La divisione di accumulo di energia del produttore di inverter fotovoltaici Sungrow è coinvolta nelle soluzioni di sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) dal 2006. Ha spedito 3 GWh di accumulo di energia a livello globale nel 2021.
La sua attività di stoccaggio dell'energia si è espansa fino a diventare un fornitore di BESS integrati e chiavi in mano, inclusa la tecnologia del sistema di conversione dell'energia (PCS) interno di Sungrow.
L'azienda si è classificata tra i primi 10 integratori di sistemi BESS a livello mondiale nel sondaggio annuale di IHS Markit sullo spazio per il 2021.
Mirando a tutto, dallo spazio residenziale a quello su larga scala, con una particolare attenzione al solare e allo stoccaggio su scala industriale, chiediamo ad Andy Lycett, country manager di Sungrow per il Regno Unito e l'Irlanda, il suo punto di vista sulle tendenze che potrebbero plasmare settore negli anni a venire.
Quali sono alcune delle principali tendenze tecnologiche che ritieni influenzeranno la diffusione dello stoccaggio energetico nel 2022?
La gestione termica delle celle della batteria è di vitale importanza per le prestazioni e la longevità di qualsiasi sistema ESS.Ad eccezione del numero di cicli di lavoro e dell'età delle batterie, questi fattori hanno il maggiore impatto sulle prestazioni.
La durata delle batterie è fortemente influenzata dalla gestione termica.Migliore è la gestione termica, maggiore sarà la durata combinata con una maggiore capacità utilizzabile risultante.Esistono due approcci principali alla tecnologia di raffreddamento: raffreddamento ad aria e raffreddamento a liquido. Sungrow ritiene che lo stoccaggio dell'energia tramite batterie raffreddate a liquido inizierà a dominare il mercato nel 2022.
Questo perché il raffreddamento a liquido consente alle celle di avere una temperatura più uniforme in tutto il sistema utilizzando al tempo stesso meno energia in ingresso, arrestando il surriscaldamento, mantenendo la sicurezza, minimizzando il degrado e consentendo prestazioni più elevate.
Il Power Conversion System (PCS) è l'elemento chiave dell'apparecchiatura che collega la batteria alla rete, convertendo l'energia immagazzinata in corrente continua in energia trasmissibile in corrente alternata.
La sua capacità di fornire diversi servizi di rete oltre a questa funzione influenzerà la sua implementazione.A causa del rapido sviluppo dell’energia rinnovabile, gli operatori di rete stanno esplorando la potenziale capacità di BESS di supportare la stabilità del sistema energetico e stanno lanciando una varietà di servizi di rete.
Ad esempio, [nel Regno Unito], il contenimento dinamico (DC) è stato lanciato nel 2020 e il suo successo ha aperto la strada alla regolazione dinamica (DR)/moderazione dinamica (DM) all’inizio del 2022.
Oltre a questi servizi di frequenza, National Grid ha anche lanciato Stability Pathfinder, un progetto per trovare i modi più convenienti per affrontare i problemi di stabilità sulla rete.Ciò include la valutazione dell'inerzia e del contributo al cortocircuito degli inverter basati sulla formazione della rete.Questi servizi possono non solo aiutare a costruire una rete solida, ma anche fornire entrate significative ai clienti.
Pertanto la funzionalità del PCS per fornire servizi diversi influenzerà la scelta del sistema BESS.
Il sistema PV+ESS accoppiato in CC inizierà a svolgere un ruolo più importante, poiché gli asset di generazione esistenti cercano di ottimizzare le prestazioni.
PV e BESS stanno svolgendo un ruolo importante nel progresso verso lo zero netto.La combinazione di queste due tecnologie è stata esplorata e applicata in molti progetti.Ma la maggior parte di essi sono accoppiati in CA.
Il sistema accoppiato CC può far risparmiare sul CAPEX delle apparecchiature primarie (sistema inverter/trasformatore, ecc.), ridurre l'ingombro fisico, migliorare l'efficienza di conversione e diminuire la riduzione della produzione fotovoltaica nello scenario di rapporti CC/CA elevati, il che può essere di vantaggio commerciale .
Questi sistemi ibridi renderanno la produzione fotovoltaica più controllabile e dispacciabile, il che aumenterà il valore dell’elettricità generata.Inoltre, il sistema ESS sarà in grado di assorbire energia in tempi economici quando la connessione sarebbe altrimenti ridondante, impegnando così le risorse di connessione alla rete.
Anche i sistemi di accumulo dell’energia di più lunga durata inizieranno a proliferare nel 2022. Il 2021 è stato sicuramente l’anno dell’emergere del fotovoltaico su scala industriale nel Regno Unito.Gli scenari adatti allo stoccaggio energetico di lunga durata, tra cui il peak shaving, il mercato della capacità;miglioramento del tasso di utilizzo della rete per ridurre i costi di trasmissione;allentare le richieste di carico di punta per ridurre gli investimenti nell’aggiornamento della capacità e, in definitiva, ridurre i costi dell’elettricità e l’intensità di carbonio.
Il mercato richiede uno stoccaggio energetico a lungo termine.Riteniamo che il 2022 darà il via all’era di tale tecnologia.
Il BESS residenziale ibrido svolgerà un ruolo importante nella rivoluzione della produzione/consumo di energia verde a livello domestico.BESS residenziale ibrido economico e sicuro che combina il fotovoltaico del tetto, la batteria e un inverter plug-and-play bidirezionale per realizzare una microrete domestica.Con l’aggravante aumento dei costi energetici e la tecnologia pronta a contribuire al cambiamento, ci aspettiamo una rapida adozione in questo settore.
Il nuovo sistema di accumulo dell'energia con batteria raffreddata a liquido ST2752UX di Sungrow con una soluzione di accoppiamento CA/CC per centrali elettriche su scala industriale.Immagine: Sungrown.
Che ne dici degli anni da qui al 2030: quali potrebbero essere alcune delle tendenze tecnologiche a lungo termine che influenzeranno l’implementazione?
Ci sono diversi fattori che influenzeranno l’implementazione del sistema di accumulo dell’energia tra il 2022 e il 2030.
Lo sviluppo di nuove tecnologie per le celle delle batterie che possono essere utilizzate in applicazioni commerciali favorirà ulteriormente la diffusione dei sistemi di accumulo dell’energia.Negli ultimi mesi abbiamo assistito all’enorme aumento dei costi della materia prima del litio che porta ad un aumento dei prezzi dei sistemi di accumulo dell’energia.Ciò potrebbe non essere economicamente sostenibile.
Ci aspettiamo che nel prossimo decennio ci saranno molte innovazioni nello sviluppo delle batterie a flusso e delle batterie dallo stato liquido a quello solido.Le tecnologie che diventeranno praticabili dipenderanno dal costo delle materie prime e dalla rapidità con cui i nuovi concetti potranno essere immessi sul mercato.
Con l'aumento della velocità di implementazione dei sistemi di accumulo dell'energia delle batterie a partire dal 2020, il riciclaggio delle batterie dovrà essere preso in considerazione nei prossimi anni quando si raggiunge la "fine vita".Questo è molto importante per mantenere un ambiente sostenibile.
Esistono già molti istituti di ricerca che lavorano sulla ricerca sul riciclaggio delle batterie.Si stanno concentrando su temi come l'“utilizzo a cascata” (utilizzo delle risorse in sequenza) e lo “smantellamento diretto”.Il sistema di accumulo dell’energia dovrebbe essere progettato per consentire un facile riciclaggio.
La struttura della rete influenzerà anche l’implementazione dei sistemi di accumulo dell’energia.Alla fine del 1880 ci fu una battaglia per il dominio della rete elettrica tra sistemi AC e sistemi DC.
L’AC ha vinto, ed è ora il fondamento della rete elettrica, anche nel 21° secolo.Tuttavia, questa situazione sta cambiando, con un’elevata penetrazione dei sistemi elettronici di potenza nell’ultimo decennio.Possiamo vedere il rapido sviluppo dei sistemi di alimentazione DC dall’alta tensione (320kV, 500kV, 800kV, 1100kV) ai sistemi di distribuzione DC.
Lo stoccaggio dell’energia tramite batterie potrebbe seguire questo cambiamento di rete nel prossimo decennio circa.
L’idrogeno è un tema molto caldo per quanto riguarda lo sviluppo dei futuri sistemi di stoccaggio dell’energia.Non c’è dubbio che l’idrogeno svolgerà un ruolo importante nel campo dello stoccaggio dell’energia.Ma durante il percorso di sviluppo dell’idrogeno, anche le tecnologie rinnovabili esistenti contribuiranno in modo massiccio.
Esistono già alcuni progetti sperimentali che utilizzano PV+ESS per fornire energia all'elettrolisi per la produzione di idrogeno.ESS garantirà un'alimentazione elettrica verde/ininterrotta durante il processo di produzione.
Orario di pubblicazione: 19 luglio 2022