I sistemi BESS (Battery Energy Management System), tra i più diffusi sistemi per lo stoccaggio di energia elettrica (Electrical Energy Storage Systems – EESS),  sono costituiti da accumulatori/pacchi batterie per lo stoccaggio dell’energia rinnovabile prodotta e non contestualmente “autoconsumata”, che possono essere installati su:

• impianti solari fotovoltaici incentivati o che chiedono il riconoscimento degli incentivi;
• impianti alimentati da fonte rinnovabile diversi dai fotovoltaici incentivati o che chiedono il riconoscimento degli incentivi (anche in sostituzione al regime incentivante dei Certificati Verdi);
• impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore costituiti da unità per le quali viene richiesto il riconoscimento del funzionamento come Cogenerazione ad Alto Rendimento e/o il riconoscimento dei Certificati Bianchi;
• impianti alimentati da fonte rinnovabile che accedono, nell’ambito del Ritiro Dedicato, ai prezzi minimi garantiti nel caso in cui l’energia elettrica è ritirata dal GSE o è commercializzata sul libero mercato;
• impianti di produzione che accedono allo Scambio sul Posto;
• impianti alimentati da fonte rinnovabile per i quali è richiesta l’emissione di Garanzie d’Origine, quella certificazione elettronica che attesta l’origine rinnovabile delle fonti utilizzate dagli impianti qualificati “IGO”.

Le tecnologie di sistemi di accumulo a batteria, si basano sui generatori elettrochimici (o batterie secondarie), composti da più celle connesse in diverse combinazioni serie-parallelo per ottenere i valori desiderati di tensione e di capacità, all’interno delle quali si sfrutta l’energia potenziale immagazzinata nei legami elettrochimici, con la possibilità di generare energia elettrica ed anche di “ricaricarsi” di energia, compiendo cicli di carica e scarica. La vita utile dipende dalla tipologia della cella e può arrivare a superare i 10.000 cicli, con rendimenti anche superiori al 90%. L’utilizzo battery management system provvede al continuo bilanciamento delle tensioni di cella, al fine di prevenire condizioni di sovraccarico elettrico e/o termico e di migliorare la sicurezza dell’accumulatore stesso. Il costo degli accumulatori a batteria è mediamente pari a circa 150 $ per kWh “accumulato”.

La tecnologia più utilizzata per le moderne applicazioni di accumulo è la batteria agli ioni di litio, composta da sottili strati costituenti il catodo, il separatore e l’anodo, immersi in un elettrolita che permette il trasporto degli ioni litio.

Le attività di ricerca e sviluppo dei sistemi elettrochimici altamente innovativi si concentrano sui materiali utilizzati, sull’esecuzione di prove d’invecchiamento e la caratterizzazione di batterie “esauste” con la possibilità di dar loro una “seconda vita” riutilizzando in applicazioni stazionarie dopo il primo impiego in ambito automotive.

L’evoluzione tecnologica dei sistemi a batteria (in particolare, quelli basati sulle celle litio-ioni) è in rapida crescita e si osservano quattro tipologie di modelli innovativi:

• batterie litio-ione ad elevate prestazioni
• batterie litio-zolfo ad elevata capacità
• batterie litio-aria ad elevata energia
• batterie sodio-ione a basso costo.

In generale, dotarsi di un sistema BESS vuol dire consentire sia l’aumento della capacità di autoconsumo individuale e di comunità, ma forniscono maggiori benefici anche a livello di Sistema, poiché possono essere più o meno idonee alle diverse applicazioni nelle reti elettriche, quali ad esempio:

• integrazione nelle reti di distribuzione (grid integration) delle rinnovabili non programmabili; l’aumento della generazione distribuita (DER), rende necessaria l’integrazione della produzione e il consumo di energia all’interno di quartieri e distretti oltre che all’interno di reti di media e bassa tensione
  • riduzione dei picchi di carico per i generatori
  • riduzione dei picchi di consumo
  • bilanciamento delle potenze in rete
  • riduzione delle congestioni
  • UPS per utenze privilegiate
  • i servizi di demand-response (DR) e demand-side management (DSM), quali servizi finalizzati a bilanciare generazione e consumo di energia elettrica e a prevenire problemi di congestione delle reti, evitando le interruzioni di elettricità che spesso si verificano in una rete centralizzata, coinvolgendo anche gli utenti finali.

Fonti Energetiche Rinnovabili (FER)

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