Sistemi ibridi con gruppo elettrogeno e batteria: come funzionano e quando sono convenienti

In breve

Un sistema ibrido gruppo elettrogeno e batterie abbina un gruppo a un sistema di accumulo a batteria, così le batterie sostengono i carichi leggeri e variabili e il gruppo funziona solo quando serve, nel suo punto di lavoro migliore. Questo riduce il consumo di carburante e le ore di funzionamento, ed è conveniente dove i carichi sono bassi o fluttuano gran parte del tempo.

Un gruppo diesel è efficiente vicino al pieno carico e spreca a carico quasi nullo - e molti gruppi passano la maggior parte delle ore a carico ridotto. Un sistema di accumulo a batteria (BESS) accanto al gruppo cambia questo: la batteria copre i carichi leggeri e variabili, il gruppo funziona solo quando serve e allora vicino al suo punto migliore. Questa guida spiega come funziona un sistema ibrido e dove fa risparmiare denaro.

Come funziona un sistema ibrido

La batteria, il suo inverter e il gruppo sono collegati a un bus comune e gestiti da un unico controllore. A carico ridotto la batteria fornisce la potenza e il gruppo resta spento. Quando la carica della batteria scende o il carico sale, il gruppo si avvia, alimenta il carico in un buon punto di funzionamento e contemporaneamente ricarica la batteria, poi si ferma di nuovo. I picchi sopra la potenza nominale del gruppo sono coperti dalla batteria, e l'inverter risponde ai gradini di carico istantaneamente, prima che il motore possa reagire.

Da dove derivano i risparmi

Un gruppo che funziona a carico ridotto consuma molto più carburante per kWh di uno vicino al pieno carico, e il funzionamento a carico ridotto causa wet stacking e usura. In un ibrido il motore funziona meno ore a carico più alto: su siti remoti, cantieri e torri di telecomunicazione con carichi variabili si segnalano risparmi di carburante significativi, insieme a meno ore di manutenzione e meno rumore di notte. Anche un gruppo più piccolo può bastare, perché la batteria copre i picchi. Sui siti con energia solare, la batteria accumula il surplus e il gruppo funziona ancora meno.

Dove si adattano gli ibridi

La batteria e il gruppo vengono dimensionati sul profilo di carico del sito. Gli ibridi si adattano a siti remoti e isolati, parchi di noleggio, cantieri ed eventi, torri di telecomunicazione e miniere - e nei data center il lato batteria è spesso l'UPS stesso, mentre i gruppi restano dimensionati per il pieno carico. Le batterie richiedono uno spazio proprio, ventilazione, protezione antincendio e controllo della temperatura.

AXON costruisce container e cabinature per gruppi elettrogeni e i quadri che li collegano a un bus comune; per i sistemi ibridi il pacchetto del gruppo viene pianificato tenendo conto dell'interfaccia e dei comandi del sistema a batteria.

In breve

  • La batteria sostiene carichi leggeri e variabili; il generatore funziona vicino al suo punto ottimale
  • Risparmio di carburante e minor numero di ore di funzionamento nei cantieri con carichi leggeri
  • L’inverter risponde istantaneamente alle variazioni di carico e copre i picchi
  • Potrebbe bastare un generatore più piccolo; è possibile aggiungere un impianto solare
  • Ideale per siti remoti, noleggio, edilizia, telecomunicazioni e miniere
  • Le batterie necessitano di spazio, ventilazione, protezione antincendio e raffreddamento

Che cosa inviarci con la richiesta

  • Profilo di carico in una giornata tipo: carico di base, picchi, ore di carico ridotto
  • Tipo di sito e presenza o previsione di impianti solari
  • Autonomia richiesta e logistica dei carburanti
  • Marca e modello del gruppo elettrogeno, se selezionato
  • Spazio, limiti di rumore e condizioni ambientali del sito
  • Requisiti di controllo e monitoraggio

Le domande più frequenti

Quanto carburante si risparmia con un sistema ibrido?

Dipende dal profilo di carico; i siti che fanno funzionare i gruppi a carico ridotto per molte ore vedono i risparmi maggiori. Per dire di più serve un profilo di carico.

Un sistema ibrido sostituisce l’UPS?

In un data center, l’UPS è già di per sé la batteria che colma le interruzioni di corrente; in questo contesto, il funzionamento ibrido consiste nell’utilizzare l’energia immagazzinata in modo più attivo. In altre strutture, la batteria e l’inverter del sistema ibrido possono garantire un’alimentazione ininterrotta.

È possibile trasformare un generatore esistente in un generatore ibrido?

Spesso sì: viene aggiunto un sistema a batteria dotato di un proprio inverter e di un regolatore che avvia e arresta il generatore, e il quadro elettrico viene adattato.

Le auto ibride riducono il rumore?

Sì, soprattutto lasciando il generatore spento durante le ore di carico ridotto, come ad esempio di notte.

Di che capacità deve essere la batteria?

Segue il profilo di carico: abbastanza per coprire le ore a carico ridotto e i picchi che il sito vuole tagliare, con il gruppo che fornisce l'energia giornaliera e ricarica la batteria.

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