Utility, aziende, governi e cittadini sono ormai parte di un viaggio comune verso le rinnovabili e lo stoccaggio energetico. Questi ultimi, i sistemi Bess (Battery Energy Storage System), rappresentano il fulcro della transizione energetica, in quanto garantiscono un’erogazione stabile a fronte dell’intermittenza delle fonti energetiche alternative.
Considerando il ruolo chiave dell’accumulo nell’infrastruttura energetica green, devono essere molto affidabili, certamente più che in passato. E soprattutto protetti tramite componenti, quali gli armadi, soggetti a standard rigorosi, che ne certificano la resistenza alle condizioni ambientali difficili. Ogni elemento di questi alloggiamenti deve superare test specifici in diversi ambiti. Gli esperti di Southco analizzano i principali requisiti per gli armadi Bess e come soddisfarli.
La norma UL 50E definisce le specifiche per gli armadi in ambienti non pericolosi. Le considerazioni di carattere ambientale riguardano compressione delle guarnizioni, prestazioni dei dispositivi di fissaggio e altri fattori che proteggono gli alloggiamenti dagli agenti atmosferici. La finalità, dunque, è la resistenza all’usura quotidiana causata da acqua, inquinamento, polvere e corrosione.
Le parti più vulnerabili degli armadi per sistemi Bess, normalmente, sono gli sportelli e i pannelli di accesso: i progettisti devono scegliere componenti che assicurino la compliance allo standard. Per esempio, utilizzando una chiusura a compressione forte e guarnizioni di qualità. Tuttavia, più grande e sottile è il pannello, maggiore è la probabilità che si fletta sotto la forza di compressione.
Questo può creare piccole fessure tra pannello e guarnizione: il modo migliore per risolvere il problema, già in fase di progettazione dei sistemi Bess, è optare per una compressione a punti multipli. Tale sistema fornisce una forza simultanea su più punti, lungo i bordi di un pannello, riducendo lo spazio di dispersione e flessione. Va inoltre ricordato che, anche quando un armadio Bess si conferma a tenuta di acqua e polvere, tale protezione non durerà per sempre se le cerniere del pannello non sono altrettanto performanti.
In ambienti soggetti a particelle fini, come sabbia o polvere, è fondamentale che gli armadi dei sistemi Bess raggiungano la classe di protezione IP65. Queste particelle, infatti, comportando un’usura abrasiva delle cerniere e delle altre parti mobili, riducendone la durata e impedendone il funzionamento regolare. Lo standard IP65 resiste anche agli spruzzi d’acqua a bassa pressione, proteggendo le installazioni in prossimità di acque aperte.
Per le applicazioni che richiedono ulteriore protezione, il grado IP66 certifica la resistenza a getti d’acqua forti come pioggia battente, idranti e onde. Questa classificazione è preferibile per le apparecchiature industriali all’aperto, proprio come le installazioni di sistemi Bess. Inoltre, le soluzioni di chiusura a tenuta, come il sistema di compressione F2 Southco, sono dedicate proprio all’ottenimento di questi gradi di protezione contro gli agenti atmosferici.
La protezione dalle esplosioni è tra le più rilevanti nella progettazione di un alloggiamento per batterie. Gli standard lavorano insieme per prevenire l’esplosione di un arco voltaico in caso di guasto grave: l’armadio e il suo sportello sono l’ultima linea di difesa tra un danno contenuto e il collasso totale.
Le forze all’opera in questo contesto sono così forti che una chiusura standard potrebbe non essere sufficiente. Per esempio, si possono utilizzare dei ganci robusti che si attaccano al telaio, disperdendo l’energia in tutto l’armadio senza rompersi. La chiave è affidarsi all’esperienza di un partner specializzato sul rischio esplosione, progettando insieme un sistema in grado di prevenire incidenti potenzialmente catastrofici.
Lo standard UL 94 riguarda invece l’infiammabilità di alcune materie plastiche in base al loro comportamento di combustione. Nei sistemi Bess complessi, con tanti armadi vicini, un problema a un solo componente può facilmente coinvolgere tutta l’installazione in una pericolosa reazione a catena. In termini di infiammabilità, la guarnizione è il punto di vulnerabilità più probabile. I progettisti devono assicurarsi che le guarnizioni dei quadri elettrici siano sufficientemente resistenti da evitare che il fuoco e il calore possano fuoriuscire attraverso le fessure del pannello di accesso.
In ultimo, il fattore umano. I sistemi di energy storage sono spesso dislocati in luoghi remoti e non costantemente soggetti al controllo umano. Spetta quindi alle soluzioni di accesso impedire l’ingresso alle persone non autorizzate o, peggio, ai vandali. Sfruttando per esempio il sistema di chiusura a punti multipli, lo stesso che garantisce conformità alla norma UL50 E e resistenza alle esplosioni. Questa soluzione rende difficile l’accesso poiché nasconde i punti in cui il telaio è fissato allo sportello, impendendo ai malintenzionati di capire dove fare leva. Anche se questi ultimi dovessero trovare un punto debole, le altre chiusure proteggerebbero comunque lo sportello. In aggiunta, il monitoraggio elettronico e il controllo degli accessi rappresentano una grande risorsa per i sistemi Bess. Strumenti come l’app Keypanion di Southco aiutano a tracciare gli accessi wireless, per vedere esattamente chi ha avuto accesso al sistema e quando.
Unendo tutti i temi di questo approfondimento, si ottengono un’affidabilità e una resilienza, sia in fase di progettazione sia nella gestione dei sistemi Bess, fondamentali per favorire l’ulteriore crescita dello stoccaggio energetico, soprattutto in ambito industriale. E il consolidamento di infrastrutture energetiche green e sicure.
