AES_3 2023

Automazione e Strumentazione n Aprile 2023 FOCUS Applicazioni 79 ENERGIA Nel segno della transizione energetica: riciclabilità dei sistemi di stoccaggio di energia I produttori di sistemi di stoccaggio di energia si impegnano sempre più per aumentare la riciclabilità dei loro sistemi. Anche in questo caso, una scelta adeguata della tecnica di connessione fin dalla progettazione dell’impianto può contribuire a prolungarne l’utilizzo e a semplificarne notevolmente il riciclaggio. In tale contesto è opportuno citare a titolo di esempio solo una delle numerose interfacce elettriche, ovvero il colle- gamento delle singole celle della batteria. Se si utilizzasse una tecnica di montaggio a pressione, invece della saldatura oggi comune, si avrebbe il vantaggio di poter sostituire più facilmente le cellule difettose. Quando si smontano e si riutilizzano moduli di stoccaggio dismessi, le celle possono essere facilmente rimosse, testate e, se necessario, riciclate in applica- zioni alternative. progettazione adeguata del dispositivo. Questa inizia con il dimensionamento della tecnica di connessione in termini di intensità di corrente e rigidità dielettrica e prosegue con la considerazione dei requisiti ambientali e dei gradi di protezione. È quindi ovvio che nei collegamenti elettrici possono verificarsi effetti di corrosione se esposti regolarmente o permanentemente all all'umidità. I connettori con protezione IP , da IP X5 a IP X9, rappresentano una soluzione. L’uso di capicorda ad anello con bullone filettato e dado causa frequenti errori nei collegamenti di potenza. Come risultato di vibrazioni o semplicemente perché le viti non sono state serrate o mantenute secondo le pre- scrizioni, si verifica una maggiore resistenza di contatto. Nel peggiore dei casi, questo causa incendi e quindi la completa distruzione del sistema (cfr. figura 4). Ottimizzazione dei costi Il guasto o addirittura la distruzione di un sistema di stoccaggio di energia a causa di un guasto rappresenta lo scenario peggiore. Sia il proprietario sia il produt- tore, l’installatore o l’operatore responsabile subiscono danni che non possono essere trascurati. Ma anche pro- getti o condizioni di sistema non ottimizzati possono generare costi nascosti che in molti casi possono essere facilmente evitati. A titolo di esempio, si considerino i connettori di potenza esterni di un modulo batteria. Già un collega- mento progettato e installato correttamente comporta perdite superiori a 1.000 kWh per modulo nell’arco dell’intera vita utile. Queste aumentano linearmente con la resistenza di contatto. I collegamenti scadenti non rilevati possono portare rapidamente a perdite di diversi megawattora o di qualche centinaio di euro per modulo. A livello di sistema, a causa dell’elevato numero di moduli, ciò può comportare perdite finanziarie dell’or- dine dei 100.000 euro. L’investimento iniziale in un con- nettore di qualità superiore si ripaga quindi rapidamente. Occorre inoltre considerare gli oneri connessi alla pro- duzione del sistema di stoccaggio. Per esempio, per motivi di automazione, può essere interessante sostituire il collegamento a saldare di un sensore sulla scheda del modulo BMS con un morsetto a molla di facile utilizzo. Durante l’assemblaggio dei pacchi batteria, i sensori possono essere impostati nel processo automatizzato e le due linee dei sensori vengono inserite manualmente e senza attrezzi durante il montaggio del modulo. Grazie alla migliore accessibilità, si può prevedere un signifi- cativo vantaggio in termini di tempo e quindi di costi. Conclusione La progettazione, la qualità e il corretto utilizzo della tecnica di connessione nei sistemi di accumulo di ener- gia sono fondamentali per il loro costo, affidabilità ed efficienza. Un compromesso che inizialmente sembra poco costoso troppo spesso porta a costi di gestione ele- vati e a guasti del sistema. Vale quindi la pena, in ogni caso, affidarsi a produt- tori competenti e fidarsi della loro esperienza quando si progetta la tecnica di connessione a tutti i livelli di un sistema di stoccaggio di energia. Con la sua ampia offerta, Phoenix Contact fornisce tutti i connettori necessari per i sistemi di stoccaggio di energia: infatti, solo con componenti affidabili la visione dellaAll Elec- tric Society può diventare realtà. n Una tecnologia di connessione razionale semplifica il riciclaggio, il riutilizzo e la manutenzione delle batterie