I sistemi di accumulo dell'energia si dividono in quattro tipologie principali a seconda dell'architettura e degli scenari applicativi: di stringa, centralizzati, distribuiti e

modulare. Ogni tipo di metodo di stoccaggio dell'energia ha le proprie caratteristiche e scenari applicabili.

1. Accumulo di energia nelle 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 per piccoli sistemi solari domestici o commerciali grazie alla sua elevata flessibilità e facile espansione.

Esempio:

Piccolo dispositivo di accumulo dell'energia con batteria al litio utilizzato nel sistema di generazione di energia solare sul tetto domestico.

parametri:

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

Densità energetica: relativamente bassa, perché ogni inverter richiede un certo spazio.

Efficienza: alta efficienza grazie alla ridotta perdita di potenza sul lato DC.

Scalabilità: facile aggiunta di nuovi componenti o pacchi batteria, adatti per la costruzione in fasi.

2. Accumulo energetico centralizzato

Caratteristiche:

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

Più adatto per applicazioni in centrali elettriche su larga scala, come parchi eolici o grandi impianti fotovoltaici a terra.

Esempio:

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

parametri:

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

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

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

Rapporto costo-efficacia: costo unitario inferiore per progetti su larga scala.

3. Stoccaggio distribuito dell'energia

Caratteristiche:

Distribuisci più unità di accumulo di energia più piccole in luoghi diversi, ciascuna funzionante in modo indipendente ma che può essere collegata in rete e coordinata.

È favorevole al miglioramento della stabilità della rete locale, al miglioramento della qualità dell’energia e alla riduzione delle perdite di trasmissione.

Esempio:

Microreti all'interno delle 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 di energia: dipende dalla specifica tecnologia di accumulo dell'energia utilizzata, come le batterie agli ioni di litio o altre nuove batterie.

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

Affidabilità: anche se un singolo nodo fallisce, altri nodi possono continuare a funzionare.

4. Stoccaggio modulare dell'energia

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 plug-and-play, facile da installare, mantenere e aggiornare.

Esempio:

Soluzioni di stoccaggio dell'energia containerizzate utilizzate in parchi industriali o data center.

parametri:

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

Design standardizzato: buona intercambiabilità e compatibilità tra i moduli.

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

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

Caratteristiche tecniche

Dimensioni	Accumulo di energia nelle stringhe	Stoccaggio energetico centralizzato	Stoccaggio distribuito dell'energia	Stoccaggio modulare dell'energia
Scenari applicabili	Piccolo sistema solare domestico o commerciale	Grandi centrali elettriche su scala industriale (come parchi eolici, centrali fotovoltaiche)	Microreti di comunità urbane, ottimizzazione della potenza 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千瓦	Può essere espanso da decine di kilowatt a diversi megawatt o più
Densità di energia	Più basso, perché ogni inverter richiede un certo spazio	Alto, utilizzando attrezzature di grandi dimensioni	Dipende dalla specifica tecnologia di accumulo dell'energia utilizzata	Design standardizzato, densità energetica moderata
Efficienza	Alto, riduce la perdita di potenza lato CC	Potrebbe avere perdite maggiori quando si gestiscono correnti elevate	Rispondi rapidamente ai cambiamenti della domanda locale e migliora la flessibilità della rete	L'efficienza di un singolo modulo è relativamente elevata e l'efficienza complessiva del sistema dipende dall'integrazione
Scalabilità	Facile aggiunta di nuovi componenti o pacchi batteria, adatti per la costruzione in più fasi	L'espansione è relativamente complessa e occorre considerare la limitazione di capacità dell'inverter centrale.	Flessibile, può lavorare in modo indipendente o collaborativo	Molto facile da espandere, basta aggiungere moduli aggiuntivi
Costo	L’investimento iniziale è elevato, ma i costi operativi a lungo termine sono bassi	Costo unitario basso, 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 grazie alle economie di scala e la distribuzione iniziale è flessibile
Manutenzione	Manutenzione semplice, un singolo guasto non influirà sull'intero sistema	La gestione centralizzata semplifica alcuni lavori di manutenzione, ma i componenti chiave sono importanti	Un'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	Alto, 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	Il design elevato e ridondante tra i moduli migliora l'affidabilità del sistema