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Evento di interruzione dell'alimentazione della rete: Alimentazione di emergenza di riserva
Rischio crescente di interruzioni di corrente
Le infrastrutture obsolete amplificano le sfide poste dai disastri naturali causati dagli effetti del cambiamento climatico. L’ultimo rapporto del 2023 della North American Electric Reliability Corporation (NERC) evidenzia un aumento del 65% delle problematiche su larga scala relative alla rete elettrica (2023), di cui l’83% dei principali black-out verificatisi negli Stati Uniti dal 2020 è attribuibile a condizioni meteorologiche estreme. Questa minaccia in crescita espone entità operative sensibili a un peggioramento delle disfunzioni, fino al collasso a catena della rete.
Alimentazione di emergenza rapida e continua da sistemi di accumulo mobili
I sistemi di accumulo mobili forniscono sistemi dinamici e reattivi unici per le 'isole', staccando i sistemi dalla rete elettrica. I sistemi di accumulo mobili forniscono energia elettrica rapida e ininterrotta grazie ai loro esclusivi invertitori digitali, consentendo di bypassare i tradizionali sistemi diesel e il loro tempo di attivazione compreso tra 10 e 30 minuti. Le unità dei sistemi di accumulo mobili possono essere attivate in meno di 2 ore. I tradizionali sistemi diesel non funzionanti possono essere convertiti in sistemi modulari reattivi per la riduzione dei picchi di carico, con una capacità compresa tra 100 kW e 2 MW.
Corpo
I sistemi di accumulo mobile (BESS) nei sistemi sanitari durante i PSPS del 2023 in California sono stati strumentali. Durante le interruzioni critiche dal punto di vista temporale, i sistemi di accumulo mobile da 500 kW (BESS) hanno supportato Merced Healthcare nella fase di pre-avvio dell’emergenza fino a 72 ore prima della chiusura, garantendo il supporto sanitario d’emergenza / supporto vitale (EOHCLSL), eliminando le emissioni di particolato diesel e operando con una riduzione complessiva dei costi del carburante pari al 40%. Ciò ha generato un guadagno stimato di 220.000 USD/ora per il supporto operativo ininterrotto, grazie alla rapida capacità di interconnessione presso l’ospedale regionale.
La soluzione proposta promuove la tecnologia a zero emissioni come alternativa ai generatori diesel.
Sfide operative relative ai siti temporanei causate dai generatori alimentati a combustibili fossili
I generatori diesel rappresentano la scelta principale per le soluzioni di alimentazione temporanea, ma presentano notevoli svantaggi.
L’inquinamento acustico può risultare disturbante in contesti residenziali, alberghieri o legati a eventi. I generatori diesel, a causa del loro rumore superiore a 85 dB, comportano il rischio di alterare l’ambiente circostante. (OSHA, 2023).
I generatori diesel emettono elevate quantità di CO₂, NOₓ e particolato a causa della combustione di combustibili fossili durante il funzionamento. Le emissioni del forno del generatore diesel comportano il rischio di violare normative sempre più stringenti sulla qualità dell’aria.
La logistica critica dei sistemi di generatori a diesel comprende: stoccaggio temporaneo in loco del carburante, sistemi di trasporto e rifornimento, nonché costi di progetto maggiori e rischi di fuoriuscite.
Il livello di manutenzione richiesto per i generatori diesel include cambi dell’olio, sostituzioni dei filtri e manutenzione del motore. Tale manutenzione comporta costi di progetto maggiori a causa di tempi di fermo e manodopera incrementati.
Queste sfide generano responsabilità operative e ambientali.
Tutti i costi considerati: quando i generatori diesel sono superati dagli accumulatori energetici mobili.
È vero che i generatori a diesel sono più convenienti in termini di costo iniziale, ma considerando tutti i costi del carburante, quelli di manutenzione, le sanzioni regolatorie e la durata utile, le soluzioni di accumulo energetico mobile rappresentano l’approccio superiore.
Ore di funzionamento o costi del carburante
900 ore all’anno (progetti edilizi ad alto volume): tipicamente, i generatori diesel finiscono per costarvi di più rispetto alle soluzioni di accumulo energetico mobile entro 5–7 anni e la tecnologia sta progredendo rapidamente.
Sistemi microgrid resilienti fuori rete e remoti
Località artiche, desertiche e insulari
Le regioni remote presentano i divari più critici nelle infrastrutture energetiche. Nell’Artico, gli insediamenti sono soggetti a freddo estremo, che danneggia le linee di trasmissione. Nei deserti, le apparecchiature possono subire un’accelerazione della corrosione. Le comunità insulari sono particolarmente ostacolate dall’impossibilità di collegare cavi sottomarini. L’installazione di tali cavi può costare oltre 2 milioni di dollari statunitensi al chilometro (Agenzia Internazionale per l’Energia, 2023). In assenza di alternative, le comunità remote utilizzano generatori diesel per produrre energia elettrica. Il costo del carburante può variare da 0,92 a 1,30 dollari statunitensi per kWh, rendendo il loro funzionamento quasi tre volte più costoso rispetto ai sistemi rinnovabili alternativi. Le unità mobili di accumulo energetico rappresentano l’unica tecnologia in grado di fornire energia temporaneamente e di garantire un’alimentazione ad alta affidabilità in aree dove le reti elettriche tradizionali non possono essere estese.
Energia solare/eolica ibrida + accumulo energetico mobile per un’alimentazione affidabile 24/7
Quando la tecnologia di accumulo energetico mobile si integra con la tecnologia di generazione da fonti rinnovabili, è possibile creare microreti autosufficienti nella maggior parte delle località isolate. Gli impianti solari o eolici forniscono l’approvvigionamento energetico primario, mentre le batterie di accumulo contribuiscono a regolare la fornitura di energia nei periodi in cui la generazione potrebbe non essere ottimale. Recenti studi indicano che questi sistemi ibridi possono funzionare il 99,98% del tempo e che il costo può variare tra 0,40 e 0,61 USD/kWh, con una riduzione del 60% rispetto ai tradizionali sistemi diesel. Alcuni dei principali vantaggi sono:
Istantaneo e affidabile. Operativo in meno di 4 ore
Sicuro. La sostituzione di un singolo gruppo elettrogeno diesel evita l’emissione di 12-18 tonnellate metriche di CO2 al mese.
Ciò significa che pompe idrauliche, scuole e cliniche possono riprendere a funzionare.
Il futuro degli eventi temporanei è rappresentato da un’energia flessibile e sostenibile
La nuova frontiera della tecnologia di accumulo energetico mobile sta portando sistemi energetici flessibili e sostenibili nei mercati degli eventi temporanei, che in passato erano serviti principalmente da tradizionali generatori diesel. I mercati più avanzati per eventi temporanei — quali festival all’aperto, manifestazioni sportive ed esposizioni — stanno iniziando a utilizzare sistemi mobili elettrochimici a batteria come fonte principale di energia. Tradizionalmente, gli eventi all’aperto ricorrono a generatori diesel per fornire energia e, tra gli eventi all’aperto organizzati oggi, il 73% continua ancora a impiegarli. I generatori diesel producono rumore superiore a 85 dB, il che risulta disturbante per gli eventi temporanei. I sistemi di alimentazione per eventi temporanei attualmente in fase di sviluppo sono molto più silenziosi, non emettono gas di scarico tossici e migliorano sensibilmente la qualità dell’aria ambiente e l’esperienza complessiva dell’evento. I sistemi energetici che includono impianti solari mobili forniscono non solo energia tramite sistemi a batteria, ma offrono anche soluzioni di alimentazione completamente rinnovabili. Gli organizzatori di eventi riferiscono una riduzione del 40% dei tempi di allestimento rispetto ai sistemi basati su generatori diesel. La flessibilità unica e il design mobile di questi nuovi sistemi energetici rappresentano un vantaggio sostanziale, consentendo di portare sistemi energetici in località remote prive di accesso alla rete elettrica. Eventi temporanei quali riprese cinematografiche e matrimoni sulla spiaggia dispongono ora di una fonte di alimentazione affidabile in luoghi che in precedenza non avevano alcun accesso all’energia.
Sezione FAQ
Quali sono le principali sfide legate all'uso dei generatori diesel per l'alimentazione temporanea?
Esistono numerose sfide associate all'uso dei generatori diesel, ad esempio l'eccessivo inquinamento acustico che supera gli 85 dB, l'inquinamento atmosferico che costituisce un rischio documentato e confermato per la qualità dell'energia, nonché i vincoli di tempo e costo intrinseci al trasporto, alla spedizione e allo stoccaggio del carburante. Inoltre, l'esercizio e la manutenzione dei generatori diesel richiedono un notevole impegno di tempo.
In termini di costo, come si confrontano i sistemi mobili di accumulo energetico con i generatori diesel?
Anche se i generatori diesel potrebbero apparire meno costosi inizialmente, sommando tutti i costi nel lungo periodo e confrontandoli con quelli di altri sistemi mobili di accumulo energetico, i generatori diesel risultano privi di costi per il carburante, richiedono una manutenzione quasi nulla e presentano una durata operativa significativamente più lunga. In condizioni di utilizzo intensivo, tali sistemi energetici raggiungono il ritorno dell'investimento (ROI) in un arco temporale compreso tra 3 e 5 anni.
Quali sono i vantaggi delle soluzioni mobili di accumulo energetico per località remote o fuori rete?
Le unità mobili di accumulo energetico sono in grado di fornire soluzioni di alimentazione affidabili senza la necessità di infrastrutture fisse. Offrono soluzioni di alimentazione affidabili in località dove le reti elettriche sono fortemente limitate, tra cui l’Artico, i deserti e le isole remote.
Quali sono i vantaggi dei sistemi mobili di accumulo energetico per eventi temporanei?
Questi sistemi forniscono energia pulita, flessibile e affidabile, senza il rumore e le emissioni dei generatori diesel. La loro capacità di rapida messa in servizio è ulteriormente potenziata dalla possibilità di installazione in un tempo inferiore del 40% rispetto ai sistemi tradizionali, un vantaggio particolarmente rilevante per eventi orientati alla sostenibilità.