Come scegliere un sistema fotovoltaico per l'autoconsumo in fabbrica-?

Gli obiettivi principali di un sistema di accumulo dell'energia fotovoltaica per l'autouso in fabbrica sono massimizzare l'autoconsumo dell'energia fotovoltaica, ridurre i costi dell'elettricità, garantire un'alimentazione elettrica stabile e soddisfare i requisiti di conformità ESG (ambientale, sociale e di governance). Le sue principali preoccupazioni sono le politiche dei prezzi dell’elettricità, gli standard di connessione alla rete, le certificazioni di sicurezza e il rispetto della tassa sul carbonio.

Posizionamento principale: auto-consumo innanzitutto, tenendo conto di molteplici obiettivi

La scelta dei fattori di stoccaggio dell'energia fotovoltaica per l'auto-consumo è essenzialmente una convergenza di tre esigenze: "indipendenza energetica + controllo dei costi + conformità ecologica", rendendolo particolarmente adatto ai seguenti scenari:

Regioni con prezzi elevati dell'elettricità di rete e grandi differenze di prezzo di picco{0}}valle (ad es. Europa, Nord America);

Regioni con scarsa affidabilità della rete e frequenti interruzioni di corrente (ad esempio, alcuni paesi del sud-est asiatico, Africa);

Fabbriche orientate all'esportazione- che devono far fronte a tasse e tariffe sul carbonio (ad esempio, aziende nell'UE e quelle che partecipano a catene di fornitura internazionali).

Logica di funzionamento del sistema: il fotovoltaico dà priorità all'alimentazione del carico della fabbrica → L'energia in eccesso viene immagazzinata nelle batterie → L'accumulo di energia si scarica quando l'energia fotovoltaica è insufficiente/durante i picchi di domanda di elettricità → L'elettricità viene acquistata dalla rete solo quando l'accumulo di energia è esaurito e l'energia fotovoltaica non viene prodotta, ottenendo completamente "auto-generazione e auto-consumo, accumulo di energia in eccesso", con pochissime vendite di elettricità alla rete (in alcuni paesi, il processo di vendita dell'elettricità è complesso o il prezzo è estremamente basso).

Componenti principali del sistema e requisiti di conformità all'estero

I componenti hardware dei sistemi fotovoltaici commerciali sono fondamentalmente gli stessi (array fotovoltaico + batteria di accumulo dell'energia + BMS + PCS + EMS + dispositivo di commutazione rete-connesso/disconnesso-rete), ma diversi paesi o regioni hanno requisiti rigorosi per la certificazione del prodotto e gli standard di sicurezza, che sono prerequisiti per l'implementazione:

Valore fondamentale: "Vantaggi della conformità alle emissioni di carbonio"

Riduzione dei costi dell'elettricità (fattore principale): la maggior parte dei paesi dispone di meccanismi di determinazione dei prezzi relativi al tempo-di-uso maturi, con conseguenti differenze significative dei prezzi di picco-valle (ad esempio, i prezzi di picco dell'elettricità in California sono 3-4 volte superiori rispetto ai prezzi non di punta-e in Germania, la differenza di prezzo di picco-valle per l'elettricità industriale è più di 2 volte).

I sistemi di accumulo dell'energia si caricano durante le ore non-di punta/quando l'energia solare è abbondante e si scaricano nelle ore di punta per sostituire l'acquisto di energia elettrica dalla rete, riducendo direttamente i costi dell'elettricità di fabbrica del 15%-40% (a seconda della differenza di prezzo di punta-valle e della quantità di energia solare installata). Per le fabbriche ad alta intensità energetica (come quelle metallurgiche, manifatturiere e alimentari), la riduzione dei costi dell’elettricità è ancora più significativa.

Garantire un’alimentazione elettrica stabile ed evitare perdite di produzione: il Sud-Est asiatico, l’Africa e altre regioni hanno infrastrutture di rete deboli e frequenti interruzioni di corrente. Una singola interruzione di corrente può causare perdite alle fabbriche di decine o addirittura centinaia di migliaia di dollari USA.

I sistemi di accumulo dell'energia solare possono fungere da alimentazione di riserva di emergenza, passando alla modalità off-rete in pochi millisecondi durante le interruzioni della rete, garantendo il funzionamento continuo delle principali linee di produzione, apparecchiature di precisione, celle frigorifere e altri carichi critici. Alcune fabbriche adotteranno un modello di microrete ibrida che combina energia solare, stoccaggio di energia e generatori diesel per migliorare ulteriormente l’affidabilità dell’alimentazione elettrica.

Rispettare la conformità ESG e mitigare i rischi legati alla carbon tax è una delle esigenze principali delle fabbriche estere (in particolare delle imprese-orientate all'esportazione):

Il meccanismo di adeguamento delle frontiere del carbonio dell’UE (CBAM) richiede che i prodotti industriali importati ne calcolino l’impronta di carbonio. L'utilizzo dello stoccaggio dell'energia solare per l'uso personale- può ridurre l'intensità delle emissioni di carbonio nel processo di produzione ed evitare di pagare tariffe elevate per il carbonio;

Negli audit della catena di fornitura delle multinazionali, "l'uso di energie rinnovabili" è un elemento importante per il punteggio. Lo stoccaggio dell’energia solare può aiutare le fabbriche a entrare nei sistemi di catena di fornitura di aziende leader;

Alcuni paesi offrono agevolazioni fiscali alle aziende che utilizzano energie rinnovabili (come il credito d’imposta federale sugli investimenti (ITC) degli Stati Uniti e il sussidio per l’energia rinnovabile dell’UE).

Ridurre gli investimenti per l'espansione della rete: il processo di richiesta di espansione della rete per le fabbriche all'estero è complesso, dispendioso in termini di tempo-e costoso (ad esempio, i costi di espansione in alcune parti d'Europa possono raggiungere decine di migliaia di dollari USA per MW). I sistemi di accumulo dell'energia possono-ridurre i picchi e{5}}riempire gli avvallamenti, riducendo il carico massimo di elettricità della fabbrica ed evitando la necessità di richiedere l'espansione della rete a causa dell'aggiunta di nuove linee di produzione.

Selezione e considerazioni politiche per i sistemi di accumulo dell'energia fotovoltaica in fabbrica

I prezzi dell’elettricità, le condizioni della rete e le politiche variano in modo significativo tra i diversi paesi e regioni; pertanto, la scelta del sistema deve essere adattata alle condizioni locali.

La tendenza allo sviluppo dell'auto-accumulo di energia

Lo stoccaggio modulare dell’energia diventa mainstream

Gli armadi modulari per l'accumulo di energia (come quelli in container da 20 piedi) sono comodi da trasportare e veloci da installare, adatti per un rapido impiego nelle fabbriche e possono essere espansi in modo flessibile in base al carico di elettricità.

Espansione del sistema di ricarica-stoccaggio energetico-fotovoltaico integrato

Le fabbriche dotate di stazioni di ricarica per veicoli elettrici adotteranno un sistema integrato di “fotovoltaico + accumulo di energia + pile di ricarica”, riducendo i costi di ricarica e soddisfacendo al tempo stesso il fabbisogno di elettricità dei veicoli all’interno dell’area della fabbrica.

Opportunità di partecipazione alla centrale elettrica virtuale (VPP).

I paesi europei e americani incoraggiano le fabbriche a partecipare alla risposta alla domanda di rete-attraverso lo stoccaggio dell'energia. Integrando le risorse di stoccaggio energetico di più stabilimenti attraverso piattaforme di aggregazione, è possibile fornire servizi di riduzione dei picchi e di regolazione della frequenza alla rete e ottenere entrate aggiuntive (senza incidere sul consumo proprio della fabbrica).