Perché gli armadi per lo stoccaggio dell'energia sono il cuore della sicurezza del settore della nuova energia

Nei nuovi sistemi energetici esiste sempre una contraddizione strutturale tra l’instabilità del lato della produzione di energia e la certezza del lato del consumo di energia. Gli armadi di accumulo dell’energia sono le apparecchiature chiave per risolvere questa contraddizione. Che si tratti di energia fotovoltaica, eolica o di microreti industriali e commerciali, l'energia elettrica deve essere sottoposta a processi di stoccaggio e rilascio sicuri e controllabili prima di poter essere realmente convertita in energia utilizzabile. Dal punto di vista del sistema, gli armadi di accumulo dell’energia delle batterie non solo svolgono funzioni di regolazione energetica, ma determinano anche direttamente i limiti di sicurezza e l’affidabilità operativa dell’intero nuovo sistema energetico.

 

 

Un armadio di accumulo dell'energia è un dispositivo di accumulo e gestione dell'energia altamente integrato, tipicamente composto da moduli batteria, un sistema di gestione della batteria (BMS), un sistema di gestione termica, unità di protezione antincendio e di sicurezza e un guscio strutturale. La sua funzione essenziale è quella di stabilire una "zona cuscinetto" tra la produzione di energia e il consumo, consentendo la programmazione e la controllabilità dell'energia elettrica nel tempo. Nell'ingegneria pratica, gli armadi dei sistemi di accumulo dell'energia sono spesso considerati l'apparecchiatura centrale dei nuovi sistemi energetici; una volta che si verifica un'anomalia, il rischio si amplificherà rapidamente e influenzerà l'intero sistema.

 

 

Da un punto di vista funzionale, il ruolo principale degli armadi di accumulo dell’energia è quello di bilanciare la domanda e l’offerta di elettricità. Attraverso meccanismi di riduzione dei picchi e di riempimento delle valli, immagazzinano energia elettrica durante i periodi di basso-carico e la rilasciano durante i periodi di-alto carico, migliorando l'efficienza operativa della rete e del lato utente. Nei sistemi fotovoltaici ed eolici, gli armadi di accumulo dell'energia possono uniformare la produzione di energia, riducendo l'impatto delle fluttuazioni sulla rete e consentendo alla nuova generazione di energia di avere "prevedibilità" e "dispacciabilità". In questo processo, l’armadio di accumulo della batteria solare svolge effettivamente il ruolo di stabilizzatore del sistema, piuttosto che semplicemente di contenitore di energia.

 

 

A differenza delle tradizionali apparecchiature di distribuzione dell'energia, gli armadi di stoccaggio dell'energia immagazzinano centralmente fonti di energia chimica ad alta-energia-densità. Una volta fuori controllo, i rischi sono molto maggiori di quelli delle normali apparecchiature elettriche. Pertanto, la logica di progettazione degli armadi per lo stoccaggio dell'energia deve dare priorità alla sicurezza, compresa la gestione della coerenza delle celle, l'allarme tempestivo di fuga termica, la soppressione attiva o passiva degli incendi, l'isolamento strutturale e la progettazione a prova di esplosione-. Soprattutto in scenari all'aperto o non presidiati, le capacità di sicurezza degli armadi di stoccaggio dell'energia per esterni determinano direttamente se un progetto può funzionare a lungo-termine.

 

 

Da un punto di vista tecnico, gli armadi per lo stoccaggio dell'energia con batterie agli ioni di litio- rimangono la soluzione più diffusa, offrendo vantaggi quali alta densità di energia, alta efficienza e maturità del sistema. Tuttavia, sono estremamente sensibili alla temperatura e alle strategie di carica/scarica. Al contrario, le batterie a flusso sono intrinsecamente più sicure, ma i loro sistemi sono più complessi e richiedono un investimento iniziale maggiore. Poiché la densità di potenza del sistema continua ad aumentare, le soluzioni di raffreddamento a liquido stanno gradualmente diventando la tendenza. Gli armadi per l'accumulo di energia-raffreddati a liquido, attraverso un controllo preciso della temperatura, riducono significativamente la probabilità di fuga termica e vengono ampiamente adottati nello stoccaggio di energia su larga-scala e nei progetti ad alto livello di-sicurezza-.

 

 

I rischi per la sicurezza degli armadi di accumulo di energia si concentrano principalmente su tre aspetti. Innanzitutto, esiste il rischio di fuga termica della batteria, solitamente causata da sovraccarico, surriscaldamento localizzato o difetti delle celle. In secondo luogo, vi sono rischi legati al trasporto e alla consegna; poiché gli armadi per l'accumulo di energia sono classificati come materiali pericolosi ai sensi delle normative, la loro logistica deve essere conforme agli standard internazionali. In terzo luogo, esistono rischi legati all'installazione e all'ambiente operativo, come ambienti con umidità elevata, temperatura elevata o vibrazioni, che possono incidere sulla durata del sistema e sulla ridondanza della sicurezza. Per armadi di stoccaggio dell'energia più integrati, le capacità di progettazione a livello di sistema- diventano cruciali per controllare questi rischi.

 

 

Nei nuovi progetti energetici, gli armadi di accumulo dell’energia non sono entità isolate ma profondamente accoppiati con inverter, EMS (Energy Management System) e interfacce di rete. Un’anomalia nel sistema di accumulo dell’energia può innescare una reazione a catena, che porta alla chiusura del sito. Pertanto, gli armadi di accumulo dell’energia sono spesso posti al centro della topologia del sistema. Che si tratti di parchi industriali e commerciali o di microreti remote, l'affidabilità del sistema di accumulo energetico dell'armadio esterno determina la fattibilità ingegneristica del sistema.

 

 

Poiché il tasso di penetrazione della nuova energia continua ad aumentare, lo stoccaggio dell’energia non è più una “configurazione opzionale” ma parte integrante dell’infrastruttura. Soprattutto con il continuo aumento della percentuale di energia fotovoltaica ed eolica, gli armadi di accumulo dell'energia svolgono molteplici compiti di assorbimento, regolazione e protezione della sicurezza. Guardando al futuro, in scenari multi-energetici complementari, gli armadi di accumulo dell'energia eolica solare diventeranno un importante vettore fisico per il funzionamento stabile dei nuovi sistemi energetici e il loro livello di sicurezza continuerà a migliorare.

 

 

Poiché i nuovi sistemi energetici continuano ad evolversi verso una maggiore potenza, una maggiore integrazione e livelli di sicurezza più elevati, le capacità di progettazione e produzione degli armadi di accumulo dell'energia sono diventate uno standard cruciale per misurare l'abilità tecnologica di un fornitore. Offriamo una varietà di soluzioni sistematiche per diversi scenari applicativi, tra cuiArmadio di accumulo energetico integratoe armadio integrato per l'accumulo di energia con raffreddamento a liquido per l'energia eolica, che copre scenari industriali, commerciali, esterni e di supporto alle nuove energie. Queste soluzioni aiutano i clienti a ottenere un funzionamento stabile-a lungo termine dei loro sistemi energetici garantendo al tempo stesso i limiti di sicurezza.