Limatura del Picco : Riduzione efficiente dei costi dell'elettricità (Peak Shaving)

Per comprendere il concetto di peak shaving, è importante capire prima come l'elettricità sia fatturata agli utilizzatori commerciali e industriali in determinate parti del mondo.

Gli oneri per la potenza di punta sono costi che le aziende pagano sulla base del loro consumo energetico durante i picchi, in un periodo specifico. Stiamo parlando della potenza massima prelevata dalla rete elettrica in kVA e non del consumo energetico in kWh. Tali tariffe possono avere un impatto notevole sulla fatturazione dell'energia elettrica dell'azienda, soprattutto per coloro che hanno necessità di elevati livelli di potenza per periodi di tempo ridotti. Ad esempio, questa è un'analisi dettagliata di come tali tariffe influenzino le aziende in Germania, nel Regno Unito e in Italia:
 

Germania: la regola delle 7.000 ore

In Germania, la regola delle 7.000 ore è una norma che consente alle aziende con un consumo energetico intenso di pagare una tariffa ridotta, nel caso in cui i loro impianti raggiungano almeno 7.000 ore a pieno carico all'anno e abbiano un consumo minimo annuo di 10 GWh. Le ore di pieno carico sono calcolate dividendo il consumo energetico totale annuo di un'azienda per il carico di potenza di picco nello stesso periodo. Pertanto, più il carico di potenza nei momenti di picco è elevato, meno ore a pieno carico si avranno. D'altra parte, un carico di potenza basso nei momenti di picco determinerà un numero maggiore di ore a pieno carico.

Questa regola è vantaggiosa specialmente per i settori che sfruttano elevati livelli energetici, come quello automobilistico e le industrie di lavorazione dei metalli, della carta e del vetro, in cui i costi energetici sono una parte significativa delle spese operative. Rispettando tali criteri, le aziende possono ridurre i costi legati alla rete elettrica fino all'80%, ottenendo dei risparmi notevoli.

La regola delle 7.000 ore aiuta le aziende fornitrici di energia a garantire che i consumatori maggiori mantengano un carico di potenza uniforme in ogni momento dell'anno, evitando sollecitazioni sulla rete elettrica e problematiche legate a trasmissioni o distribuzioni maggiori. In tal modo, incoraggiano i consumatori maggiori a ridurre la pressione sulla rete elettrica per garantire un'alimentazione di potenza affidabile a ciascun utilizzatore.
 

Regno Unito: Oneri per la potenza di punta

Nel Regno Unito, gli oneri per la potenza di punta sono parte delle spese per l'uso del sistema della rete di trasmissione elettrica (Transmission Network Use of System, TNUoS) e ricoprono i costi di installazione e manutenzione del sistema di trasmissione.

Queste tariffe sono calcolate sulla base dell'uso massimo di potenza durante i periodi di picco ogni mese. Per i consumatori nel Regno Unito che necessitano di livelli energetici più elevati e che superano i 100 kVA numerose volte all'anno, gli oneri per la potenza di punta mensili rappresenteranno 7,26 £/kVA nel periodo 2025/2026. Un impianto industriale di 15 MVA spende soltanto per gli oneri per la potenza di punta 108,900 £/mese e più di 1,2 milioni £/anno, esclusi i prezzi dell'elettricità.
 

Oneri per la potenza di punta in Europa

In Europa, gli oneri per la potenza di punta variano, ma in linea generale seguono principi simili. Le aziende hanno una tariffa legata all'uso nei momenti di picco e, di conseguenza, la gestione di tali picchi può portare a risparmi economici significativi. Stati come la Germania, il Regno Unito e l'Italia hanno messo in atto normative specifiche che aiutano i settori che necessitano di elevati livelli di energia a gestire efficacemente questi costi.

Riduzione degli oneri per la potenza di punta e dei costi della rete elettrica

L'implementazione della strategia di peak shaving può portare a un sostanziale risparmio economico nel 2025. Un impianto di produzione che usa il sistema di accumulo di energia a batteria di Socomec in una regione con oneri per la potenza di punta elevati può far risparmiare molto denaro sui costi della rete elettrica, mantenendo il picco di potenza proveniente dalla rete al di sotto di una soglia prestabilita.

È necessario tenere in considerazione questi metodi comprovati per massimizzare i risparmi:

• Automazione del monitoraggio del carico e distribuzione intelligente dello stesso:i sistemi avanzati prevedono i modelli d'uso e regolano di conseguenza il consumo di potenza. Per esempio, una strategia intelligente potrebbe consistere nella diffusione di operazioni a elevati livelli energetici in diverse fasce orarie, usando unità di riscaldamento elettrico o raffreddatori al mattino e accumulando energia sotto forma di temperatura durante le ore di picco.
• Ottimizzazione BESS: implementazione strategica dell'accumulo di energia durante le ore di picco per garantire l'alimentazione di potenza, nel momento del superamento di una soglia elevata.
• Installazione dell'energia rinnovabile:
• incorporazione delle fonti di energia rinnovabile, come quella solare o eolica, per alimentare potenza durante le ore di picco
   

Ottimizzazione dei costi per l'energia durante le ore di picco

Il vantaggio di sfruttare un BESS per il peak shaving risiede nella capacità di integrare molteplici strategie di consumo energetico, massimizzando in tal modo i risparmi. Una strategia simile, spesso impiegata unitamente alla riduzione dei picchi, è la gestione delle tariffe dell'elettricità. Questo approccio implica l'accumulo di energia al di fuori degli orari di picco, quando le tariffe sono basse, e il consumo di tale energia durante le ore di picco, quando si registrano prezzi molto alti. I modelli di tariffe variabili rendono il BESS particolarmente vantaggioso durante le ore di picco, quando i prezzi dell'elettricità possono aumentare significativamente rispetto alle tariffe di base. Gli impianti di produzione provvisti di soluzioni BESS possono ridurre in modo efficace il prelievo di potenza dalla rete elettrica durante tali periodi economicamente dispendiosi.

Dal momento che il consumo energetico diventa sempre più elettrificato, l'uso di sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) sta acquisendo sempre più importanza nell'ambito della gestione energetica efficiente. La combinazione di BESS con pompe di calore elettriche, per esempio, crea sinergie efficaci nella gestione energetica. L'energia accumulata può alimentare questi sistemi durante la domanda nei periodi di picco, preservando il funzionamento delle attività ed evitando, al contempo, tariffe estremamente elevate.

In aggiunta, anche gli impianti che utilizzano stazioni di ricarica per veicoli elettrici possono trarre vantaggio da tale approccio. Sfruttando la potenza accumulata dalle batterie durante i periodi con tariffe elevate, le aziende possono mantenere le proprie capacità di caricamento, gestendo i costi in modo efficiente.
 

Il ritorno sull’ investimento a lungo termine delle soluzioni di peak shaving

Il ritorno sull'investimento per le implementazioni della strategia di peak shaving dimostra costantemente di avere un valore elevato nel tempo. Secondo i casi di studio verificati dei clienti che utilizzano i sistemi di accumulo di energia a batteria di Socomec, i vantaggi economici vanno oltre i risparmi diretti: infatti, le aziende possono recuperare il loro investimento non soltanto grazie alla riduzione delle tariffe delle aziende fornitrici di energia, ma anche grazie a un migliore segnale elettrico nel loro impianto e alla funzione della batteria, che si comporta come un tampone tra la rete elettrica e l'apparecchiatura all'interno dell'impianto:

• Maggiore durata dell'apparecchiatura: Un'alimentazione stabile riduce l'usura dell'apparecchiatura elettrica, portando a durate più lunghe e a minori sostituzioni.
• Costi di manutenzione ridotti: La qualità superiore del segnale elettrico negli edifici protegge l'apparecchiatura elettrica sensibile dalle fluttuazioni di tensione e dai picchi di potenza; pertanto, ridurre al minimo la frequenza di riparazioni e manutenzioni determina un abbassamento complessivo dei costi.
• Affidabilità operativa migliorata: Con un'alimentazione più stabile e affidabile, le operazioni si svolgono in modo più agevole, con la conseguente riduzione dei tempi di inattività e aumento della produttività.
• Potenziale qualificazione degli incentivi di efficienza energetica se integrati con energie rinnovabili.

I tempi specifici di ritorno sull’investimento variano a seconda di fattori come:

• Livello degli oneri per la potenza di punta e costi della rete elettrica
• Carico di punta
• Modelli della domanda in periodi di picco
• Prezzi locali dell'energia
• Metodi di fatturazione locali
• Consumo energetico
• Capacità del sistema BESS e potenza nominale

Per calcoli dettagliati sul ROI per un impianto specifico, si consiglia di condurre un audit energetico complessivo e di interfacciarsi con gli ingegneri ESS di Socomec, in grado di analizzare i consumi attuali, i modelli di potenza di picco e le tariffe locali e regolare di conseguenza il dimensionamento del BESS, in modo che si adatti perfettamente alla situazione emersa.

In aggiunta, i moderni sistemi di peak shaving, quando integrati con la produzione di energie rinnovabili, svolgono un ruolo centrale nella riduzione dell'impatto ambientale. Attraverso le strategie di accumulo dell'energia perfezionato e di ottimizzazione dei consumi, gli impianti riescono a controllare e ad abbassare l'importo totale delle fatture di elettricità, mantenendo immutati i livelli di produzione. Inoltre, questo approccio sostenibile spesso concede alle aziende di ottenere incentivi per l'energia verde, migliorando ulteriormente l'aspetto economico.

Che cos'è la riduzione solare dei picchi?

La riduzione solare dei picchi combina la generazione fotovoltaica con il BESS per ridurre il consumo massimo di potenza proveniente dalla rete elettrica. Questo approccio integrato accumula potenza solare in eccesso durante le ore del giorno per poi distribuirle durante i periodi di richiesta elevata.

Un impianto di produzione che utilizza questo metodo potrebbe generare energia in eccesso attraverso i pannelli solari verso mezzogiorno, accumulando nelle batterie un surplus energetico da usare durante i picchi di produzione nelle ore pomeridiane. Questa strategia a duplice fonte massimizza l'autosufficienza e, di conseguenza, riduce la dipendenza dalla rete elettrica.

Una tipica schiera solare accoppiata alla soluzione di accumulo di Socomec può ridurre pertanto i carichi di picco, mantenendo coerenti l'alimentazione e la qualità.

Gli oneri per la potenza di punta sono una pratica comune in tutto il mondo, che prevedono sanzioni per le aziende che superano i limiti di consumo di picco. In Nord America, Europa, Asia e Sud America le strutture tariffarie variano, ma condividono obiettivi comuni: stabilizzare la rete elettrica, promuovere un consumo energetico bilanciato e allocare i costi di manutenzione dell'infrastruttura di rete ai principali consumatori di energia.

Per le aziende, è fondamentale gestire in modo efficiente il proprio consumo energetico durante i periodi di picco per impedire sovraccarichi significativi. L'ottimizzazione del consumo energetico e l'impiego di metodi di trasferimento del carico sono solo alcune delle strategie messe in atto per ridurre le spese relative agli oneri per la potenza di punta.

Per le aziende che desiderano fare un grande passo avanti nella gestione o nella riduzione delle loro fatture energetiche, l'integrazione dei sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) giocano un ruolo fondamentale nella riduzione delle domande durante i periodi di picco. Il peak shaving con un sistema di accumulo di energia a batteria implica la riduzione del consumo energetico durante periodi con livelli elevati di domanda, usando l'energia accumulata per rendere agevole la curva di carico della potenza prelevata dalla rete elettrica.

In conclusione, la gestione degli oneri per la potenza di punta mediante l'adozione di strategie come la riduzione dei picchi con BESS è fondamentale per le aziende, al fine di controllare i loro costi energetici e contribuire a ottenere una rete elettrica stabile, soprattutto dal momento che l'elettrificazione del consumo energetico aumenta globalmente.