Un sistema di accumulo dell'energia della batteria immagazzina l'energia elettrica nelle celle della batteria e la rilascia attraverso un sistema di conversione della potenza. Può funzionare con la rete, il solare fotovoltaico, l'eolico, i generatori diesel o come parte di una microrete. Le funzioni principali includono il peak shaving, lo spostamento del carico, il supporto della frequenza, il supporto della tensione, l'alimentazione di backup e il livellamento delle energie rinnovabili. Il sistema è definito sia dalla capacità di potenza in kW che dalla capacità di energia in kWh. Il rapporto tra loro determina per quanto tempo il sistema può scaricarsi ad un dato livello di potenza.
Parametri importanti includono l’efficienza di andata e ritorno, la profondità di scarica, il tasso di C, la durata del ciclo, la durata del calendario e lo stato di salute. L'efficienza di andata e ritorno descrive l'energia in uscita rispetto all'energia in entrata. La profondità di scarica mostra quanta capacità viene utilizzata in un ciclo. Il tasso C mostra la velocità con cui la batteria si carica o si scarica in relazione alla sua capacità. La durata del ciclo e la durata del calendario dipendono dalla temperatura, dal modello di utilizzo e dalla finestra operativa. Questi parametri dovrebbero essere confrontati nelle stesse condizioni di test.
Le batterie al litio ferro fosfato sono ampiamente utilizzate nello stoccaggio stazionario a causa della stabilità termica e della lunga durata. Le batterie al nichel-manganese-cobalto offrono una maggiore densità di energia, che può essere utile dove lo spazio è limitato. In alcune applicazioni vengono utilizzate anche batterie al piombo-carbone e a flusso. La scelta dipende dal costo, dai requisiti di sicurezza, dalla frequenza del ciclo, dall'intervallo di temperatura e dalla durata del progetto. Per molti progetti commerciali e industriali, il litio ferro fosfato rappresenta un equilibrio comune tra sicurezza, durata e costi.
Il sistema di conversione della potenza collega la batteria alla rete a corrente alternata. Controlla la carica, la scarica, la tensione, la frequenza e la qualità dell'alimentazione. Nei sistemi collegati alla rete, può fornire potenza reattiva e supportare la tensione. Nei sistemi off grid, può formare tensione e frequenza per la rete locale. Il sistema di controllo si coordina con il software di gestione dell'energia, i relè di protezione e il quadro a monte. Una comunicazione veloce e una logica di controllo chiara sono importanti per un funzionamento stabile.
I sistemi di accumulo dell'energia tramite batterie vengono utilizzati in edifici commerciali, impianti industriali, servizi pubblici, aziende agricole rinnovabili, siti di telecomunicazioni, data center e campi di costruzione remoti. Negli edifici commerciali riducono i costi della domanda. Negli impianti industriali supportano la qualità dell'energia e il backup. Nelle utility, forniscono capacità di picco e risposta in frequenza. Nei siti remoti, riducono il tempo di funzionamento del generatore diesel. La stessa piattaforma di batterie può servire diverse applicazioni modificando le dimensioni dell'inverter, i controlli e il design dell'involucro.
Le prestazioni e la sicurezza della batteria dipendono dal controllo della temperatura. Il raffreddamento ad aria è comune per i sistemi più piccoli. Il raffreddamento a liquido viene utilizzato per densità di potenza più elevate e contenitori più grandi. Il sistema di gestione della batteria monitora la tensione, la corrente e la temperatura delle celle e può isolare i guasti. La rilevazione di incendi, la rilevazione di gas e la soppressione potrebbero essere richieste dalle normative locali. L'installazione deve rispettare i requisiti di spazio libero, le regole di ventilazione e i piani di risposta alle emergenze. L'ispezione regolare dei collegamenti e dei sistemi di raffreddamento aiuta a mantenere un funzionamento sicuro.
La capacità della batteria diminuisce nel tempo a causa dei cicli e dell'invecchiamento del calendario. Il degrado è influenzato dalla temperatura, dallo stato di carica, dalla profondità di scarica e dalla velocità di carica. Il funzionamento della batteria entro un intervallo di stato di carica controllato può prolungarne la durata. I termini di garanzia spesso definiscono la capacità conservata e le condizioni operative. I progettisti del sistema dovrebbero abbinare la durata della batteria alla durata del progetto e ai piani di sostituzione. Per i progetti di lunga durata, il design modulare semplifica la sostituzione o l'aggiunta di capacità.
Soluzioni di stoccaggio della batteria INJET HanCang
INJET HanCang fornisce sistemi di accumulo dell'energia a batteria per applicazioni commerciali, industriali e off-grid. La gamma di prodotti comprende moduli batteria, conversione di potenza, sistemi di controllo e piattaforme di monitoraggio. I sistemi possono essere configurati per il peak shaving connesso alla rete, l’autoconsumo solare, il funzionamento ibrido diesel e l’energia di backup. La piattaforma di controllo gestisce carica e scarica, protegge le apparecchiature e registra i dati operativi. Ciò supporta prestazioni stabili e una manutenzione più semplice durante le fasi del progetto.
Prima della distribuzione, i team di progetto dovrebbero esaminare i dati di carico, le regole della rete, lo spazio, il peso, il rumore e le condizioni ambientali. Dovrebbero confermare i requisiti di spedizione, sollevamento e fondazione per i sistemi containerizzati. La messa in servizio dovrebbe includere test di protezione, controlli di comunicazione e verifica della capacità. Gli operatori necessitano di formazione sul normale funzionamento, sugli allarmi e sulle procedure di emergenza. Un piano di manutenzione chiaro migliora la disponibilità e prolunga la durata delle apparecchiature.
I sistemi di accumulo dell'energia tramite batteria sono risorse flessibili per la gestione dell'energia in numerose applicazioni. La progettazione corretta dipende dal profilo di carico, dalla capacità energetica, dalla potenza nominale, dalla chimica della batteria, dai requisiti di sicurezza e dalla strategia di controllo. INJET HanCang supporta progetti di stoccaggio di batterie con soluzioni hardware e di gestione dell'energia scalabili.