“L’accumulo energetico rappresenta una componente essenziale per i moderni sistemi di generazione, trasmissione, distribuzione e consumo di energia. Rende, infatti, possibile l’integrazione delle energie rinnovabili, eliminando le congestioni nelle reti di trasmissione e migliorando stabilità e flessibilità”. Con queste parole Lewis Jindong Li, vicepresidente di Sungrow e presidente per l’Europa, ha aperto i lavori del primo incontro organizzato in Italia (a Milano) dall’azienda con clienti e partner del Vecchio Continente e che è stato intitolato Power Up Your Future – ESS Experience Day.
“Sungrow ha iniziato a sviluppare soluzioni per l’accumulo energetico nel 2006 – ha precisato Jindong Li – e, dopo 18 anni di esperienza, prevediamo di consegnare tra 25 e 31 GWh di capacità di accumulo, coprendo applicazioni per il mondo utility e residenziale”.
In Europa, Sungrow ha oggi 20 uffici locali con oltre 600 dipendenti di 65 nazionalità diverse. L’azienda ha anche allestito sei centri di R&S e due ulteriori sono in fase di realizzazione: l’obiettivo è che siano operativi entro la fine del 2025. “Questi centri sono dedicati in modo specifico allo sviluppo di tecnologie innovative e soluzioni strategiche per il mercato europeo”.
Sungrow ha inoltre tre centri di competenza: uno è dedicato allo stoccaggio energetico, un altro è focalizzato sulla digitalizzazione e sulle soluzioni decentralizzate (offre tecnologie per ottimizzare i sistemi energetici) mentre l’ultimo si concentra sulle applicazioni per le utility, come il raffreddamento a liquido, “che rappresenta un progresso davvero significativo per migliorare l’efficienza energetica”.
Accumulo energetico: produzione dell’energia e stoccaggio in Italia
Di accumulo e di efficienza energetica ha parlato anche Fabio Zanellini, Presidente della Commissione Tecnica del Gruppo Accumulo di ANIE Energia, tracciando una panoramica della situazione in Italia. Zanellini ha evidenziato come lo stoccaggio idroelettrico rappresenti il metodo storico per accumulare energia nel sistema elettrico in Italia. Secondo i dati citati da Zanellini, nel Paese sono operativi 22 impianti con una potenza installata di 7,6 GW e una capacità di circa 50 GWh. La maggior parte si trova al confine settentrionale, ma ci sono installazioni rilevanti anche nel Sud e in Sicilia. Gli impianti idroelettrici di stoccaggio si trovano però spesso in aree dove la loro utilità futura potrebbe essere limitata, soprattutto considerando l’aumento previsto di fonti rinnovabili nel Centro-Sud, in particolare sul versante fotovoltaico.
Per quanto riguarda lo stoccaggio elettrochimico, a giugno 2024 erano operativi oltre 600.000 impianti, con una potenza installata superiore a 4 GW e una capacità complessiva di oltre 10 GWh. Però, la maggior parte di questi impianti è costituita da sistemi residenziali di piccola scala, con durate medie di accumulo di 2-3 ore e capacità che raramente superano i 10-15 kWh. Tali impianti sono stati principalmente incentivati dal Superbonus, che ha visto un incremento significativo delle installazioni negli ultimi anni. Con la cessazione del Superbonus, però, il tasso di nuove installazioni ha subito un rallentamento.
“Anie sta lavorando per identificare nuove modalità di incentivazione che possano rilanciare le installazioni di questi dispositivi, utili non solo per l’autoconsumo, ma anche per fornire servizi di rete, inclusi supporto ai DSO (operatori locali di distribuzione) e servizi ancillari al sistema elettrico”, ha precisato Zanellini.
Processi autorizzativi e capacità di stoccaggio futura per l’accumulo energetico
Attualmente, in Italia sono in fase di autorizzazione oltre 20 GWh di nuovi impianti di accumulo energetico, di cui circa 1 GWh dovrebbe ricevere approvazione nei prossimi mesi. “Tuttavia, è complesso prevedere con precisione l’evoluzione del mercato, specialmente per lo stoccaggio elettrochimico su larga scala”.
Due scenari energetici pubblicati dai TSO italiani (Terna e altri operatori) delineano le necessità future. Nel nuovo scenario al 2030, pubblicato nel settembre 2023, si evidenzia una necessità di circa 122 GWh di capacità di stoccaggio aggiuntiva, rispetto ai 95 GWh previsti nello scenario precedente del 2022. Questa differenza deriva dall’inclusione degli impianti idroelettrici esistenti nel nuovo scenario. Pertanto, emerge la necessità di nuova capacità di stoccaggio. La maggior parte di questa capacità sarà garantita dallo stoccaggio elettrochimico (batterie agli ioni di litio), con una durata media di accumulo di 8 ore. Si prevede anche una quota minoritaria (circa il 10%) dedicata a nuove tecnologie.
Accumulo energetico:sfide e prospettive tecniche
Per raggiungere tali obiettivi bisogna però affrontare anche alcune importanti sfide. Tra le principali, Zanellini ha citato:
- Sicurezza antincendio: la regolamentazione è ancora in fase di sviluppo, in collaborazione con il Dipartimento Nazionale dei Vigili del Fuoco.
- Cybersecurity: con l’aumento della digitalizzazione degli impianti di stoccaggio e rinnovabili, i rischi di attacchi informatici sono in crescita. È essenziale estendere i requisiti di sicurezza anche agli impianti di piccola scala.
- Regole di connessione: manca una standardizzazione a livello europeo per le regole tecniche di connessione. In Italia, standard come CEI 0-16 e CEI 0-21 regolano le connessioni alle reti a media e bassa tensione, ma devono essere ulteriormente sviluppati per includere requisiti specifici per lo stoccaggio.
“Per migliorare le prestazioni delle batterie e ridurne l’impatto ambientale, è fondamentale investire in Ricerca e Sviluppo, con particolare attenzione all’aumento della densità energetica, alla sostenibilità dei materiali e alla sicurezza operativa”, ha concluso Zanellini.
Italia prima in Europa nei sistemi di stoccaggio energetico a batteria
Cai Zhuang, Direttore Generale della business unit Energy Storage di Sungrow, ha sottolineato come negli ultimi anni si sia osservato un aumento significativo nel mercato dei BESS (Battery Energy Storage System) per l’accumulo energetico. I dati statistici mostrano che il tasso di crescita annuale composto (CAGR) per il mercato dello stoccaggio in tutta Europa nel periodo 2024-2028 raggiungerà il 48,6%, con una previsione di incremento da 58,3 GWh fino a 260 GWh. In Italia, nel 2024, si sono registrati 7,7 GWh di capacità installata. Questo equivale al 34% della capacità totale europea, la più elevata a livello continentale davanti a Germania e Regno Unito, che hanno raggiunto ciascuna il 20% del totale.
Numeri che mostrano come il futuro del mercato BESS sia promettente. Tuttavia, non è privo di insidie. Secondo la visione di Zhuang, vanno anzitutto fronteggiati tre tipi di problemi:
- Prestazioni delle batterie e ritardi nelle consegne: le scarse prestazioni delle batterie o ritardi imprevedibili nelle forniture aumentano significativamente i costi per gli investitori.
- Sicurezza: i rischi emergenti, come incendi e vulnerabilità ai data breach, rappresentano una preoccupazione crescente.
- Compatibilità ambientale: è essenziale progettare apparecchiature che si adattino a condizioni ambientali difficili, garantendo al contempo l’assenza di inquinamento.
Le nuove soluzioni di Sungrow per BESS
Per risolvere tali problemi, Sungrow ha sviluppato una soluzione che combina tre tecnologie:
- elettrochimica (per l’ottimizzazione delle celle batteria e la gestione delle prestazioni),
- elettronica (che consentono il controllo avanzato e la gestione intelligente dell’energia)
- di raffreddamento e sicurezza (sistemi a liquido e di soppressione degli incendi).
Tutti questi componenti, incluse le batterie a celle, i moduli BMS, i sistemi di raffreddamento e di sicurezza antincendio, sono stati integrati in un unico container chiamato AC Block.
La nuova generazione integra convertitori direttamente nei container delle batterie e ogni convertitore gestisce in modo indipendente i rack, garantendo una carica e scarica ottimizzata per ciascun rack. “Rispetto ai sistemi che utilizzano un convertitore centralizzato – ha sottolineato Zhuang –, questa configurazione elimina lo squilibrio dello stato di carica (SoC) tra i rack, aumentando la durata complessiva del sistema di 1,4 anni e migliorando fino al 20% la capacità totale di energia generata”.
L’operatività è supportata da algoritmi basati su intelligenza artificiale, che monitorano continuamente parametri come temperatura delle celle, ambiente circostante, tassi di carica/scarica e SoC. Tali algoritmi permettono anche di avere un più elevato livello di sicurezza arrivando a prevenire rischi, come per esempio il thermal runaway.
I container AC Block sono alla base dei più recenti BESS di Sungrow, PowerTitan 2.0 e PowerStack 200CS, che utilizzano un raffreddamento a liquido. Più in dettaglio, PowerTitan 2.0 è pensato per progetti su larga scala e offre elevate capacità di formazione della rete, migliorando la stabilità e la resilienza. A caratterizzarlo contribuiscono anche scalabilità, ingombro ridotto ed elevata efficienza, peculiarità che lo indirizzano in particolare all’energy storage nel lungo termine.
PowerStack 200CS è invece pensato per l’uso commerciale e industriale (C&I), concentrandosi sulla riduzione dei costi operativi, sull’ottimizzazione del consumo energetico e consentendo l’integrazione delle energie rinnovabili.
Un’enorme opportunità nell’accumulo energetico per applicazioni C&I
Francesco Del Medico, CEO e Business Development Manager della Energy Service Company Glayx, ha evidenziato come i sistemi di accumulo energetico per applicazioni C&I rappresentino “un’enorme opportunità, specialmente in contesti decentralizzati”.
Gli impianti commerciali e industriali tipicamente gestiti da Glayx variano tra i 100 kWh e i 10 MWh e sono impiegati con applicazioni come la riduzione dei picchi di consumo energetico (peak shaving), lo slittamento temporale dei consumi per sfruttare tariffe più convenienti (time shifting) e l’ottimizzazione dell’impiego dell’energia prodotta da impianti fotovoltaici.
“Il successo di progetti di sistemi di accumulo energetico per applicazioni C&I dipende da una gestione su misura che tenga conto delle specifiche caratteristiche di ogni impianto”, ha dichiarato Del Medico. Il quale ha precisato come un’efficace gestione dei sistemi di accumulo energetico si fondi su strategie di arbitraggio energetico che combinano condizioni di mercato locali e nazionali. In tal senso, Del Medico ha mostrato un esempio reale basato su un’analisi (un ruolo importante lo giocano i modelli predittivi) di due aree di mercato in Italia, il Nord Italia e la Sardegna. Sono emerse differenze significative nei prezzi medi orari dell’energia. In Sardegna, i prezzi spesso sono scesi a zero durante le ore di sovrapproduzione da rinnovabili, mentre nel Nord Italia le variazioni di prezzo tra le diverse fasce orarie sono state più marcate. “Questa dinamica influenza le strategie di gestione e arbitraggio nei due contesti”.
La soluzione che propone Del Medico poggia su una strategia di arbitraggio che prevede un’analisi della domanda e dell’offerta di energia basata su carichi, produzione da fonti rinnovabili e flussi di energia verso la rete. A questa si affiancano una gestione dell’energia nei mercati day-ahead e intraday e un’offerta di servizi ancillari per migliorare la stabilità della rete, come la regolazione di frequenza e tensione.
Tuttavia, ha evidenziato Del Medico, “la diffusione di soluzioni intelligenti su diversi impianti piccoli è più complicata rispetto a sistemi centralizzati. Inoltre, in particolare in Italia, il processo autorizzativo rappresenta un costo iniziale elevato, sia per l’ottenimento dei permessi sia per le spese successive alla concessione”.
Molto più di una semplice batteria
Nel suo intervento, che ha concluso la presentazione, Vittoria Gratarola, Product Manager di Sungrow Italia, ha efficacemente riassunto qual è la chiave per il successo di un progetto di un sistema ESS nella visione di Sungrow: “È essenziale comprendere appieno che un sistema di accumulo energetico è molto più di una semplice batteria. E ciò che rende un progetto ESS un successo è una gestione efficace di svariati fattori, che coinvolgono non solo la progettazione e la consegna in sito delle soluzioni, ma anche un’attenta supervisione di tutte le fasi del ciclo di vita del progetto stesso”.
