L'STS è sempre necessario per il Peak Shaving?

Quando il sistema di accumulo dell'energia viene utilizzato solo per il peak shaving e il riempimento della valle, il sistema di commutazione connesso alla rete e off-grid STS (static transfer switch) non è necessario e il giudizio specifico deve essere effettuato in base allo scenario applicativo e alla domanda.

Quella che segue è un'analisi completa:

1. La relazione tra la funzione principale del peak shaving e del Valley Filling e l'STS

Il peak shaving e il riempimento della valle ottimizzano principalmente i costi dell'elettricità caricando il sistema di accumulo dell'energia durante il periodo di prezzo basso dell'elettricità e scaricandolo durante il periodo di punta. Il suo nucleo è la strategia di carica e scarica e la programmazione economica, che appartiene alla categoria di gestione energetica nella modalità operativa collegata alla rete. In questo momento:

- È richiesto solo il funzionamento connesso alla rete: il sistema di accumulo dell'energia è collegato alla rete tramite il PCS (convertitore) e si carica e scarica automaticamente in base alla strategia dei prezzi dell'elettricità in base al tempo di utilizzo, senza frequenti cambi di stato connesso alla rete e fuori rete.

- Condizioni senza STS: se il sistema deve solo reagire alla differenza di prezzo e l'alimentazione della rete è stabile (nessun rischio di interruzioni frequenti), la funzione STS di connessione e commutazione off-rete non è necessaria.

2. Il ruolo e gli scenari applicativi di STS

STS viene utilizzato principalmente per passare rapidamente alla modalità off-grid quando la rete presenta anomalie (come interruzione di corrente o fluttuazioni di tensione) per garantire l'alimentazione continua ai carichi critici. La sua necessità dipende dai seguenti requisiti dello scenario:

- Elevati requisiti di continuità dell'alimentazione: ad esempio, ospedali, data center o industrie manifatturiere ad alta tecnologia richiedono una commutazione nell'ordine dei millisecondi (ad esempio entro 2 ms) per evitare interruzioni della produzione o danni alle apparecchiature.

- Bassa affidabilità della rete: in aree con frequenti guasti alla rete o limitazioni di potenza (come interruzioni di corrente stagionali nelle foreste dell'altopiano), STS può essere combinato con sistemi di accumulo di energia per ottenere una commutazione senza soluzione di continuità e migliorare l'affidabilità dell'alimentazione elettrica.

3. Trade-off economici e tecnici

- Considerazioni sui costi: i sistemi STS aumenteranno gli investimenti e la complessità delle apparecchiature. Se sono necessari solo il peak shaving e il Valley Filling, non è necessario pagare costi aggiuntivi per l'hardware, il funzionamento e la manutenzione di STS.

- Semplificazione tecnica: le funzioni di peak shaving e di riempimento della valle possono essere controllate separatamente dall'EMS (sistema di gestione dell'energia), senza coinvolgere logiche complesse di commutazione on-grid e off-grid.

4. Eccezioni

Se il peak shaving e il Valley Filling devono essere combinati con le funzioni di **demand side Response** o di **centrale elettrica virtuale** (come la partecipazione al dispacciamento della rete o allo scambio di capacità di riserva), l’STS può diventare uno strumento ausiliario per supportare una risposta rapida alle istruzioni della rete, ma tali requisiti hanno superato l’ambito del semplice peak shaving e Valley Filling.

Riepilogo

- Scenari in cui l’STS non è necessario: utenti industriali e commerciali con reti elettriche stabili, che non necessitano di un’alimentazione elettrica ad alta affidabilità e che cercano solo l’arbitraggio dei prezzi dell’elettricità.

- Scenari in cui è necessario STS: sistemi complessi con frequenti fluttuazioni della rete elettrica, necessità di garantire la continuità dell'alimentazione elettrica ai carichi chiave o necessità di espandere funzioni (come la risposta alla domanda).

Quando si effettuano scelte effettive, si consiglia di condurre una valutazione completa basata sullo specifico ambiente di consumo energetico, sulle caratteristiche del carico e sul budget di investimento.