Accumuli: efficienza e tempo di vita

Questa articolo prende spunto da una pubblicazione del portale Leonardo Energy. Il documento illustra gli aspetti tecnici del design e del funzionamento del sistema di accumulo elettrochimici e la l’influenza delle batterie sull’efficienza del sistema e sulla durata.

I diversi ruoli dei sistemi di stoccaggio dell’energia elettrica vengono discussi in primo luogo per ottenere l’apprezzamento del modo in cui questi sistemi vengono utilizzati. Ciò è seguito da una discussione sulle più comuni tecnologie della batteria e sui loro meccanismi di invecchiamento. Si affrontano anche fattori che influenzano l’efficienza e la durata dell’elettronica di potenza, poiché i convertitori di potenza e gli apparecchi di collegamento associati sono elementi essenziali e determinano in parte la performance dei sistemi di stoccaggio dell’energia.

Un fattore comune che influenza sia la durata delle batterie sia l’elettronica (potenza) è il calore: maggiore è la temperatura, più rapidamente un componente degrada le sue prestazioni. Infatti le maggiori perdite di energia sono causate dalla produzione di calore.

L’impegno per un’elevata efficienza energetica sia nella batteria che nell’elettronica di potenza dà un doppio beneficio: oltre al risparmio energetico, la riduzione del calore comporta un abbassamento dei requisiti di raffreddamento e una maggiore durata dei componenti grazie ad una minore temperatura di esercizio.

Ecco alcuni risultati dell’analisi:

• In un sistema di batterie, l’alta efficienza significa meno perdite di calore e durata più lunga per tutti i componenti
• Le batterie agli ioni di litio hanno una buona efficienza energetica di carica e scarica, rendendoli una scelta naturale per il supporto della rete elettrica
• Le tecnologie promettenti appaiono regolarmente all’orizzonte, ma nessuno di loro ha attualmente lo slancio di mercato del Li-ion
• Le batterie al piombo convenzionali sono idonee per tutte le applicazioni UPS, a causa della loro scarsa durata del ciclo e a qualsiasi profondità di scarica significativa.

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