I sistemi di accumulo di energia si dividono in quattro tipologie principali in base alla loro architettura e agli scenari applicativi: a stringa, centralizzati, distribuiti e

modulare. Ogni tipo di metodo di accumulo energetico ha le sue caratteristiche e scenari di applicazione.

1. Accumulo di energia tramite stringhe

Caratteristiche:

Ogni modulo fotovoltaico o piccolo pacco batterie è collegato al proprio inverter (microinverter) e poi questi inverter sono collegati alla rete in parallelo.

Adatto a piccoli impianti solari domestici o commerciali grazie alla sua elevata flessibilità e alla facile espansione.

Esempio:

Piccolo dispositivo di accumulo di energia con batteria al litio utilizzato nei sistemi di generazione di energia solare installati sui tetti delle abitazioni.

Parametri:

Intervallo di potenza: solitamente da pochi kilowatt (kW) a decine di kilowatt.

Densità energetica: relativamente bassa, perché ogni inverter richiede una certa quantità di spazio.

Efficienza: elevata efficienza grazie alla ridotta perdita di potenza sul lato CC.

Scalabilità: facile aggiunta di nuovi componenti o pacchi batteria, adatto alla costruzione in più fasi.

2. Accumulo centralizzato di energia

Caratteristiche:

Utilizzare un grande inverter centrale per gestire la conversione di potenza dell'intero sistema.

Più adatto ad applicazioni in centrali elettriche di grandi dimensioni, come parchi eolici o grandi impianti fotovoltaici terrestri.

Esempio:

Sistema di accumulo di energia della classe dei megawatt (MW) dotato di grandi impianti eolici.

Parametri:

Gamma di potenza: da centinaia di kilowatt (kW) a diversi megawatt (MW) o anche di più.

Densità energetica: elevata densità energetica dovuta all'uso di apparecchiature di grandi dimensioni.

Efficienza: potrebbero verificarsi perdite maggiori quando si gestiscono correnti elevate.

Efficienza dei costi: costi unitari inferiori per progetti su larga scala.

3. Accumulo di energia distribuito

Caratteristiche:

Distribuire più unità di accumulo di energia più piccole in luoghi diversi, ciascuna funzionante in modo indipendente ma collegabile in rete e coordinabile.

Contribuisce a migliorare la stabilità della rete locale, a migliorare la qualità dell'energia e a ridurre le perdite di trasmissione.

Esempio:

Microreti all'interno di comunità urbane, composte da piccole unità di accumulo di energia in più edifici residenziali e commerciali.

Parametri:

Gamma di potenza: da decine di kilowatt (kW) a centinaia di kilowatt.

Densità energetica: dipende dalla specifica tecnologia di accumulo di energia utilizzata, come le batterie agli ioni di litio o altre batterie nuove.

Flessibilità: può rispondere rapidamente ai cambiamenti della domanda locale e migliorare la resilienza della rete.

Affidabilità: anche se un singolo nodo dovesse guastarsi, gli altri nodi possono continuare a funzionare.

4. Accumulo di energia modulare

Caratteristiche:

È costituito da più moduli di accumulo di energia standardizzati, che possono essere combinati in modo flessibile in diverse capacità e configurazioni a seconda delle necessità.

Supporta il plug-and-play, facile da installare, manutenere e aggiornare.

Esempio:

Soluzioni di accumulo di energia in container utilizzate in parchi industriali o data center.

Parametri:

Gamma di potenza: da decine di kilowatt (kW) a più di diversi megawatt (MW).

Progettazione standardizzata: buona intercambiabilità e compatibilità tra i moduli.

Facile da espandere: la capacità di accumulo di energia può essere facilmente ampliata aggiungendo moduli aggiuntivi.

Manutenzione semplice: se un modulo si guasta, può essere sostituito direttamente senza dover spegnere l'intero sistema per la riparazione.

Caratteristiche tecniche

Dimensioni	Accumulo di energia a stringa	Accumulo di energia centralizzato	Accumulo di energia distribuito	Accumulo di energia modulare
Scenari applicabili	Piccolo impianto solare domestico o commerciale	Grandi centrali elettriche su scala industriale (come parchi eolici, impianti fotovoltaici)	Microreti urbane comunitarie, ottimizzazione dell'energia locale	Parchi industriali, data center e altri luoghi che richiedono una configurazione flessibile
Gamma di potenza	Da diversi kilowatt (kW) a decine di kilowatt	Da centinaia di kilowatt (kW) a diversi megawatt (MW) e anche di più	Da decine di kilowatt a centinaia di kilowatt	Può essere espanso da decine di kilowatt a diversi megawatt o più
Densità energetica	Inferiore, perché ogni inverter richiede una certa quantità di spazio	Alto, utilizzando attrezzature di grandi dimensioni	Dipende dalla specifica tecnologia di accumulo di energia utilizzata	Design standardizzato, densità energetica moderata
Efficienza	Elevata, riduzione della perdita di potenza lato CC	Potrebbero esserci perdite maggiori quando si gestiscono correnti elevate	Rispondere rapidamente ai cambiamenti della domanda locale e migliorare la flessibilità della rete	L'efficienza di un singolo modulo è relativamente elevata e l'efficienza complessiva del sistema dipende dall'integrazione
Scalabilità	Facile da aggiungere nuovi componenti o pacchi batteria, adatto per la costruzione in fasi	L'espansione è relativamente complessa e bisogna tenere conto della limitazione della capacità dell'inverter centrale.	Flessibile, può lavorare in modo indipendente o in collaborazione	Molto facile da espandere, basta aggiungere moduli aggiuntivi
Costo	L'investimento iniziale è elevato, ma il costo operativo a lungo termine è basso	Basso costo unitario, adatto a progetti su larga scala	Diversificazione della struttura dei costi, a seconda dell'ampiezza e della profondità della distribuzione	I costi dei moduli diminuiscono con le economie di scala e l'implementazione iniziale è flessibile
Manutenzione	Facile manutenzione, un singolo guasto non comprometterà l'intero sistema	La gestione centralizzata semplifica alcuni lavori di manutenzione, ma i componenti chiave sono importanti	L'ampia distribuzione aumenta il carico di lavoro della manutenzione in loco	Il design modulare facilita la sostituzione e la riparazione, riducendo i tempi di fermo
Affidabilità	Elevato, anche se un componente si guasta, gli altri possono comunque funzionare normalmente	Dipende dalla stabilità dell'inverter centrale	Migliorata la stabilità e l'indipendenza dei sistemi locali	L'elevata ridondanza del design tra i moduli migliora l'affidabilità del sistema