industriale.
Devi sapere che ti supportiamo noi in tutto il processo di realizzazione di un impianto fotovoltaico industriale
Affidarsi a un partner esperto è il modo migliore per evitare complicazioni, e massimizzare l’efficienza complessiva del sistema.
Investi in un impianto fotovoltaico industriale, rendi la tua azienda più sostenibile, riduci i costi energetici e migliora la competitività aziendale sul lungo termine.
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