Le batterie immagazzinano e rilasciano elettricità quando serve, offrendo un servizio essenziale alla rete elettrica. Su scala industriale, i Sistemi di Accumulo a Batteria (BESS) sono composti da unità racchiuse in moduli, raggruppati in siti specifici. Funzionano come vere e proprie centrali elettriche, fornendo energia alla rete nei momenti di alta domanda o quando altre fonti di generazione diventano indisponibili a causa di condizioni meteorologiche estreme o interruzioni di fornitura.

La tecnologia chimica più comune utilizzata nei BESS di grande scala è quella a ioni di litio, la stessa che troviamo in telefoni cellulari, laptop o aspirapolvere senza fili. Nei BESS, però, queste batterie sono progettate su scala molto più ampia e per un funzionamento continuo.

Un BESS può immagazzinare energia da qualsiasi fonte, che sia solare, eolica o dalla rete tradizionale. Ad esempio, i pannelli solari domestici spesso producono più energia di quanta ne serva durante il giorno. Invece di disperdere questa energia rinnovabile, un BESS può conservarla per utilizzarla più tardi, come nelle ore serali di picco, quando tutti rientrano a casa e accendono climatizzatori e altri elettrodomestici.

Le batterie sono progettate per rispondere in modo istantaneo. Se una tempesta o un’ondata di calore causa un improvviso calo di offerta o un picco di domanda, un BESS può stabilizzare il sistema energetico in pochi millisecondi. Questa flessibilità migliora l’affidabilità della rete e riduce la necessità di ricorrere alla produzione elettrica da combustibili fossili.

Grazie ai continui progressi tecnologici, i BESS forniscono energia in modo efficiente, scalabile e sempre più conveniente. Sono una soluzione energetica affidabile per consumatori, imprese e interi sistemi elettrici.

I progetti BESS in tutto il mondo stanno accelerando l’abbandono di carbone e gas, contribuendo a creare un futuro energetico più pulito, intelligente e resiliente.

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Utility e governi di tutto il mondo stanno lavorando per decarbonizzare le reti elettriche, e i BESS svolgono un ruolo cruciale nel sostenere la crescita delle energie rinnovabili.

I pannelli solari e i parchi eolici generano elettricità solo quando c’è sole o vento — ma i nostri consumi non sempre coincidono con i momenti in cui questa energia rinnovabile viene prodotta. Ed è qui che entra in gioco un BESS.

Un BESS immagazzina l’energia rinnovabile in eccesso quando non viene utilizzata e la reimmette nella rete nei momenti di maggiore domanda. In questo modo è possibile sfruttare al meglio l’energia generata anche di notte, nei giorni nuvolosi o quando eventi meteorologici interrompono la produzione.

Inoltre, un BESS offre un servizio essenziale alla rete intervenendo rapidamente per immettere o assorbire energia e mantenere la stabilità del sistema. Ciò significa bilanciare in tempo reale domanda e offerta, mantenere tensione e frequenza entro limiti sicuri e garantire energia di backup quando serve. Un tempo questi servizi venivano forniti da centrali a carbone o a gas, ma oggi un BESS può farlo in modo più rapido e pulito.

Le batterie riducono anche la necessità di costosi potenziamenti della rete elettrica. Grazie a un BESS, gli operatori hanno più tempo per valutare l’impatto dell’elettrificazione e possono rinviare gli investimenti in nuove infrastrutture di trasmissione e distribuzione, immagazzinando e fornendo energia localmente dove serve. Questo rende l’intero sistema più efficiente e conveniente per consumatori, utility e operatori di rete.

Che si tratti di una famiglia che conserva l’energia prodotta dal proprio impianto fotovoltaico o di un BESS su larga scala che supporta la rete, le batterie ci permettono di avere maggiore controllo su come e quando viene utilizzata l’elettricità. Non sono solo parte della rete del futuro: un BESS è già oggi uno strumento fondamentale per rendere le energie rinnovabili programmabili e quindi affidabili, accessibili e disponibili proprio quando ne abbiamo più bisogno.

Mantenere le luci accese quando qualcosa va storto

La rete elettrica è simile a un’autostrada trafficata. A volte c’è un incidente o un improvviso ingorgo (come una centrale elettrica che si spegne), e le “auto” (l’elettricità) non riescono a passare. Un sistema di batterie funziona come una deviazione a risposta rapida: rileva il problema e invia immediatamente energia dove serve, così le luci restano accese e gli elettrodomestici continuano a funzionare anche se qualcosa nel sistema è andato in tilt.

Attenaure i picchi nelle ’“ora di punta” del consumo elettrico,
chiamato anche peak shaving

Proprio come il traffico stradale aumenta nelle ore di punta quando tutti vanno al lavoro o tornano a casa, il consumo di elettricità raggiunge il picco quando case e aziende accendono contemporaneamente riscaldamenti, condizionatori o forni. Le batterie si caricano prima, quando la domanda e i prezzi sono più bassi, e poi rilasciano l’energia accumulata nei momenti di maggiore richiesta. Questo riduce la pressione sulle centrali elettriche e previene sovraccarichi, diminuendo il rischio di cali di tensione o blackout di emergenza.

Backup di emergenza e riavvio della rete

In caso di blackout totale, riavviare grandi centrali elettriche può essere difficile senza energia per far ripartire i sistemi. I BESS (Battery Energy Storage Systems) possono agire come generatori già carichi e pronti: alimentano le sale di controllo e le apparecchiature essenziali, aiutando a riavviare altre centrali e ricostruire la sincronizzazione di rete. Questo significa che ospedali, servizi di emergenza e persino quartieri ricevono energia cruciale per primi.

Adattarsi alle esigenze energetiche di domani

In caso di blackout totale, riavviare grandi centrali elettriche può essere difficile senza energia per far ripartire i sistemi. I BESS (Battery Energy Storage Systems) possono agire come generatori già carichi e pronti: alimentano le sale di controllo e le apparecchiature essenziali, aiutando a riavviare altre centrali e ricostruire la sincronizzazione di rete. Questo significa che ospedali, servizi di emergenza e persino quartieri ricevono energia cruciale per primi.

La transizione energetica descrive come il mondo si stia spostando dall’uso di combustibili fossili come carbone, petrolio e gas verso le energie rinnovabili. Utilizzando più energia pulita proveniente da fonti rinnovabili, possiamo ridurre le emissioni di gas serra e creare un sistema energetico più resiliente.

Secondo l’Organizzazione Meteorologica Mondiale, il 2024 è stato l’anno più caldo mai registrato, con una temperatura di 1,55 gradi Celsius sopra i livelli preindustriali. Il riscaldamento globale ha causato l’innalzamento del livello del mare ed è stato collegato agli impatti del cambiamento climatico, come l’aumento di eventi meteorologici estremi, tra cui uragani, inondazioni e incendi boschivi.

Per evitare gli impatti più gravi del cambiamento climatico, i governi di tutto il mondo hanno sottolineato la necessità di limitare il riscaldamento globale a 1,5 gradi Celsius entro la fine di questo secolo. Ciò implica ridurre le emissioni di gas serra diminuendo la nostra dipendenza globale dall’energia prodotta da combustibili fossili.

La transizione energetica non riguarda solo il passaggio alle energie pulite: significa anche migliorare l’efficienza energetica, modernizzare la rete e implementare investimenti di supporto. I progetti di energia rinnovabile e i sistemi di accumulo BESS sono fattori chiave di questa transizione.

Secondo IRENA, le energie rinnovabili sono oggi la fonte più conveniente per la nuova generazione di energia. Il costo della tecnologia BESS è diminuito dell’89% tra il 2010 e il 2023, rendendola un investimento competitivo per la sicurezza energetica e per accelerare la transizione verso un futuro energetico più pulito e resiliente.

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Un sistema BESS svolge un ruolo fondamentale nell’appianare il flusso di energia verso la rete elettrica, immagazzinando la produzione in eccesso e rilasciandola quando necessario. È inoltre progettato per partecipare al mercato elettrico, consentendo agli investitori in BESS di generare ricavi dall’energia che la batteria restituisce alla rete.

Le batterie possono sfruttare la loro capacità di spostamento dell’energia attraverso l’energy arbitrage: si caricano quando i prezzi all’ingrosso dell’elettricità sono bassi e si scaricano quando i prezzi sono alti. Un BESS contribuisce anche a ridurre il curtailment delle energie rinnovabili, immagazzinando la produzione in eccesso che altrimenti verrebbe sprecata durante i periodi di sovrapproduzione.

Attraverso il battery trading, un BESS partecipa al mercato elettrico fornendo servizi come il controllo della frequenza e la capacità di riserva. L’energia immagazzinata nella batteria viene “scambiata” tramite desk di trading o operatori commerciali, consentendo di rispondere in tempo reale ai segnali di mercato e alle esigenze della rete. Ad esempio, un BESS può operare nel mercato dei Frequency Control Ancillary Services (FCAS), iniettando o assorbendo energia per contribuire a bilanciare domanda e offerta sulla rete. Questo supporta la stabilità della rete, migliora l’affidabilità e rafforza la sicurezza energetica complessiva.

La partecipazione di un BESS è generalmente gestita tramite software di ottimizzazione che utilizza algoritmi avanzati e intelligenza artificiale per prevedere la domanda, monitorare lo stato della batteria e coordinare i flussi di energia. Il software tiene conto di fattori come le condizioni meteorologiche, i prezzi dell’elettricità, i vincoli della rete e il ciclo di vita della batteria per prendere decisioni in tempo reale su quando e quanta energia erogare. Grazie all’ottimizzazione, un BESS diventa un asset reattivo e prezioso all’interno del sistema energetico.

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Il riciclo delle batterie viene considerato già nelle fasi di progettazione e approvvigionamento dei progetti BESS. Questo include:

• Selezionare chimiche delle batterie con maggiore riciclabilità
• Garantire che l’imballaggio e l’etichettatura siano conformi agli standard per materiali pericolosi
• Progettare sistemi modulari più facili da smontare e riciclare

I progetti BESS su scala utility hanno in genere una vita operativa di oltre 20 anni prima di raggiungere la fine del ciclo e richiedere la dismissione. Sebbene nessun grande progetto BESS esistente sia prossimo al ritiro, produttori di batterie, sviluppatori, governi e industria si stanno già preparando per questa fase.
Incorporando considerazioni sul riciclo fin dalla fase di progettazione, gli sviluppatori mirano a ridurre i rifiuti, recuperare materiali preziosi come litio, cobalto e nichel e minimizzare l’impatto ambientale a lungo termine.
La maggior parte dei BESS su scala utility è ospitata in container marittimi modificati, contenenti rack di batterie, elettronica di potenza, sistemi HVAC e dispositivi antincendio. Molti di questi componenti possono già essere trattati attraverso i flussi di riciclo esistenti per metalli ed elettronica. Parallelamente, stanno emergendo aziende specializzate nella gestione dei materiali delle batterie agli ioni di litio.
Con l’avanzare delle tecnologie di riciclo e la crescente domanda di minerali critici, sarà fondamentale stabilire pratiche efficienti, sicure e sostenibili per la gestione del fine vita delle batterie, a supporto della transizione verso l’energia pulita.

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I progetti BESS sono progettati specificamente per gestire e mitigare il rischio di incendio grazie a funzionalità di sicurezza complete integrate sia nell’hardware che nel software. Utilizziamo celle agli ioni di litio, che restano la tecnologia più collaudata e ampiamente adottata per questo tipo di progetti. Sebbene il rischio sia estremamente basso, una cella danneggiata o difettosa può causare un fenomeno di thermal runaway, ovvero una reazione a catena in cui il surriscaldamento innesca ulteriori reazioni chimiche e un potenziale incendio. Per mitigare questo rischio, i nostri progetti BESS sono dotati di sistemi di sicurezza all’avanguardia che monitorano continuamente il sistema, rilevano anomalie, isolano i guasti e avvisano gli operatori in tempo reale.

Come parte del nostro impegno per la sicurezza e la responsabilità ambientale, sviluppiamo Piani completi di Gestione e Prevenzione del Rischio Incendio per ciascun progetto. Questi includono sistemi di rilevamento e protezione antincendio, riserve idriche dedicate per lo spegnimento e altri controlli critici. Collaboriamo attivamente con i vigili del fuoco locali durante le fasi di sviluppo e di esercizio dei nostri progetti per garantire prontezza e coordinamento in caso di emergenza.

Durante la costruzione, il rumore previsto deriverà da attività come lavori di scavo, opere civili e consegne o movimenti di camion. Ci impegniamo sempre a garantire che le attività di costruzione si svolgano durante le ore di lavoro designate e in conformità con un Piano di Gestione Ambientale della Costruzione (CEMP) approvato. Il CEMP include valutazioni dettagliate del rumore di cantiere e definisce misure per ridurre gli impatti.

Le batterie emettono un certo livello di rumore durante il funzionamento, a seconda della modalità operativa e della temperatura ambiente. Tuttavia, il sistema è progettato per minimizzare il rumore operativo. Laddove necessario, possono essere implementate misure di mitigazione conservative, come barriere acustiche, per garantire la conformità alle normative sul rumore e ridurre al minimo gli impatti sulle comunità vicine.

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