Guida ai costi delle batterie per l'accumulo di energia

Il prezzo di listino è solo l’inizio

Chiedi il prezzo di una batteria a dieci fornitori e i valori saranno diversi. Questa differenza non riflette soltanto il margine di guadagno: rispecchia la chimica utilizzata, la durata in cicli, la profondità di scarica, il design del sistema di raffreddamento e gli elementi inclusi nell’ambito di fornitura. Un sistema di accumulo di energia non è semplicemente una scatola di celle. È un insieme coordinato di moduli, strutture di supporto, gestione termica, conversione di potenza, sistemi di controllo e dispositivi di sicurezza. Gli acquirenti che confrontano esclusivamente i prezzi in dollari per chilowattora spesso trascurano i costi che emergono successivamente. Un prezzo iniziale basso può nascondere una durata in cicli più breve, un sistema di gestione termica meno efficace o una lista dei materiali che esclude componenti essenziali.

Cosa determina il costo per chilowattora

Diversi fattori fanno aumentare o diminuire tale valore. La chimica delle celle è rilevante: il litio ferro fosfato costa generalmente meno per chilowattora rispetto al nichel manganese cobalto, anche se la densità energetica è inferiore. La durata in cicli e la profondità di scarica influenzano la quantità di energia utilizzabile erogata dal sistema nel tempo. Una batteria certificata per 6.000 cicli con una profondità di scarica dell’80 percento può avere un costo iniziale maggiore, ma un costo minore per ciclo. Anche la tensione del sistema e la sua architettura sono determinanti: sistemi a tensione più elevata possono ridurre le perdite nei cavi e nelle conversioni. Il tipo di involucro, il grado di protezione contro l’ingresso di corpi estranei e le prescrizioni antisismiche comportano ulteriori costi, così come il sistema di gestione della batteria (BMS). Un BMS base protegge le celle; uno avanzato migliora la precisione della stima dello stato di carica e il bilanciamento, prolungando la vita utile del pacco batteria.

Queste fasce sono approssimative. Le caratteristiche specifiche del progetto modificano sempre la composizione. Un sito desertico potrebbe richiedere una spesa maggiore per il raffreddamento. Un sito brownfield potrebbe richiedere una spesa maggiore per gli aggiornamenti elettrici.

Costi nascosti che sorprendono i team di progetto

Il costo di installazione non racconta l’intera storia. 1. Studi di interconnessione e tasse dell’azienda elettrica. 2. Autorizzazioni e conformità alle normative. 3. Sistemi di soppressione degli incendi e rilevamento di gas. 4. Ricambi e formazione. 5. Abbonamenti per il monitoraggio remoto. 6. Dismissione e riciclo. Questi elementi sono facilmente sottovalutati. Un progetto negli Stati Uniti sud-occidentali aveva previsto un budget per batterie e inverters, ma non per un nuovo trasformatore e un aggiornamento delle apparecchiature di commutazione. Il costo di interconnessione ha aggiunto quasi il 15 percento al totale. Un altro progetto nel Sud-Est asiatico ha omesso i lavori di drenaggio intorno all’involucro. Dopo una sola stagione piovosa, l’acqua è entrata nella canalina per cavi causando guasti all’isolamento. Il costo della riparazione è stato superiore a quello che avrebbe comportato la realizzazione del sistema di drenaggio.

Come l’applicazione modifica l’equazione dei costi

Un sistema di accumulo di energia progettato per il taglio dei picchi giornalieri presenta un profilo di costo diverso rispetto a uno concepito per l’alimentazione di riserva o per servizi alla rete. Il taglio dei picchi richiede una durata moderata e un’elevata vita ciclica. L’alimentazione di riserva potrebbe invece richiedere una durata maggiore e una risposta più rapida. I servizi alla rete potrebbero richiedere un controllo preciso e comunicazioni affidabili. La tabella sopra riporta categorie generali, ma è l’applicazione specifica a determinare quali categorie risultino più rilevanti. Un sito commerciale con una rete elettrica debole potrebbe necessitare di una maggiore capacità di conversione di potenza e di protezione. Un sito remoto potrebbe richiedere una gestione termica più avanzata e un monitoraggio remoto. La stessa capacità della batteria può comportare costi totali molto diversi, a seconda del luogo e del modo in cui viene utilizzata.

Leggere un preventivo senza perdersi

Un preventivo utile suddivide i costi in voci chiare. Specifica se il prezzo include installazione, messa in servizio e integrazione nella rete elettrica. Definisce l’ipotesi di profondità di scarica e di ciclo di vita. Elenca gli elementi esclusi. Gli acquirenti dovrebbero chiedere informazioni sul bilanciamento del sistema, sulla progettazione termica, sulle funzionalità del sistema di gestione delle batterie (BMS) e sul consumo previsto di energia ausiliaria. L’energia ausiliaria necessaria per il raffreddamento e per i sistemi di controllo può essere significativa nei climi caldi. Un preventivo che ignora il carico ausiliario potrebbe apparire più economico di quanto non sia in realtà. Strumenti di terze parti, come l’analisi del costo livellato dello stoccaggio di Lazard, possono aiutare a strutturare i confronti, ma i dati specifici per ciascun progetto richiedono comunque informazioni locali.

Un progetto commerciale in cui il budget non ha tenuto conto del carico ausiliario

Un operatore di magazzino nel Medio Oriente ha installato un sistema di accumulo energetico per ridurre il tempo di funzionamento del generatore diesel. Il preventivo relativo alla batteria e all’inverter appariva competitivo. Dopo la messa in servizio, il consumo di diesel è diminuito meno del previsto. I dati hanno rivelato che il sistema di raffreddamento funzionava più intensamente rispetto a quanto modellato, poiché l’alloggiamento era stato posizionato su una superficie di calcestruzzo non ombreggiata. Il consumo di energia ausiliaria stava erodendo la capacità utilizzabile. L’aggiunta di una struttura ombreggiante e la regolazione dei setpoint del raffreddamento hanno migliorato le prestazioni. Il costo della batteria non era il problema: lo erano invece la progettazione del sistema e la disposizione del sito. Si tratta di un fenomeno comune: il preventivo più economico raramente corrisponde al costo totale di proprietà più basso.

Kinpower progetta e fornisce sistemi integrati solari e di accumulo, compresi la generazione, l’accumulo, la ricarica dei veicoli elettrici (EV) e il fissaggio intelligente. L’esperienza produttiva dell’azienda e la sua esperienza globale nei progetti aiutano i team a valutare il costo delle batterie in relazione alla progettazione termica, alla conformità alla rete e al funzionamento a lungo termine. Una guida sui costi è utile solo quando riflette l’intero sistema. Kinpower sostiene questa visione olistica del sistema.