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21 novembre 2019
L’utilizzo delle batterie agli ioni di litio offre un grande potenziale per l'immagazzinamento dell'energia

L’utilizzo delle batterie agli ioni di litio offre un grande potenziale per l'immagazzinamento dell'energia, riteniamo infatti che i potenziali benefici economici, ambientali e le performance possano superare di gran lunga i rischi inizialmente percepiti.

Un crescente numero di aziende con applicazioni o sistemi mission-critical sono interessate a soluzioni di DSR (Demand Side Response)* , ma saranno favorevoli ad adottare una gestione flessibile dell’energia solo se questo non avrà un impatto negativo sulla loro attività e business principale.
Come possiamo far sì che il DSR sia fattibile senza compromettere la necessità mission-critical di un uptime del 100%?
Sicuramente il continuo aumento dell’uso delle batterie agli ioni di litio (Li-Ion) rende questo processo molto più realizzabile rispetto a pochi anni fa.

Lasciateci spiegare i vantaggi che le batterie al litio hanno rispetto alle tradizionali piombo acido sigillate (SLA).

 

“Vecchie” Batterie al piombo acido (SLA) vs "nuove" batterie agli ioni di litio (Li-Ion)

Le batterie SLA sono state per molto tempo l'opzione più adatta per gli operatori di data centre e per molte altre applicazioni UPS; sono affidabili e relativamente economiche, in particolare per il loro costo di acquisto iniziale.
Sono però lontane dalla perfezione: funzionano al meglio solo se sono in condizioni di temperatura controllata, hanno bisogno di una manutenzione regolare e con il passare del tempo, riducendo la loro capacità di accumulo, devono essere spesso sostituite.

Rispetto ai modelli SLA, le batterie agli ioni di litio offrono la stessa densità di potenza in meno della metà dello spazio. Si ricaricano molto più velocemente, hanno una durata di ciclo superiore alle 50 volte, e possono funzionare efficacemente anche a temperature molto più elevate, riducendo la necessità di costosi sistemi di climatizzazione.
Le batterie al piombo, probabilmente, potrebbero aver bisogno di essere sostituite almeno due o tre volte rispetto alla durata della vita di una singola batteria agli ioni di litio. Pertanto, in un periodo di 10 anni, le batterie agli ioni di litio possono prevedere un costo totale inferiore del 10-40% rispetto alle batterie SLA.
Le batterie agli ioni di litio sono in circolazione ormai da circa 40 anni, ma hanno avuto successo commerciale solo grazie al boom dell'elettronica di consumo, come ad esempio cellulari, tablet e laptop.
Eppure, fino a poco tempo l’opzione di utilizzare batterie agli ioni di litio per alimentare in sicurezza strutture “mission-critical” su larga scala era difficile da implementare sia per ragioni operative che finanziarie.
Fortunatamente, la tecnologia delle batterie al litio ha progredito così rapidamente che l'idea sta iniziando ad essere rivalutata e sta ottenendo un consenso significativo.

 

Avremo un futuro alimentato da batterie al litio?

Nel nostro mondo basato su grandi quantità di dati, i prezzi elevati delle proprietà commerciali combinati con la crescente domanda di capacità di archiviazione ed elaborazione, offrono l'opportunità di capitalizzare i vantaggi delle batterie agli ioni di litio.

Le batterie al litio offrono:

Maggiore densità di potenza in un ingombro ridotto: le batterie agli ioni di litio rappresentano circa il 25% del volume e del peso di una equivalente batteria SLA.
Ingombro ridotto: potenzialmente viene eliminata la necessità di un vano batteria separato.
Ridotta sensibilità alle fluttuazioni di temperatura: le batterie agli ioni di litio funzionano a 30 °C e durano più a lungo di un SLA che funziona a 20 °C. Per molti ambienti questo significa che è possibile utilizzare sistemi di raffreddamento ad aria fresca invece di costosi sistemi di condizionamento dell'aria; fattore significativo in termini di costo totale di proprietà.
Migliore monitoraggio della batteria: è più facile prevedere l'invecchiamento delle batterie agli ioni di litio, questo riduce il rischio di una perdita rapida di prestazioni, a volte riscontrata nelle SLA

Oltre a questi vantaggi prestazionali, ci sono anche:

  • continue modifiche alla rete di fornitura di energia elettrica;
  • le opportunità offerte dal modello DSR.

Se i siti con generazione di energia di riserva, come i data centre, ospedali e utilities, sono convinti dei vantaggi economici ed ambientali che si possono trarre dall’uso di batterie agli ioni di litio -come gateway per la DSR-, questo sarà un grande vantaggio sia per loro come organizzazione sia per il grande pubblico.

Con rapida crescita prevista della generazione di energia solare ed eolica, potrebbe essere che il ruolo dell'UPS si evolva dalla semplice fornitura di energia di emergenza alla fornitura di un sistema di accumulo dell'energia più dinamico in grado di generare entrate su base giornaliera.

* La DSR consente alle organizzazioni di esplorare nuove fonti di valore, grazie a un consumo energetico flessibile, per ottenere un vantaggio competitivo. Molti utilizzatori di energia intelligenti stanno già utilizzando la DSR per aiutare la rete a bilanciare domanda e offerta, riducendo il consumo energetico, reindirizzandolo oppure, occasionalmente, aumentandolo.

 

Schema funzionamento DSR