L'archiviazzioni di l'energìa a longa -durata (LDES) s'arrifirìsci a sistemi di archiviazzioni di l'energìa ca ponnu purtari elittricità pi pirìudi longhi anzicchì sulu pi minuti o picca uri. Lu Dipartimentu di l'Enirgìa dî Stati Uniti (DOE) attuarmenti difinisci lu LDES comu magazzinu capaci di cunsignari elittricità pi10 uri o cchiù assai. Autri quatri di ricerca, pulìtichi e mircatu usunu cunfini diversi, quinni la durata avissi a èssiri trattata comu nu requisitu dô pruggettu chiuttostu ca n'etichetta univirsali.
A dumanna pràttica nun è si 'na tecnuluggìa è "a megghiu tecnuluggìa LDES". È si nu sistema di archiviazzioni pò furniri l'alimentazzioni richiesta pô tempu richiestu, a nu costu di vita intera accittàbbili, ntô situ disponìbbili, cu nu prufilu di rìsicu ca lu pruggettu pò finanziari e upirari.
Chista guida cunfrunta li principali famigghi di tecnuluggìi LDES, spiega comu veni calculata la durata, mustra unni l'archiviazzioni cchiù longa pò criari valuri e duna nu quatru dicisionali pi l'utilità, li sviluppatura rinnivàbbili, li microgrid e l'utenti di l'energìa nnustriali.
Quali è l'immagazzinamentu di enirgìa a longa-durata?
Lu LDES è nu sistema di sarbamentu di l'energia pruggittatu pi scaricari l'energia sarbata pi nu pirìudu longu. La difinizzioni attuali dû prugramma dû DOE usa nu limiti di10 uri o cchiù assai. Lu Labburatoriu Nazziunali dû Pacìficu Norduccidintàli (PNNL), tuttavia, nota ca l'archiviazzioni a durata longa nun è difinuta di nu cunfini staticu ntra l'industria e la ricerca. Eccu picchì lu nùmmaru esattu di uri avissi a èssiri ligatu ô prubblema upirativu.
Lu DOE usa macari nu quatru di spidizzioni illustrativu ca sipara l'archiviazzioni nta applicazzioni di durata curta-, ntra-jorna, multi-jorna e applicazzioni staggiunali. Ntâ stu quatru, l'archiviazzioni di durata curta- è di 0-10 uri, lu LDES ntra-jorna è di 10-36 uri, lu LDES multi-jornu è di 36-160 uri e lu spustamentu staggiunali accumincia supra 160 uri. Chisti banni sunnu utili pâ chianificazzioni dî sistemi, ma nun sunnu limiti tecnulòggici univirsali.
| Banda di durata | Durata apprussimativa dâ scarica | Tipicu bisognu di chianificazzioni |
|---|---|---|
| Durata curta | 0-10 uri | Spustamenti ntra lu jornu, gistioni di punta, sirvizzi di riti viloci |
| LDES ntra-jornu | 10-36 uri | Spustamentu d'enirgìa duranti la notti o lu jornu appressu- |
| LDES cchiù-jorna | 36-160 uri | Carenza rinnivàbbili estinsi e pirìudi di càrricu nettu-àutu prulungati |
| Spustamenti staggiunali | 160+ uri | Ntirvalli di cunservazzioni assái longhi unni l'energìa pò aviri bisognu di ristari dispunìbbili pi jorna o cchiù assai |
Pi li littura ca hannu bisognu di na distinzioni cchiù chiara ntra putenza e enirgìa sarbata, lu situGuida kW contra kWhspiega a stissa relazzioni nnâ scala cchiù nica.
Comu si calcula la durata dâ cunservazzioni di l'energìa?
La durata di l'archiviazzioni cullega la capacità enirgètica usabbili di nu sistema â sò putenza di scarica:
Durata di sarbamentu=capacità enirgètica usabbili (MWh) ÷ putenza di scarica (MW)
Pir esempiu, nu pruggettu cu 1.000 MWh di enirgìa usabbili e nu valuri di scarica di 100 MW havi na durata tiòrica di:
1.000 MWh ÷ 100 MW=10 uri
Stu sìmplici càrculu è un puntu di partenza, no na garanzia cumpleta dû rinnimentu. La durata riali di funziunamentu pò èssiri nfluenzata dô statu-di -limiti di càrrica, dê carichi ausiliari, dê pèrditi di cunvirsioni, dâ timpiratura, dô degradu, dê liveddi funziunali minimi e si lu pruggettu havi a prisirvari nu margini di riserva.
Chista distinzioni è mpurtanti duranti l'acquisizzioni. Nu pruggettu avissi a spicificari li richiestiusabbiliMWh ô liveddu di putenza e cunnizzioni di funziunamentu rilivanti chiuttostu ca fari affidamentu sulu ncapu a na cifra di enirgìa numinali dâ targa.
Picchì è nicissariu n'archiviazzioni di enirgìa pi na durata longa-?
Lu casu di LDES veni di squilibbri energètici ca dùranu cchiù assai di chiḍḍu ca l'archiviazzioni cumminziunali di durata curta - pò cupriri ecunòmicamenti o upirativamenti. La pruduzzioni sulari pò supirari la dumanna ntô menzu dû jornu e scìnniri a zeru doppu lu tramontu. La pruduzzioni dû ventu pò ristari dèbbuli pi tanti uri o, nta quarchi sistema, pi tanti jorna. Li siti nnustriali e li micrugrigli ponnu macari aviri bisognu di colmari li interruzzioni o li vinculi di carburanti ca vannu oltri na tipica finestra di batteria di quattru uri.
Spustari l'energìi rinnivàbbili oltri lu piccu sirali
Na battirìa di quattru -uri po èssiri adatta pi spustari lu sulari dû pomeriggiu â sira. Si lu turnu nicissariu s'allunga ntâ notti o ntâ matina doppu, lu pruggettu havi bisognu di assái cchiù capacità energètica pâ stissa pruduzzioni di MW. Chistu è unni li tecnuluggìi cu nu costu ri capacità ri enirgìa marginali cchiù vasciu, 'na durata dû ciclu longa o riservi ranni ponnu addivintari cchiù cumpetitivi.
La stissa lòggica upirativa vali pispustamentu dû càrricu cu l'immagazzinamentu di l'enirgìa: lu valuri di l'archiviazzioni dipenni dâ furma e dâ durata dû caricu e dâ diffusioni dû prezzu, non sulu di l'installazzioni di cchiù MWh.
Capacità di supportu e affidabbilità dâ riti
Li sistemi di putenza hannu bisognu di na capacità affidabbili abbastanza pi suddisfari la dumanna quannu la ginirazzioni variabbili è vascia. Lu LDES pò cuntribbuiri quannu nu pirìudu di càrricu nettu -àutu dura cchiù assai di nu piccu curtu, ma la quantità di valuri di capacità dipenni dô sistema lucali, dâ currelazzioni climatica, dâ trasmissiuni, dê règuli dû mircatu e dâ prubbabbilità ca l'enirgìa sarbata sarà ancora dispunìbbili quannu è nicissariu.
A durata cchiù longa è quinni utili sulu quannu lu prubblema dû sistema è veramenti longu. N’attività di 20 uri nun cria valuri suverchiu si l’applicazzioni havi bisognu custantimenti di sulu quattru uri.
Riduzzioni dâ riduzzioni dî rinnovabbili
L'archiviazzioni pò acquisiri l'elittricità ca altrimenti fussi ridutta e scaricala cchiù tardu. L'opportunità addiventa cchiù ‘mpurtanti quannu li pirìudi ri supraofferta rinnovabbili e àvuta dumànna sunnu siparati ri tanti uri. Li utilità ca cunzidiranu chistu casu d'usu avissiru a valutari lu LDES nzèmmula a l'espansioni dâ trasmissiuni, â dumanna flissìbbili, ê canciamenti di ginirazzioni e â cunservazzioni cumminziunali di durata cchiù curta -chiuttostu ca trattari l'archiviazzioni comu l'unica opzzioni.
Risilienza pî micrugrigli e càrrichi crìtici
A durata cchiù longa dâ enirgìa sarbata -po sustinìri riti rimòti, strutturi ‘ndustriali, campus, centri ri dati e ‘nfrastrutturi crìtichi duranti ‘ntirruzzioni cchiù longhi. Nun cria, di persu, capacità di backup. Nu pruggettu risistenti àvi bisognu macari di nvirtura apprupriati o apparecchiaturi di cunvirsioni di putenza, cuntrolli, capacità di isulazzioni, prutizzioni, stratiggìa di avviamentu niuru-unni è nicissariu, e na pulìtica di riserva difinuta.
Pi l'architittura a liveddu situ-, vidi la guida apruggettazzioni di sistema di sarbamentu di batterii a microgriglia.
Tipi principali di cunservazzioni di enirgìa a longa-durata
Lu LDES cumprenni diversi famigghi ticnolùggichi. Lu prugramma Storage Innovations 2030 dû DOE valuta approcci elettruchìmici, miccànici, tèrmici e chìmici, mentri lu pruggettu P1679.5 di IEEE sta sviluppannu guidi pi na valutazzioni uggittiva di tecnuluggìi di archiviazzioni a longa durata nta applicazzioni stazziunari. A partiri di l'austu 2026, P1679,5 è nuPAR attivu, nun è nu standard IEEE finali pubblicatu.
Battirìi a purtata
Li batterii a flussu sarbanu matiriali attivi nta l’elittroliti liquiti tinuti nta serbatoi esterni e li circulanu attraversu li pila elittruchìmichi. La so architittura po cunsentiri la capacità enirgètica e l’attrizzatura di putenza di èssiri scalati ‘n manera cchiù nnipinnenti di tanti sistemi di batterii cumminziunali. Lu flussu riduzzioni-ossidu dû vanadiu è la chimica cummirciali cchiù canusciuta, ma si stannu sviluppannu puru autri chimichi acquei e nun acquei.
Chista siparazzioni ntra riserva d'energìa e pila di putenza è attrattiva pi l'archiviazzioni stazziunaria di longa durata, supratuttu quannu lu ciclu friquenti e la longa durata di sirvizziu sunu mpurtanti. Li compromissi nchiùjinu pumpi, serbatoi, gistioni dî elittroliti, mpronta, ntigrazzioni dû sistema e na catina di furnitura cchiù picca matura dû litiu.
Ntâ valutazzioni dû flussu{1}}battirìa dû 2023 dû DOE, un sistema di flussu di vanadiu di rifirimentu di 100 MW/10{5}}uri usava n’ipòtisi di efficienza dû giru dû 65% e na basi di elittroliti a 10.000 cicli. Chisti sunnu input ri valutazzioni, nun spicificazzioni univirsali dû vìnnituri, ma illustranu picchì a vita dû ciclu e a scalatura dâ capacità energètica ponnu importari tantu quantu l'efficienza màssima nnâ ecunumìa LDES.
Pumpata-Idròputa di cunsirvazzioni
L'idroelettricità di 'mmagazzinamentu pumpata- (PSH) sposta l'acqua ntra riservi a diversi autizzi. L'elittricità veni usata pi pumpari l'acqua versu supra; quannu è nicissària l'energìa, l'acqua arriturna attraversu li turbini pi ginirari elittricità.
PSH è la tecnuluggìa di archiviazzioni a durata longa - di scala utilità- cchiù stabbilita. Lu DOE riporta ca l'archiviazzioni pumpata rapprisenta attuarmenti la quota duminanti dâ capacità di archiviazzioni di l'energìa supra scala di l'utilità miricana e la discrivi comu la tecnuluggìa cummircializzata duminanti pi l'archiviazzioni a longa durata. Lu cunfrontu standardizzatu di 100 MW/10 uri dû PNNL usava circa l'80% di l'efficienza dû viaggiu giru e n'ipòtisi di durata calindariu di 60 anni pâ PSH.
La limitazzioni è la pusizzioni. Nu pruggettu tecnicamenti attraenti havi ancora bisognu di n'autizza adatta, di na cunfigurazzioni dâ riserva, di na stratiggìa di l'acqua, di cunnizzioni giutècnichi, di accessu â trasmissiuni, di na rivisioni ambientali e di nu tempu di sviluppu ca pò èssiri assái cchiù longu di chiḍḍu dê batterii mudulari.
Pi n'esempiu di scala cuncreta, la Stazzioni di Archiviazzioni Pumpata dâ Contea di Bath di Dominion Energy ntâ Virginia havi 3.003 MW di capacità giniratrici e funziona cummircialmenti dô 1985. Dimustra la scala e la lungività possibbili cu PSH, ma macari l'infrastrutturi civili spicìfichi dô situ coinvolti.
Immagazzinamentu di l'enirgìa di l'aria cumpressa
L'immagazzinamentu di l'enirgìa cumpressa (CAES) usa l'elittricità pi cumprimiri l'aria pi l'immagazzinamentu e poi allarga chiḍḍa aria attraversu nu prucessu di ginirazzioni di putenza. Quarchi pruggettu usa caverni di sali sutta terra o autri furmazzioni giulòggichi adatti, mentri cuncetti cchiù novi sèguitunu navi alternativi o cicli termudinàmici avanzati.
Lu CAES po òffriri na granni capacità enirgètica e na durata upirativa longa, ma la so prufila ecunòmica e ammintali dipenni assai dâ pruggettazzioni di chianti. Li sistemi diabàtici cumminziunali ponnu usari lu carburanti duranti lu scaricamentu, mentri li cuncetti adiabàtici o isutèrmici avanzati vonnu arriddùciri o evitari chistu riquisiti. L'archiviazzioni giulòggica pò macari fari dâ pusizzioni nu vinculu dicisivu.
Immagazzinamentu di l'enirgìa tèrmica
L'immagazzinamentu termicu cummirtu l'energìa 'n caluri o friddu e la sarba nta matiriali comu sali fusi, petri, rina, acqua, matiriali ca càncianu fasi o autri media. L'enirgìa tèrmica sarbata pò èssiri usata direttamenti pû caluri nnustriali, l'enirgìa di distrittu, lu rinfriscamentu o cummirtuta arrè nta l'elittricità.
L'usu tèrmicu direttu pò èssiri assái attraenti pirchì evita na cunvirsioni nun nicissària nta l’elittricità. L'elittricità-a-l'immagazzinamentu tèrmicu po sirviri pi applicazzioni di riti di durata cchiù longa, ma l'efficienza e la cunfigurazzioni di l'impianti càncianu assai sicunnu la tecnuluggìa. Pi chistu mutivu, "l'efficienza di cunservazzioni tèrmica" nun s'avissi a citari mai comu nu nùmmaru univirsali.
Idrògginu e autri cunservazzioni chimichi
L'elittricità po èssiri cummirtuta 'n idrògginu attraversu l'elettròlisi, sarbata e poi usata ntâ cellula a carburanti, turbina, muturi, prucessi nnustriali o autru usu finali. Li purtaturi d'energìa chimica sunu spicialmenti mpurtanti quannu la durata di l'archiviazzioni addiventa assái longa o quannu li valuri dô pruggettu s'attròvunu ntô sitturi - 'n agghiunta â l'archiviazzioni di l'elittricità.
Lu principali scanciu-è l'efficienza dâ cunvirsioni. Lu cunfrontu standardizzatu dû 2022 di PNNL usau circa lu 31% di l'efficienza di viaggiu 'n giru pi na cunfigurazzioni di sarbamentu di idrògginu bidiritziunali, assai cchiù vascia di chiḍḍa di litiu -ion o idrògginu pumpatu. Lu vantaggiu putinziali nun è l'efficienza; è l'abbilità di sarbari granni quantitati d'energìa pi pirìudi longhi quannu lu menzu di sarbamentu e l'infrastrutturi sunu adatti.
Litiu-Ioni e autri battirìi
Lu jonu di litiu-nun è esclusu di LDES. Lu litiu-iuni discrivi na chimica; LDES discrivi na durata e n'applicazzioni. Un sistema a joni di litiu po èssiri pruggittatu pi 10 uri o cchiù assai, puru si l’ecunumìa, l’aumentu, la gistioni tèrmica, lu digradazzioni, l’impronta e li cunnizzioni di garanzia addivèntanu sempri cchiù mpurtanti cu l’aumentu dâ durata di l’enirgìa.
Lu cunfrontu standardizzatu di PNNL di 100 MW/10-uri misi LFP e NMC di joni di litiu a circa l'84% di l'efficienza di giru, cchiù auta di chiḍḍi dâ battirìa a purtata e dî cunfigurazzioni di idrògginu ntô stissu nzemi di dati. Chistu vantaggiu ri rinnimentu è ‘mpurtanti, ma nun garantisci u LCOS cchiù vasciu pì ogni ciclu ri travagghiu.
Pi nu cunfrontu chimicu cchiù ampiu, vididiversi tipi di battirìi pi l'immagazzinamentu di l'enirgìa.
Cunfruntu dî ticnoluggìi LDES
A tabbella sutta è 'n rifirimentu â dicisioni e nun 'n fogghiu ri spicificazzioni dû vìnnituri. Li ntirvaḍḍi di durata su' urientati a l'applicazzioni-, mentri li cifri di efficienza e vita s'avìssiru a cuntrullari rispettu ô pruggettu esattu dû sistema. Unni li valura di efficienza numèrica sunu mustrati, si rifirisciunu ô cunfrontu standardizzatu di 100 MW/10 uri di PNNL dâ so valutazzioni dû 2022, ca usava input di rinnimentu di l'era dû 2021. PNNL ora manteni n'agghiornamentuBanca di dati dû costu e dû rinnimentu dâ cunservazzioni di l'energìapi l'attuali costu e lu travagghiu di rinnimentu.
| Ticnuluggìa | Durata adatta | Illustrativa efficienza dû giru- | Maturità | Vinculu di pusizzioni o pruggettazzioni principali | Cunzidirazzioni dû megghiu-adattamentu |
|---|---|---|---|---|---|
| Battirìi a ioni di litiu- | Uri a 10+ uri unni l'ecunumìa supporta la capacità enirgètica agghiunciuta | Circa l'84% ntô cunfrontu standardizzatu di 10 uri dû PNNL | Ecusistema di pruduzzioni e pruggettu assai maturi | Aumentu, gistioni tèrmica, pruggettazzioni di sicurizza, enirgìa-costu di capacità | Pruggetti ca apprizzanu la distribbuzzioni mudulari, la risposta viloci, l'auta efficienza e li catini di appruvviggionamentu stabbiliti |
| Battirìi a flussu riduzzioni ô vanàdiu | Ciclismu stazziunariu di cchiù-uri a longa-durata | Circa lu 65% ntô cunfrontu standardizzatu rifirinziatu | Cummerciali ma menu maturu dû litiu-ion | Serbatoi, pumpi, elittroliti, mpronta, vinnituri e prufunnità dâ catina di furnitura- | Pruggetti di durata cchiù longa-cu ciclu ripitutu e valuri nnâ scalatura di putenza/enirgìa nnipinnenti |
| Idroelettricità di 'mmagazzinamentu pumpata- | Durata-nzinu a cchiù-jorna a sicunna dâ diminsioni dâ riserva | Circa l'80% ntô cunfrontu standardizzatu rifirinziatu | Assai maturu | Topugrafia, riservi, acqua, rivisioni ambientali, ciclu di sviluppu longu | Pruggetti di granni scala di utilità-cu siti adatti e riquisiti di durata di risursi longhi- |
| Immagazzinamentu d'enirgìa aria cumpressa- | Durata-longa e spustamentu di l'enirgìa dû massa | Fortimenti dipinnenti dû pruggettu-; li cunfrunti standardizzati cchiù vecchi sunnu ‘ntornu ô vasciu 50% | Esìstunu esempi cummirciali; li pruggetti avanzati arrestanu cchiù picca distribbuiti | Gioluggìa pi pruggetti sutta terra, cumplessità di chianti, gistioni dû caluri, usu dû carburanti nta certi cunfigurazzioni | Pruggetti granni unni sunu dispunìbbili furmazzioni di magazzinu adatti o bacini ncignirizzati |
| Immagazzinamentu tèrmicu | Cchiù-ura a cchiù-jornu; putinzialmenti cchiù longu a sicunna di l'usu mediu e finali | Nun rapprisintatu significativamenti di na figura univirsali di elittricità-a-elittricità | Va dî applicazzioni di sarbamentu dû caluri maturu-a putenza emergenti-a -sistemi di putenza | Timpiratura, pruggettazzioni di trasfirimentu di caluri-, isulamentu, apparecchiaturi di cunvirsioni, ntigrazzioni di usu finali- | Caluri nnustriali, enirgìa distrettuali, sulari cuncintratu, o pruggetti unni l'enirgìa tèrmica havi nu valuri direttu |
| Idrògginu / cunservazzioni chìmica | Durata assai longa-e putinziarmenti staggiunali | Circa lu 31% pâ cunfigurazzioni di idrògginu bidiritziunali ntô cunfrontu rifirinziatu | Li cumpunenti sunnu cummirciali; putenza cumpleta-a-idrògginu-a-li catini di valuri di putenza arrestanu spicìfici dû pruggettu- | Costu di l'elittrulizzaturi e dâ ricunvirsioni, gioluggìa di cunsirvazzioni o navi, cumpressioni, cunnitturi, sicurizza, nfrastrutturi di usu finali- | Ntirvalli di sarbamentu assai longhi o pruggetti ca ponnu usari macari l'idrògginu fora dû sitturi di l'energìa |
Sarbamentu di enirgìa a longa-durata vs. Battirìi a ioni a litiu-
Lu LDES è spissu prisintatu comu n'artirnativa ô litiu-ion, ma ḍḍa curnici è ncumpleta. Lu litiu-ion è n'opzzioni tecnulòggica dintra lu cchiù granni paisaggiu di archiviazzioni. Lu cunfrontu giustu è ntra cunfigurazzioni di pruggetti cumpleti ca suddisfanu li stissi riquisiti di putenza, enirgìa, durata, ciclismu, affidabbilità e situ.
Unni lu Litiu-Ion havi nu vantaggiu
- Auta efficienza dû giru - dû viaggiu.
- Risposta viloci e forti putiri-capacità di cuntrollu.
- Distribbuzzioni mudulari e rilativamenti viloci.
- Granni basi di produzzioni e ecusistema ntigraturi stabbilìtu.
- Ampia spirènzia operativa e strutturi cummirciali bancari.
Picchì 'na durata cchiù longa cancia a struttura dî costi
Aumintannu la durata, nu pruggettu havi bisognu di cchiù MWh pi ogni MW di putenza di scarica. Nna nu sistema di batterii, chistu spissu signìfica agghiùnciri cchiù cèlluli, rack, cuntinitura, apparecchiaturi di gistioni tèrmica e autri cumpunenti currilati a l'enirgìa. Ntê tecnuluggìi comu li batterii a flussu, l'idru pumpatu o lu CAES, la riserva di enirgìa ncrimintali po scalari diversamenti di l'attrizzatura di cunvirsioni di putenza-.
Eccu picchì sulu $/kWh stallatu è na mitrica dicisionali ncumpleta. Lu pruggettu havi macari a tèniri cuntu di l'energìa di carica, dê pèrditi di efficienza, dâ friquenza di ciclu, dâ sostituzzioni o di l'aumentu, di l'O&M fissi e variàbbili, dô finanziamentu, dâ durata dô pruggettu e dô valuri residuu.
Unni è cchiù utili lu LDES?
Utilità-Scala ntigrazzioni rinnivàbbili
Li utilità e li sviluppaturi rinnivàbbili ponnu usari l'archiviazzioni di durata longa-pi spustari l'energìa di l'àuta pruduzzioni eòlica o sulari nta pirìudi cchiù longhi di dumanna netta auta. A durata richiesta avissi a vèniri dâ produzzioni crunulòggica e dâ modellazzioni dû càrricu anzicchì ri n’obbiettivu arbitrariu ri 10, 12 o 24 uri.
Pi n'architittura di pruggetti cchiù ampia, lu situutilità-suluzzioni di sarbamentu di l'enirgìa 'n scalala pàggina duna nu passaggiu appressu utili.
Pirìudi di piccu longhi e supportu â capacità
Quarchi sistema havi n'àuta dumanna netta pi assái cchiù tempu di nu tipicu piccu sirali. Nna sti casi, lu LDES po arriddùciri la quantità di ginirazzioni nicissària sulu pi cunnizzioni di piccu estinsi. Lu valuri dâ capacità havi ancora a èssiri valutatu rispettu ê règuli dô mircatu lucali e ê mètudi d'accreditamentu.
Grigli e Micrugrigli Rimoti
Li sistemi rimoti cu na trasmissiuni limitata e na diversità di carburanti ponnu binificiari di n'archiviazzioni ca assorbi la pruduzzioni rinnivàbbili variàbbili e arridduci lu nùmmaru di uri ca li giniratura dispatchàbbili hannu a funziunari. La durata giusta dipenni dô caricu orariu riali, dâ pruduzzioni sulari o eòlica, dâ luggìstica dô carburanti e di l'obbiettivi di affidabbilità.
Enirgìa nnustriali e nfrastrutturi crìtichi
Li siti nnustriali ponu apprizzari lu spustamentu di l'energia, la gistioni dâ dumanna, l'integrazzioni rinnovabbili, lu caluri dê prucessi, la risistenza o na cumminazzioni di chisti. La tecnologgìa di archiviazzioni avissi a èssiri scigghiuta 'ntornu â forma energètica riali dô situ e ô prugramma funzionali. Nu prucessu tèrmicu pò èssiri sirvutu megghiu dâ cunservazzioni tèrmica rispettu a cunvirtiri l'elittricità nta na battirìa e poi arrè nta caluri.
Carenza rinnovabbili multi-jorna
L'archiviazzioni multi-jorna pò aiutari a copriri pirìudi cchiù longhi di vascia produzzioni rinnivàbbili, ma cumpeti câ trasmissiuni, la dumanna flissìbbili, la ginirazzioni eccessiva, la ginirazzioni spidibbili e autri formi di capacità firmi. A pianificazzioni dû sistema avissi a cunfruntari li portafogghi e nun li tecnologgìi ‘n isulamentu.
Vantaggi dâ cunservazzioni di l'enirgìa a longa -durata
- Spustamentu d'enirgìa cchiù longu:l'enirgìa sarbata pò èssiri spustata nnî pirìudi dâ notti, ntra-jorna o cchiù-jorna.
- Megghiu utilizzu dî rinnovabbili:quarchi ginirazzioni diversamenti-ridutta po èssiri sarbata pi èssiri usata cchiù tardu.
- Supportu di capacità:nu scaricamentu cchiù longu pò copriri pirìudi cchiù longhi ri àvuta dumànna netta unni li attività cchiù curti ponnu èssiri esauriti ri enirgìa.
- Divirsità ticnolùggica:li pruggetti nun sunu limitati a na chimica dâ battirìa o a nu miccanìsimu di archiviazzioni.
- Custu di capacità di enirgìa marginali putinzialmenti cchiù vasciu-:certi archititturi ponu aumintari la riserva d'energia senza scalari ogni cumpunenti di putenza 'n manera prupurziunali.
- Durata longa dî risursi pì ticnoluggìi scigghiuti:li sistemi di archiviazzioni civili e miccànichi ponnu aviri na vita calindariu assái cchiù longa di tanti sistemi elettruchìmici.
Sfidi e limitazzioni
Ecunumìa: usari u LCOS, nun sulu $/kWh ‘n anticipu
Lu costu stallatu pi kWh è utili, ma non acquisisci l'ecunumìa cumpleta di nu pruggettu LDES. Lu PNNL difinisci lu costu livellatu di l'archiviazzioni (LCOS) comu nu costu di vita-pi-unità-dâ -scarica -metrica energètica ca pò ncorpurari la vita dû calindariu, la vita dû ciclu, la prufunnità di scarica, O&M, autri costi, pruggettazzioni, supra-ha.
Nu studiu rivistu ntra pari dû 2026 ca cunfruntava li CAES adiabàtici, l’immagazzinamentu di l’enirgìa tèrmica pumpata e li joni di litiu nnî 24 scinari attruvau ca la classificazzioni dû LCOS canciau câ riggiuni e cû casu d’usu; l'efficienza dû viaggiu dû giru- e l'uri di càrricu annuali foru tra li principali cunnutturi dî costi. Chistu è 'n ricurdamentu utili ca 'na tecnuluggìa nun pò èssiri classificata ‘nnipinnentimenti dâ spissu e unni funziona.
Pi cumpunenti di costu spicìfici dâ battirìa-, vidi lu situGuida dî costi BESS.
L'efficienza è mpurtanti, ma nun è a risposta intera
L'efficienza dû giru-misura quanta enirgìa elèttrica veni ricupirata rispettu a l'enirgìa usata pi càrricari lu sistema di archiviazzioni. N’efficienza cchiù auta arridduci li pèrditi di càrrica, ma nun pruduci automaticamenti lu costu cchiù vasciu pâ vita.
Li ricerchi ca cunfruntanu li tecnologgìi LDES emergenti suttuliniaru l'impronta tirrestri, li perditi inattivi, la modularità, la scalabbilità, l'efficienza e la manera pi cui lu costu dû capitali cancia câ durata. Na tecnuluggìa cu n’efficienza cchiù vascia pò èssiri ancora cumpetitiva si havi nu costu di capacità energètica assái vasciu, na durata longa, n’autoscarica vascia o nu ciclu di travagghiu cu cicli annuali rilativamenti picca.
Situ e pirmissu
Li tecnuluggìi LDES ponnu èssiri assái spicìfici dû situ-. L'idru pumpatu havi bisognu di na topugrafia e di na disposizzioni di riserva adatti. Li CAES sutta terra ponu dipenniri dê caverni di sali o di n'autra giuluggìa accittàbbili. L'idrògginu putissi aviri bisognu di caverni di sarbamentu, cumpressiuni, cunnitturi o navi spicializzati. Li batterii a flussu ànnu bisognu di n'impronta di serbatoiu e chianta. Li sistemi termici ponnu aviri bisognu di granni media di archiviazzioni, isulamentu e ntigrazzioni di caluri nnustriali.
Li vinculi dû situ avissiru a èssiri valutati prima di na modellazzioni finanziaria dittagghiata. Altrimenti, nu gruppu di pruggettu pò passari misi a ottimizzari na tecnuluggìa ca nun pò èssiri cunsentita o custruiuta ntô postu.
Maturità tecnulòggica e bancabbilità
Lu rinnimentu tecnicu è sulu na parti dâ prontizza cummerciali. Li mutuatari, l'assicuraturi, li prupietari e li cuntratturi EPC ponnu macari valutari la storia operativa, la forza dû furnituri, li termini di garanzia, li garantii di rinnimentu, l'obblighi di sostituzzioni, li provi di sicurizza, la capacità di sirvizziu, li rifirimenti ô pruggettu e la prufunnità dâ catina di furnitura.
Chistu è unu dî mutivi pì cui li ticnoluggìi maturi ponnu ristari attrattivi macari quannu n’alternativa emergenti pari megghiu nnô sìngulu labburatoriu o nnâ mitrica ri modellazzioni.
Sicurizza e ntigrazzioni dû sistema
Li riquisiti di sicurizza cancianu a secunna dâ chimica e di l'architittura. Li pruggetti di batterii ànnu bisognu di na prutizzioni apprupriata a liveḍḍu di cèlluli e di sistema, gistioni tèrmica, rilevamentu, stratiggìa di suppressioni, cuntrolli e chianificazzioni d'emergenza. L'idrògginu, li sistemi termici a timpiraturi auti, l'aria prissurizzata e li granni travagghi civili ntroduciunu ciascunu rischi e riquisiti di pirmissu diversi.
Pi pruggetti di batterii nnî mircati ca ùsanu li standard di sicurizza miricani, la guida dû situ supraCirtificazzioni UL pi BESSfurnisci nu cuntestu aggiuntivu. Li gruppi di pruggettu avissiru ancora a verificari li codici e li standard esatti richiesti di l'autorità lucali ca havi la giurisdizzioni.
Comu scègghiri na tecnuluggìa di sarbamentu di enirgìa a longa -durata
- Difiniri lu prubblema di l'energìa.
Affirmari lu travagghiu ‘n termini upirativi: spustari lu sulari di menzujornu duranti la notti, cummigghiari nu piccu di 12 uri, sustinìri na microgriglia rimota, furniri tri jorna di riserva, ridùciri la riduzzioni o furniri caluri nnustriali.
- Calculari la putenza e l'enirgìa usabbili.
Mudeḍḍari li MW e li MWh nicissari ntô puntu di cunnissioni. Spicificari si lu sistema havi a dari putenza cumpleta pi tutta la durata o siguiri nu prufilu di scarica variàbbili.
- Mudeḍḍari u ciclu ri travagghiu.
Stima li cicli ogni jornu o l'annu, lu tempu di cunservazzioni tipicu prima dû scaricamentu, la prufunnità dû scaricamentu, li riquisiti di riserva e li pirìudi di inattività privisti. L'ecunumìa dû ciclismo cutiddiànu è assái diversa di l'usu d'emergenza o staggiunali.
- Vinculi dû situ dû schermu.
Cuntrullari la terra, la giuluggìa, l'acqua, l'intercunnissioni, la rivisioni ambientali, li riquisiti di sicurizza contra lu focu e la vita, l'accessu ê trasporti, li cunnitturi e li pricidenti pirmissi prima di 'mpegnàrisi nta na lista curta di tecnuluggìi.
- Cunfruntari l'ecunumìa dâ vita intera.
Usari nu quatru finanziariu cumuni ca ‘ncludi apparecchiaturi ri putenza, riserva ri enirgìa, ‘ntigrazzioni, enirgìa ri carica, pèrditi ri efficienza, degradu, aumentu, sostituzzioni, O&M, finanziamentu, tassi, dimissioni e valuri residuu unni rilevanti.
- Pruvari a bancarabbilità.
Rivìdiri a fùorza finanziària dû furnituri, a flotta upirativa, li garantii, li garanti ri rinnimentu, a responsabbilità EPC, u sirvizziu a longu tèrmini, li ricambi, l'assicurazioni e l'accettazzioni dû mutuatariu.
- Esegui casi di sinzibbilità.
Verifica chi succedi si li prezzi di l'elittricità, l'utilizzu, lu costu di finanziamentu, l'efficienza, li tempi di sostituzzioni, lu ritardu dû pruggettu o la durata di l'energìa-hannu a canciari. L'ecunumìa dî LDES è assái sinsìbbili a quantu spissu l'attività veni usata e a quanta capacità energètica è effettivamenti nicissària.
Malintìsi cumuni supra lu LDES
"LDES è nu tipu di battirìa"
No. Li batterii su' na famigghia di tecnuluggìi LDES. L'immagazzinamentu miccànicu, tèrmicu, gravitazziunali e chìmicu pò macari furniri enirgìa di longa durata.
"Qualsiasi cosa ca va supra li 10 uri è autumàticamenti megghiu"
No. Deci uri sunnu nu lìmiti utili dû DOE, no 'na garanzia ri valuri. La durata supiriuri crìa valuri sulu quannu la riti o lu clienti hanu bisognu di l'energìa sarbata supiriuri.
"A tecnuluggìa cchiù efficienti è sempri a megghiu"
No. L'efficienza nfruenza lu costu di carica, ma lu LCOS dipenni macari di l'utilizzu, dâ durata dû ciclu e dû calindariu, dû costu mediu dâ archiviazzioni, dû O&M, dî sostituzzioni, dû finanziamentu e dâ durata dû pruggettu.
"LDES duna autumàticamenti putenza di backup"
No. L'upirazzioni di backup dipenni di l'architittura elèttrica, dî cuntrolli, di l'isulamentu, dâ prutizzioni, dâ riserva d'enirgìa sarbata-, dâ capacità d'avviamentu niura -unni è nicissariu, e dû càrricu ca havi a ristari enirgìzzatu.
"Lu litiu-Ion nun po èssiri LDES"
Chistu è troppu rìggidu. Lu litiu-po èssiri cunfiguratu pi n'upirazzioni di durata longa-. La dumanna è si chiḍḍa cunfigurazzioni arresta tecnicamenti, finanziariamenti e upirativamenti cumpititiva pû ciclu di travagghiu richiestu.
FAQ
D: Quanti uri sunnu cunzidirati na durata longa - di l'immagazzinamentu di l'enirgìa?
R: Lu DOE attualmenti difinisci LDES comu archiviazzioni capaci di cunsignari elittricità pi 10 uri o cchiù assai. Autri quatri usunu limiti diversi e li studi di chianificazzioni ponu distinguiri l'archiviazzioni ntra-jorna, multi-jorna e staggiunali.
D: Quali è la diffirenza ntra archiviazzioni di durata curta - e durata longa -?
R: A diffirenza principali è quantu tempu l’enirgìa sarbata usabbili pò sustinìri a putenza ri scaricamentu richiesta. La durata cchiù longa cancia macari la struttura dê costi dô pruggettu, la stratiggìa di ciclismo, la pusizzioni e la rilativa mpurtanza dâ riserva d'energia rispettu a l'attrizzatura di cunversioni di putenza.
D: Quali ticnoluggìi sunnu usati pî LDES?
R: Li famigghi principali nchiùjinu battirìi a litiu e autri battirìi, battirìi a flussu, idròputi pumpati, aria cumpressa, archiviazzioni tèrmica, sistemi gravitazziunali, idrògginu e autri purtatura di enirgìa chìmica.
D: Lu LDES pò sarbari l'elittricità pi diversi jorna?
R: Iè. Quarchi cuncettu di cunservazzioni miccànica, tèrmica e chìmica è pruggittatu pi cunservazzioni di cchiù -jorna o macari cchiù longa. Si chista capacità è ecunòmica dipenni dô situ, dô menzu di archiviazzioni, di l'attrizzatura di cunversioni, di l'autuscarica e di quantu spissu l'energìa archiviata veni usata.
D: Quali è la megghiu tecnuluggìa di sarbamentu di l'enirgìa a longa durata?
R: Nun c'è na scelta univirsali megghiu. La tecnuluggìa giusta dipenni dâ durata dû scaricamentu, dâ putenza, dâ friquenza dû ciclu, dî vinculi dû situ, di l'efficienza, dâ sicurizza, dâ maturità, dâ bancarabbilità e dâ ecunumìa dâ vita intera.
D: Comu s’avissiru a cunfruntari li ticnoluggìi LDES?
R: Usari nu ciclu ri travagghiu e nu modellu finanziariu cumuni. Cunfruntari MWh usabbili, MW, durata, efficienza dû viaggiu, ciclu e durata dû calindariu, autuscarica, risposta, mpronta, pusizzioni, sicurizza, maturità, sostituzzioni, O&M e LCOS anzicchì cunfruntari na metrica principali.
Cunclusioni: Accuminciari cû sirvizziu energèticu richièstu
L'archiviazzioni di enirgìa a longa -durata nun è na gara pi identificari na chimica dâ battirìa vincitrici. È 'na famigghia ri ticnoluggìi ca arrisòlvunu prubblemi addiversi ‘n scali timpurali addiversi.
Nu pruggettu pruggittatu pi spustari l'energìa sulari di mezzujornu a menzannotti è funnamentalmenti diversu di chiḍḍu distinatu a supravìviri a na mancanza di rinnovabbili di tri jorna. Lu primu putissi favuriri un sistema mudulari ad àuta-efficienza ca gira ogni jornu. Lu secunnu pò dari cchiù valuri a na capacità enirgètica a vasciu costu, a na vascia autuscarica, a granni riservi o a na durata di cunservazzioni assái longa.
Li pruggetti LDES cchiù forti quinni accumìncianu cu tri nùmmari:putenza richiesta, enirgìa utilizzabbili e durata richiesta. Quannu chisti sunu difiniti, li sviluppaturi ponu cunfruntari li tecnologgìi supra li fatturi ca additerminanu si nu pruggettu pò èssiri custruiutu, finanziatu, gistutu e pagatu pi tutta la sò vita.