500kW/552kWh BESS Containerizzato per Ricarica Veicoli Elettrici e Microgrid Solare nei Paesi Bassi

Località del Progetto: Paesi Bassi
Cliente: Daniel van der Meer, Commercial Energy Project Manager
Tipo di Progetto: Ricarica Veicoli Elettrici + Solare + Accumulo di Energia da Batteria
Sistema di Accumulo di Energia: COENG EnerCube P500C552
Capacità Batteria: 552kWh
Potenza Nominale: 500kW
Tecnologia Batteria: LiFePO4
Velocità di Carica e Scarica: 1C

Contesto del Progetto

Con l'espansione continua dell'adozione dei veicoli elettrici nei Paesi Bassi, i siti commerciali di ricarica per veicoli elettrici si trovano ad affrontare una pressione crescente dovuta alla capacità limitata della rete, all'elevata domanda di picco di elettricità e alla necessità di utilizzare meglio l'energia rinnovabile.

Per questo progetto, il cliente stava sviluppando un sito commerciale di ricarica per veicoli elettrici al servizio di veicoli passeggeri e flotte commerciali leggere. Il sito disponeva già di un impianto fotovoltaico solare sul tetto, ma una porzione significativa della generazione solare avveniva al di fuori del periodo di ricarica principale.

Il cliente, Daniel van der Meer, stava cercando un sistema commerciale di accumulo di energia da batteria in grado di immagazzinare l'energia solare in eccesso, ridurre la domanda di picco della rete e fornire potenza aggiuntiva per la ricarica dei veicoli elettrici senza richiedere un aggiornamento immediato della connessione alla rete del sito.

Il progetto richiedeva quindi un BESS di classe 500kW in grado di ricarica e scarica ad alta potenza, installazione all'esterno e integrazione con la generazione solare e l'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici.

Le Principali Sfide del Cliente

Prima dell'introduzione del sistema di accumulo di energia, la stazione di ricarica presentava diverse sfide operative.

1. Capacità di Rete Limitata

Il carico di ricarica dei veicoli elettrici poteva aumentare rapidamente quando diversi veicoli venivano caricati contemporaneamente. L'espansione della connessione alla rete avrebbe richiesto investimenti infrastrutturali aggiuntivi e un processo di approvazione più lungo da parte dell'utility.

2. La Generazione Solare Non Corrispondeva alla Domanda di Ricarica dei Veicoli Elettrici

La produzione solare era massima intorno a mezzogiorno, mentre la domanda di ricarica dei veicoli elettrici poteva rimanere elevata durante il pomeriggio e la sera. Senza accumulo di batteria, l'elettricità fotovoltaica in eccesso non poteva sempre essere consumata direttamente sul sito.

3. Gestione della Domanda di Picco

Il funzionamento simultaneo dei caricabatterie per veicoli elettrici e di altri carichi commerciali poteva creare picchi di domanda di breve durata. Il cliente desiderava utilizzare l'accumulo di batteria per il peak shaving e lo spostamento dei carichi piuttosto che aumentare continuamente la capacità della rete.

4. Necessità di una Rapida Risposta Energetica

Poiché i carichi di ricarica dei veicoli elettrici possono cambiare rapidamente, il sistema di accumulo di energia da batteria doveva rispondere rapidamente ai cambiamenti della domanda di potenza del sito. La specifica EnerCube include un tempo di risposta della regolazione della frequenza di rete inferiore a 200 ms.

Soluzione BESS COENG EnerCube 500kW/552kWh

Per soddisfare questi requisiti, il progetto è stato progettato attorno al sistema di accumulo di energia da batteria containerizzato COENG EnerCube P500C552 da 500kW/552kWh.

Il sistema fornisce 500kW di potenza di uscita nominale e 552kWh di capacità della batteria all'inizio della vita utile (BOL), utilizzando la tecnologia delle batterie LiFePO4 e una configurazione di carica e scarica a 1C.

Il sistema di batterie utilizza celle LiFePO4 da 100Ah con un'architettura modulare delle batterie. La configurazione P500C552 è composta da 8 stringhe di batterie 1P216S, fornendo la capacità di sistema richiesta di 552kWh.

L'architettura containerizzata integra il sistema di batterie, la gestione termica, i sistemi di protezione e antincendio in una soluzione compatta per esterni.

Architettura del Sistema di Progetto

Il concetto di gestione dell'energia si basa su tre fonti primarie di energia e carichi:

Solare FV → BESS COENG EnerCube → Stazione di Ricarica Veicoli Elettrici

Il sistema opera insieme alla rete elettrica e ai carichi commerciali.

Durante i periodi di elevata produzione solare, l'energia fotovoltaica in eccesso può essere immagazzinata nel sistema di accumulo di energia da batteria da 552kWh.

Quando la domanda di ricarica dei veicoli elettrici aumenta, l'energia immagazzinata può essere scaricata attraverso il sistema di conversione di potenza per supportare il carico di ricarica e ridurre la domanda istantanea della rete.

Durante i periodi di picco dell'elettricità, il BESS da 500kW può anche essere programmato per il peak shaving e la gestione dell'energia in base all'orario di utilizzo.

Questa strategia operativa consente al cliente di utilizzare la batteria non solo come risorsa di accumulo di energia, ma anche come sistema flessibile di gestione della potenza.

Perché è stato selezionato il 500kW/552kWh

Il cliente necessitava di un sistema in grado di erogare una potenza istantanea sostanziale piuttosto che semplicemente massimizzare la capacità della batteria.

Il COENG EnerCube P500C552 fornisce:

• 500kW di potenza di uscita nominale
• 552kWh di capacità della batteria
• Carica e scarica a 1C
• Intervallo di tensione della batteria 604,8–777,6V
• Uscita AC 400V
• Configurazione AC trifase, 3 fili
• 721A di corrente di uscita massima
• <3% di armoniche a potenza nominale
• Risposta alla regolazione della frequenza di rete <200 ms

Questa combinazione è adatta per applicazioni in cui la batteria deve reagire rapidamente a carichi ad alta potenza come l'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici.

Peak Shaving e Ricarica Veicoli Elettrici

Una delle funzioni principali del sistema di accumulo di energia commerciale e industriale è la gestione della domanda di picco.

Invece di consentire alla rete di fornire l'intero carico della stazione di ricarica durante i periodi di elevata domanda, il BESS può fornire potenza aggiuntiva dall'energia immagazzinata.

Ad esempio, quando diversi caricabatterie per veicoli elettrici funzionano contemporaneamente, l'EMS può monitorare la potenza di rete del sito e lo stato di carica della batteria. Quando viene raggiunta la soglia di potenza di rete predefinita, la batteria può scaricarsi per ridurre la quantità di potenza prelevata dalla rete.

Questo approccio può aiutare il cliente a:

• Ridurre la domanda di picco a breve termine
• Migliorare l'utilizzo della connessione alla rete esistente
• Supportare una maggiore disponibilità di ricarica per veicoli elettrici
• Ridurre la pressione sull'infrastruttura elettrica locale
• Migliorare la gestione complessiva dell'energia

Accumulo di Energia Solare e Autoconsumo

La seconda applicazione principale è l'accumulo di energia solare.

Durante i periodi in cui la produzione fotovoltaica solare supera la domanda di elettricità immediata del sito, la batteria COENG EnerCube può immagazzinare l'energia disponibile.

L'energia immagazzinata può essere successivamente utilizzata quando:

• La produzione solare diminuisce
• La domanda di ricarica dei veicoli elettrici aumenta
• I prezzi dell'elettricità diventano più alti
• La domanda di rete si avvicina alla soglia di picco configurata

Ciò consente al sito di passare da una semplice configurazione Solare + Ricarica Veicoli Elettrici a una microgrid integrata Solare + BESS + Ricarica Veicoli Elettrici.

Sicurezza e Gestione Termica

Poiché il sistema è progettato per l'installazione all'esterno, il container COENG EnerCube incorpora sistemi dedicati per l'ambiente e la sicurezza.

Il cabinet della batteria utilizza un livello di protezione IP55, mentre la sala elettrica è classificata IP34.

Il cabinet della batteria adotta il raffreddamento HVAC, mentre la sala elettrica utilizza il raffreddamento ad aria forzata.

L'intervallo di temperatura operativa specificato è -20°C a 55°C, con un intervallo di umidità relativa dello 0–95% senza condensa.

Per la protezione antincendio, il sistema integra FAS e FM200.

Il container presenta inoltre un livello anticorrosione C3, supportando l'installazione all'esterno in ambienti commerciali e industriali.

Funzionamento Modulare e Manutenzione

Il COENG EnerCube utilizza un'architettura modulare delle batterie, consentendo la gestione di moduli e cabinet delle batterie come unità di sistema strutturate.

L'architettura di comunicazione supporta:

• Ethernet
• RS485
• Modbus TCP/IP
• Modbus RTU

Ciò consente al BESS containerizzato di comunicare con sistemi esterni di gestione e monitoraggio dell'energia.

Applicazione del Progetto

Il sistema è progettato per supportare quattro funzioni primarie di gestione dell'energia:

Accumulo di Energia Solare

Immagazzinare la generazione FV in eccesso e rilasciare l'energia immagazzinata quando la produzione solare è insufficiente.

Supporto alla Ricarica dei Veicoli Elettrici

Fornire potenza aggiuntiva durante i periodi di elevata domanda di ricarica dei veicoli elettrici.

Peak Shaving

Limitare la domanda di potenza di rete utilizzando l'energia della batteria immagazzinata durante i periodi di carico elevato.

Supporto di Rete

Il tempo di risposta specificato del sistema, inferiore a 200 ms, consente di supportare applicazioni di gestione energetica e regolazione della frequenza di rete a risposta rapida.

Feedback del Cliente

“La nostra preoccupazione principale non era semplicemente aggiungere più capacità di batteria. Avevamo bisogno di un sistema in grado di erogare alta potenza quando diversi caricabatterie per veicoli elettrici erano in funzione contemporaneamente. La configurazione 500kW/552kWh ci ha fornito la capacità di potenza che cercavamo, consentendoci al contempo di integrare la generazione solare e l'accumulo di batteria nella stessa strategia energetica.”

— Daniel van der Meer
Commercial Energy Project Manager, Paesi Bassi

Principali Risultati del Progetto

Il progetto dimostra come un BESS containerizzato da 500kW/552kWh possa essere integrato in un ambiente commerciale di ricarica per veicoli elettrici e di energia solare.

Combinando accumulo di batterie LiFePO4, carica e scarica a 1C, peak shaving, accumulo di energia solare e servizi di rete a risposta rapida, il COENG EnerCube fornisce una soluzione flessibile per la moderna gestione energetica C&I.

Per operatori di stazioni di ricarica per veicoli elettrici, impianti industriali, sviluppatori solari e integratori di microgrid, il sistema può essere configurato come parte di un più ampio sistema di accumulo di energia da batteria commerciale e industriale.

Principali Punti di Forza della Soluzione

Potenza di Uscita 500kW
Uscita ad alta potenza progettata per applicazioni C&I e di ricarica per veicoli elettrici esigenti.

Capacità Batteria 552kWh
Fornisce un accumulo di energia sostanziale per lo spostamento solare, il peak shaving e la gestione dei carichi.

Carica e Scarica a 1C
Adatto per applicazioni che richiedono un rapido dispacciamento di energia.

Tecnologia Batteria LiFePO4
Chimica stabile delle batterie al litio ferro fosfato per l'accumulo di energia stazionario.

Design Containerizzato
Soluzione BESS integrata per esterni per una distribuzione semplificata.

Risposta alla Regolazione della Frequenza <200 ms
Supporta applicazioni di gestione energetica e di rete a risposta rapida.

Solare + BESS + Ricarica Veicoli Elettrici
Architettura flessibile per l'integrazione di energie rinnovabili e infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici.

Specifiche del Progetto

Conclusione

Il progetto dimostra un modello di applicazione pratico per la combinazione di accumulo di energia da batteria, fotovoltaico solare e infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici.

Con la sua uscita da 500kW, capacità della batteria LiFePO4 da 552kWh, capacità di carica e scarica a 1C e architettura containerizzata, il COENG EnerCube P500C552 si posiziona come una soluzione flessibile di accumulo di energia C&I per stazioni di ricarica per veicoli elettrici, impianti industriali, progetti solari-con-accumulo e applicazioni di microgrid.

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