Classe di Conoscenze sull'Archiviazione dell'Energia | Scenari di Applicazione C&I: Parco Industriale + Archiviazione dell'Energia

Con i continui progressi nella tecnologia di accumulo energetico e il calo dei prezzi delle batterie al litio, il costo dei sistemi di accumulo energetico a batteria (ESS) sta gradualmente diminuendo, il che evidenzia la crescente convenienza economica delle applicazioni di accumulo energetico a batteria nei settori commerciale e industriale (C&I). Secondo dati pertinenti, il tasso di crescita medio annuo dell'accumulo energetico globale per il settore C&I dal 2021 al 2023 ha raggiunto il 169%.

In quanto uno dei principali consumatori di energia, i parchi industriali spesso si trovano ad affrontare l'onere di costi elettrici elevati. Inoltre, possono subire perdite significative durante le interruzioni di corrente causate da sovraccarichi della rete o da altri guasti. Negli ultimi anni, sulla base del consenso globale sulla «riduzione delle emissioni di carbonio», molti paesi e regioni hanno sempre più diffuso l'energia rinnovabile nei loro parchi industriali. Ad esempio, sui tetti o a terra vengono installati pannelli solari per generare energia destinata all'uso all'interno del parco. Tuttavia, la produzione di energia da queste fonti rinnovabili è soggetta a variazioni stagionali e meteorologiche, il che comporta volatilità e incertezza. Ciò impedisce alle energie rinnovabili di sostituire in modo affidabile e costante le fonti energetiche tradizionali, garantendo così un approvvigionamento elettrico stabile ai parchi industriali.

In seguito, questo articolo esaminerà uno degli scenari applicativi tipici per l'accumulo di energia C&I: Parchi industriali + Accumulo di energia.

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Che cos'è il Parco Industriale + Stoccaggio di Energia?

A

Nel senso letterale del termine, Parco Industriale + Stoccaggio Energia si riferisce alla implementazione di tali sistemi energetici all'interno dei tradizionali parchi industriali per affrontare le loro specifiche esigenze e sfide energetiche. I parchi industriali tradizionali sono solitamente caratterizzati da un gran numero di apparecchiature caratterizzate da un elevato consumo di energia, lunghi periodi di funzionamento a carico elevato e un alto consumo energetico. L'implementazione di sistemi di stoccaggio energetico (ESS) può aiutare i parchi industriali a bilanciare domanda e offerta di elettricità, gestire efficacemente le fluttuazioni energetiche e le variazioni di picco della domanda, garantire una fornitura elettrica stabile e ottimizzare l'efficienza nell'utilizzo dell'energia.

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Quali sono i prerequisiti per configurare l'accumulo di energia nei parchi industriali?

A

1. Politica tariffaria a tariffa variabile in base all'ora (TOU): I parchi industriali devono rispettare le politiche tariffarie TOU locali, con una differenza significativa di prezzo tra le ore di punta e quelle fuori punta (consigliata almeno di 0,8 yuan/kWh in Cina). Maggiore è la differenza di prezzo tra l'energia elettrica nelle ore di punta e in quelle fuori punta, più elevati saranno i ritorni per gli sistemi di accumulo energetico dei parchi industriali che basano principalmente la loro redditività sull'arbitraggio tra picco e valle.
2. Copertura dei periodi di alto carico: il profilo di consumo elettrico degli utenti dovrebbe coprire i periodi di picco. Se l'energia elettrica viene utilizzata principalmente di notte, potrebbe non essere adatta all'implementazione di un sistema di accumulo energetico.
3. Capacità in eccesso dei trasformatori: Durante i periodi di carico ridotto e normale, i trasformatori dovrebbero disporre di una capacità in eccesso per gestire la ricarica dell'ESS. Se il tasso di carico dei trasformatori nel parco è elevato, potrebbe non essere fattibile installare un ESS.
4. Tempo annuale di utilizzo dell'ESS: Il sistema dovrebbe essere operativo per più di 270 giorni all'anno per garantirne la stabilità a lungo termine e la fattibilità economica.

Q

Quali sono i vantaggi di costruire sistemi di accumulo energetico nei parchi industriali?

A

• Risparmio sui costi

Conservando l'elettricità durante i periodi di bassa domanda, quando i prezzi sono bassi, e utilizzando l'elettricità accumulata durante i periodi di alta domanda, quando i prezzi sono alti, lo spostamento del carico di punta può ridurre significativamente i costi dell'elettricità per le imprese dei parchi industriali.

• Migliorare la qualità e la stabilità dell'alimentazione

(1) Ridurre la pressione sulla rete: Mitigare la domanda massima di elettricità durante i periodi di carico elevato all'interno dei parchi industriali, in particolare nei picchi diurni per le imprese manifatturiere. L'ESS può fornire elettricità durante i picchi di domanda, riducendo la dipendenza dalla rete e contribuendo a bilanciare i carichi della rete.

(2) Alimentazione di emergenza di backup: In caso di guasti alla rete o di interruzioni di corrente, l'ESS può fungere da fonte di alimentazione di emergenza, garantendo il funzionamento continuo delle attrezzature e dei sistemi critici nei parchi industriali.

• Migliorare l'utilizzo delle energie rinnovabili

(1) Ottimizzare l'uso dell'energia: Per i parchi industriali dotati di energie rinnovabili, gli sistemi di accumulo energetico (ESS) possono immagazzinare l'elettricità in eccesso generata da fonti rinnovabili come solare e eolico all'interno dei parchi industriali, stabilizzando la produzione di energia e riducendo gli sprechi, massimizzando così l'utilizzo delle energie rinnovabili.

(2) Ridurre l'impronta di carbonio: Incrementando l'efficienza nell'utilizzo delle energie rinnovabili, i parchi industriali possono ridurre la dipendenza dai combustibili fossili tradizionali e diminuire le proprie emissioni di carbonio, promuovendo uno sviluppo sostenibile.

• Migliorare l'efficienza energetica

(1) Gestione della capacità: La gestione della capacità dell'ESS si riferisce alla pianificazione, allo stanziamento, alla programmazione e all'ottimizzazione sistematica della capacità del sistema mediante metodi scientifici e strumenti tecnologici. L'obiettivo è garantire che il sistema soddisfi in modo efficiente la domanda di energia elettrica, massimizzando al contempo efficacia e benefici. Ciò implica l'utilizzo dei dati storici sull'uso dell'energia elettrica e dei dati operativi del sistema di accumulo per analizzare le tendenze nel carico e nella domanda di accumulo. In questo modo, è possibile ottimizzare la configurazione della capacità e le strategie di programmazione del sistema di accumulo.

La gestione della capacità per l'accumulo di energia deve essere adattata a scenari e requisiti specifici. Ad esempio, nell'ambito dell'ESS nei parchi industriali, la gestione della capacità può aiutare le imprese a ridurre gli acquisti di energia dalla rete durante i periodi di tariffe massime, abbassando così i costi energetici. Nel caso del sistema fotovoltaico (PV) + ESS, la gestione della capacità può ottimizzare il coordinamento tra la produzione fotovoltaica e le batterie di accumulo, aumentando i tassi di autoconsumo e l'efficienza complessiva del sistema.

(2) Rimandare le esigenze di espansione della rete: gli SSO possono fornire supporto energetico a determinati carichi durante i periodi di massima domanda, ritardando o evitando così la necessità di investimenti per l'espansione delle infrastrutture di trasmissione e distribuzione.

• Vantaggi economici

(1) Ritorno rapido dell'investimento: L'ESS può offrire vantaggi economici significativi grazie al risparmio sui costi dell'elettricità, all'arbitraggio derivante dalla tariffa TOU e a una gestione ottimizzata dell'energia, ottenendo così un ritorno sull'investimento in tempi brevi.

(2) Flussi di ricavi diversificati: I parchi industriali possono generare entrate aggiuntive partecipando ai servizi ancillari della rete, quali la regolazione della frequenza e il supporto della tensione, aumentando ulteriormente i benefici economici dei sistemi di accumulo energetico.

• Migliorare la competitività aziendale

(1) Immagine di Marchio Verde: L'adozione di energie rinnovabili + sistemi di accumulo energetico migliora l'immagine verde di un parco industriale o di un'azienda, allineandosi alle aspettative della società in materia di conservazione ambientale e sviluppo sostenibile e rafforzando così la competitività sul mercato.

(2) Supporto politico: Le politiche di sostegno e i sussidi governativi per progetti di energia verde e di accumulo energetico promuovono ulteriormente l'applicazione e lo sviluppo dei sistemi di accumulo energetico (ESS) nei parchi industriali e contribuiscono a rafforzare la reputazione e la competitività di tali imprese.

Riassumendo, implementando l'ESS nei parchi industriali è possibile ottenere risparmi sui costi, migliorare la qualità e la stabilità dell'energia, ottimizzare l'utilizzo energetico, accrescere i benefici economici e rafforzare la competitività delle imprese, favorendo così uno sviluppo sostenibile all'interno dei parchi industriali.

Q

A cosa devo prestare attenzione quando installo un sistema ESS in un parco industriale?

A

Quando si installa un sistema ESS nei parchi industriali, è necessario prestare attenzione ai seguenti aspetti:

• Progettazione e pianificazione del sistema

(1) Valutazione della domanda: Valutare con precisione la domanda di elettricità e le caratteristiche del carico del parco industriale per determinare la capacità e la configurazione del sistema di accumulo energetico.

(2) Compatibilità: Assicurare la compatibilità dell'ESS con l'infrastruttura elettrica e le apparecchiature esistenti per evitare sprechi di energia elettrica inutili o danni alle apparecchiature.

• Sicurezza

(1) Sicurezza delle batterie: selezionare batterie con elevate prestazioni di sicurezza e installare e adottare misure di sicurezza quali prevenzione degli incendi e protezione contro le esplosioni.

(2) Norme di sicurezza: Rispettare le norme elettriche e di sicurezza pertinenti per garantire che l'installazione e il funzionamento dell'ESS siano conformi alle normative nazionali o locali in materia di sicurezza.

• Viabilità economica

(1) Analisi Costi-Benefici: Effettuare un'analisi economica dettagliata che includa l'investimento iniziale, i costi di manutenzione operativa e i rendimenti attesi, al fine di garantire il tasso di ritorno dell'investimento sull'ESS.

(2) Politiche di sussidi: Comprendere e utilizzare i sussidi e gli incentivi governativi per ridurre i costi di investimento.

• Tecnologia e attrezzature

(1) Attrezzature efficienti: selezionare attrezzature per l'accumulo di energia efficienti e stabili per garantire il funzionamento a lungo termine del sistema.

(2) Gestione intelligente: Equipaggiare con sistemi intelligenti di gestione dell'energia per migliorare l'efficienza operativa e l'automazione del sistema di accumulo energetico.

• Ambiente e ubicazione

(1) Ambiente di installazione: Scegliere posizioni di installazione idonee per garantire che l'ESS operi in condizioni ambientali ottimali, mitigando gli effetti di condizioni meteorologiche estreme o fattori ambientali.

(2) Pianificazione dello spazio: Pianificare adeguatamente lo spazio di installazione dell'ESS per favorire la ventilazione, la dissipazione del calore e la facilità di manutenzione.

• Operazioni e gestione

(1) Piano di manutenzione: Elaborare piani di manutenzione dettagliati e procedure di risposta alle emergenze per garantire che l'ESS possa riprendere rapidamente il normale funzionamento in caso di guasti o situazioni di emergenza.

(2) Sistema di monitoraggio: Installare sistemi di monitoraggio in tempo reale per rilevare e affrontare tempestivamente eventuali problemi operativi dell'ESS, garantendo la stabilità del sistema.

• Regolamenti e politiche

(1) Conformità: Assicurare che la progettazione, l'installazione e il funzionamento dell'ESS siano conformi alle leggi, ai regolamenti e alle prescrizioni politiche locali.

(2) Aggiornamenti sulle politiche: Mantenetevi informati sui cambiamenti delle politiche e adattate le strategie operative dell'ESS per massimizzare gli incentivi politici.

Attenendosi a queste considerazioni, garantire che l'ESS installato nei parchi industriali operi in modo sicuro, efficiente ed economico, svolgendo efficacemente il proprio ruolo nel trasferimento dei picchi di carico, nell'approvvigionamento di energia di backup, nella conservazione e riduzione del consumo energetico e nella stabilizzazione della rete.

Casi di progetti del Parco Industriale Vilion + accumulo di energia

Progetto di regolazione della frequenza di rete in Svezia

Applicazione specifica: BESS fornisce modulazione della frequenza di alimentazione e servizi ausiliari per l'azienda alimentare, garantendo il funzionamento sicuro e stabile del sistema elettrico.

Progetto Solare + BESS per impianti in acciaio inossidabile nel Regno Unito

Applicazione specifica: Il sistema di accumulo energetico solare + batteria immagazzina l'energia solare in eccesso per l'utilizzo notturno. Il sistema BESS sfrutterà appieno la politica tariffaria TOU, acquistando energia elettrica dalla rete pubblica per immagazzinarla nella fascia oraria a prezzo più basso, scaricando energia durante il periodo di picco tariffario e alimentando i carichi delle imprese, così da ottenere profitti grazie alla differenza di prezzo tra ore di punta e ore di base e ridurre i costi dell'energia elettrica.

Progetto di spostamento del picco di carico nel parco industriale in Cina

Applicazione specifica: L'ESS fornito da Vilion per un parco industriale nella provincia dello Shanxi è principalmente gestito in parallelo da 6 gruppi di armadi EnerArk, il che soddisfa ampiamente le esigenze di espansione della potenza e di spostamento dei picchi di carico nel parco industriale, garantendo così una fornitura energetica stabile e un normale svolgimento della produzione e delle operazioni. Inoltre, il parco industriale può beneficiare della differenza di prezzo dell'elettricità e realizzare infine una riduzione complessiva dei costi energetici per le imprese.

Progetto di spostamento del picco di carico nel parco industriale in Cina

Applicazione specifica: L'ESS da 12 set fornito da Vilion per un parco industriale nel Guangdong viene utilizzato principalmente per lo spostamento dei picchi di carico energetico e contribuisce a ridurre efficacemente i costi dell'elettricità e a migliorare la qualità dell'energia nel parco industriale, grazie allo scaricamento dell'ESS nei momenti di picco e alla ricarica durante le ore normali e di minimo prezzo dell'elettricità, garantendo così al parco industriale un consumo elettrico stabile, sicuro e affidabile a basso costo.

Progetto BESS + Ricarica in Cina

Applicazione specifica: L'armadio di accumulo energetico è stato installato in un parco industriale nel distretto di Longgang, a Shenzhen. In qualità di progetto dimostrativo di accumulo energetico + stazione di ricarica, esso aiuta il parco industriale a realizzare lo spostamento dei picchi di carico. La curva della domanda elettrica può essere efficacemente regolata attraverso il processo di carica e scarica dell'armadio di accumulo energetico a batteria. Durante il periodo di tariffe elettriche basse, la rete di distribuzione caricherà l'armadio di accumulo energetico a batteria. Durante il periodo di tariffe elettriche elevate, l'armadio di accumulo energetico a batteria fornirà energia ai veicoli elettrici presenti nel parco industriale, così da raggiungere gli obiettivi di trasferimento energetico e ottenere entrate dalla differenza tra le bollette elettriche dei diversi periodi, realizzando al contempo l'obiettivo di ridurre complessivamente i costi di consumo energetico.

Progetto di ampliamento della capacità del Parco Industriale in Cina

Applicazione specifica: Un parco industriale nella regione dello Zhejiang è densamente popolato da fabbriche e il carico sulla rete elettrica è aumentato notevolmente. I trasformatori tradizionali non riescono più a soddisfare la domanda di energia, pertanto è necessaria un'espansione dinamica dei trasformatori per alleviare la pressione sulla rete elettrica. L'armadio esterno per l'accumulo di batterie fornito da Vilion può fornire energia aggiuntiva alla rete quando necessario. In combinazione con un sistema di accumulo energetico (ESS), è possibile ridurre la pressione sul trasformatore, rimandando o evitando così la necessità di ampliare la capacità del trasformatore.