Sistemi BESS, l’accumulo che rende più flessibile la rete elettrica

Produrre più energia da fonti rinnovabili risolve soltanto una parte del problema della transizione energetica. Fotovoltaico ed eolico non seguono necessariamente l’andamento dei consumi: possono generare molta elettricità quando la domanda è bassa e ridurre la produzione proprio nelle ore in cui case, aziende e infrastrutture ne richiedono di più. I sistemi BESS, acronimo di Battery Energy Storage Systems, servono a colmare questo disallineamento, accumulando energia per renderla disponibile nel momento più utile.

Un BESS non è soltanto una grande batteria

Un sistema BESS può essere descritto, in prima approssimazione, come una batteria collegata alla rete elettrica. In realtà è un’infrastruttura più articolata, composta da celle, inverter, sistemi di conversione della potenza, elettronica di controllo, software di gestione, dispositivi di sicurezza e monitoraggio termico. Le piattaforme digitali associate stabiliscono in tempo reale quando caricare o scaricare l’accumulo e come interagire con la rete o con gli impianti collegati.

Questa capacità decisionale trasforma il BESS in uno strumento di flessibilità. Il fotovoltaico produce durante le ore di sole, mentre l’eolico dipende dalla disponibilità del vento. La richiesta di elettricità segue invece altre dinamiche e può crescere, per esempio, la sera, quando aumentano i consumi domestici e la ricarica delle auto elettriche. L’accumulo permette di spostare l’energia nel tempo, assorbendola quando è abbondante e restituendola quando serve.

Il risultato può essere anche una riduzione del curtailment, cioè la limitazione o lo spegnimento degli impianti rinnovabili quando la produzione supera la capacità di assorbimento del sistema. Conservare quell’elettricità consente di evitare almeno una parte degli sprechi e rende una fonte intermittente più gestibile. I BESS possono operare sia collegati alla rete sia in configurazioni fuori rete, con dimensioni e funzioni molto diverse.

Energy management, peak shaving e servizi di rete

Il semplice trasferimento dell’energia dalle ore di produzione a quelle di consumo è solo l’applicazione più intuitiva. Collegato a un Energy Management System, un BESS può analizzare produzione, consumi, prezzi dell’elettricità, previsioni meteo, capacità residua della batteria e picchi di potenza. Sulla base di questi dati decide automaticamente quanta energia conservare, utilizzare internamente o immettere nella rete.

Per un’azienda dotata di fotovoltaico, l’accumulo consente di conservare la produzione eccedente e impiegarla quando l’impianto genera meno o quando l’energia prelevata dalla rete costa di più. Aumenta così l’autoconsumo e può diminuire la spesa energetica. La stessa infrastruttura può svolgere il cosiddetto peak shaving: durante un picco di domanda, la batteria fornisce una parte della potenza richiesta, evitando che tutto il carico ricada istantaneamente sulla rete.

Un’altra funzione è l’arbitraggio energetico, basato sulla ricarica nelle fasce in cui l’elettricità costa meno e sull’utilizzo dell’energia accumulata quando i prezzi sono più elevati. In un mercato volatile, questa gestione può assumere un valore economico rilevante, soprattutto se affiancata all’ottimizzazione dei prelievi e alla riduzione dei picchi.

I BESS possono inoltre offrire servizi alla rete. Una batteria è in grado di assorbire o immettere potenza rapidamente, contribuendo all’equilibrio tra produzione e consumo e al controllo della frequenza. Tra le applicazioni citate rientrano il supporto alla frequenza, la correzione del fattore di potenza, la riserva di rotazione e l’accumulo dell’energia in eccesso. Il valore economico, quindi, non dipende soltanto dai chilowattora erogati, ma anche dalla disponibilità e dalla rapidità di intervento.

Dagli impianti industriali al BESS as a Service

Non esiste una sola categoria di BESS. Le configurazioni più piccole possono servire edifici, aziende o cantieri; quelle commerciali e industriali supportano stabilimenti, data center e centri commerciali; gli impianti utility scale sono invece collegati direttamente alla rete. Esistono anche sistemi ibridi abbinati a fotovoltaico, eolico, generatori o infrastrutture di ricarica. Le taglie possono andare da pochi kWh in ambito residenziale fino a decine o centinaia di MWh nei grandi impianti.

Il costo iniziale rimane però una barriera. Una possibile risposta è il modello BESS as a Service, nel quale l’impresa non acquista direttamente l’intera infrastruttura, ma paga per il servizio fornito. ABB ha lanciato una formula di questo tipo con l’obiettivo di ridurre gli ostacoli finanziari e operativi per settori quali data center, logistica, trasporti ed edifici commerciali.

Il passaggio dal possesso all’utilizzo permette di legare la spesa a risultati come risparmio energetico, resilienza, backup, riduzione dei picchi e ottimizzazione dei consumi. Può quindi favorire l’adozione dello storage senza richiedere alle aziende di immobilizzare immediatamente grandi capitali, pur lasciando aperta la necessità di verificare la sostenibilità economica del servizio nei diversi casi applicativi.

Ricarica ad alta potenza, auto elettriche e criticità

L’accumulo può diventare un abilitatore anche per la ricarica ad alta potenza. Una stazione particolarmente energivora richiede una connessione elettrica adeguata, non sempre disponibile sulla rete locale. Un BESS può caricarsi gradualmente quando la domanda è bassa o quando è presente energia rinnovabile, per poi fornire all’auto un picco di potenza durante la sessione. BYD, presentando la propria tecnologia Flash Charging, ha indicato proprio l’abbinamento con un accumulo ad alta capacità come soluzione per superare i limiti della rete senza sottoporla a uno stress eccessivo.

In prospettiva, anche le batterie delle auto elettriche potrebbero partecipare al sistema attraverso tecnologie vehicle-to-load, vehicle-to-home e vehicle-to-grid. I veicoli non sostituirebbero necessariamente gli accumuli fissi, ma potrebbero completarli all’interno di una struttura distribuita formata da grandi impianti di rete, sistemi industriali, batterie domestiche, microreti, infrastrutture di ricarica e mezzi connessi. Restano tuttavia limiti tecnici, economici e regolatori da affrontare.

Le sfide dei BESS riguardano infatti il costo, le regole per partecipare ai mercati dell’energia e dei servizi di rete, le autorizzazioni, la sicurezza e l’integrazione con l’infrastruttura elettrica. Sul piano industriale servono batterie, inverter, software, catene di fornitura solide e personale formato. Esiste infine una questione ambientale: gli accumulatori richiedono materiali, hanno un ciclo di vita e devono essere gestiti, riutilizzati e riciclati correttamente. L’accumulo offre dunque una flessibilità rapida, modulare e versatile, ma il suo contributo dipenderà dalla capacità di costruire attorno alla tecnologia un sistema economico, normativo e industriale adeguato.

Una domanda per voi

I sistemi BESS riusciranno a sostenere la crescita delle rinnovabili nonostante le sfide economiche, tecniche e regolatorie ancora aperte?

Nota sulla redazione

Questo articolo è stato generato con il supporto dell'intelligenza artificiale a partire dalla trascrizione del video originale, riorganizzandone i contenuti in forma editoriale. Le informazioni riportate derivano da quanto espresso nel video.