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CUS
Accumuli elettrici
Figura 1. Confronto tra gli andamenti dello stato di carica (SOC) in caso di ottimizzazione “opt” (linea blu continua) e di scelta non ottima “non-opt” della politica di gestione (linea rossa tratteggiata)
zione e di scelta non ottimale della politica di gestione. Il contesto appli- cativo è la definizione di un algoritmo ottimo per la gestione di un sistema di accumulo in presenza di FER (im- pianti fotovoltaici la cui produzione sia approssimabile con un modello Markoviano stazionario) con il fine di minimizzare le perdite in rete. L’ana- lisi dei risultati è, ovviamente, molto più estesa rispetto a quanto qui ri- portato. Tuttavia, è utile qui sottoli- neare come differenze anche mode- ste nella funzione obiettivo — la po- litica di gestione non ottimale scelta produce una riduzione delle perdite di poco minore rispetto alla politica ottima — generino notevoli differen- ze in termini di stato di carica (i due andamenti, infatti, sono quasi l’uno il complemento dell’altro). Questo fat- to contribuisce a dimostrare come la variabile “stato di carica” debba es- sere tenuta in debita considerazione all’interno delle strategie di gestione degli accumuli.
Vi sono, tuttavia, altri parametri da considerare quando si gestiscono sistemi di accumulo. Una delle va- riabili più sensibili è il numero dei cicli di carica/scarica che un sistema di accumulo può effettuare prima che debba essere sostituito in quanto
non più in grado di assolvere al suo compito con una efficienza accetta- bile. Il profilo temporale con cui un sistema di accumulo assorbe o for- nisce energia, infatti, determina l’an- damento nel tempo del suo stato di carica. Gli accumuli elettro-chimici, proprio a causa dell’intervento di reazioni chimiche al loro interno, possono sopportare un numero li- mitato di cicli di carica e scarica. Questo dato è solitamente fornito dal costruttore che, però può darne solamente una stima dato che non conosce la specifica applicazione di utilizzo dell’accumulo stesso. Infatti, il modo con cui un sistema di accu- mulo viene utilizzato (nonché il suo dimensionamento) possono influire sensibilmente sull’invecchiamento dell’accumulo stesso. Per esempio e ragionando per estremi, a parità di energia scambiata un sistema di accumulo sovradimensionato in cui venga utilizzata solo una picco- la percentuale della totale energia nominale avrà, in linea di principio, una vita più lunga rispetto ad un accumulo in cui l’energia nominale coincida, per esempio, con l’energia scambiata in un giorno (che si tra- duce in un ciclo di carica e scarica al giorno). A ciò si aggiunge il fatto che
i sistemi di accumulo sono sistemi non lineari. Ciò significa, per esem- pio, che nel caso in cui si riuscis- se a scomporre un ciclo di utilizzo complesso nella somma di più cicli elementari l’effetto sul sistema di accumulo non può essere calcolato come la somma degli effetti prodotti dai summenzionati cicli elementari. Di fronte al problema rappresentato dall’invecchiamento, l’azione prin- cipale che può essere intrapresa è l’approfondimento della conoscenza dei meccanismi che lo generano o lo favoriscono. Tale incremento di conoscenza permetterà di produrre sistemi di accumulo più efficienti e “più longevi” e di scegliere in modo più consapevole la tecnologia di ac- cumulo in funzione della specifica applicazione, in modo tale che le cause di invecchiamento siano ridot- te. Oltre a ciò, si potranno inserire gli effetti dell’utilizzo sull’invecchiamen- to all’interno dei sistemi di gestione degli accumuli. In tal modo le stra- tegie di gestione potranno ottimiz- zare non solo il beneficio ottenuto dall’utente (riduzione dei costi dell’e- nergia, massimizzazione dell’energia prodotta dalle FER e consumata in loco, etc.) ma anche prolungare la vita attesa dell’accumulo stesso.
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