Huawei punta sull'accumulo energetico grid-forming: cos'è e perché è il futuro

Huawei Digital Power ha delineato la propria visione per il futuro dei sistemi di accumulo energetico durante una presentazione tenuta da Steven Zhou, Smart PV & ESS Product Line President di Huawei Digital Power, in cui è stata presentata la strategia FusionSolar e lanciata la nuova generazione di sistemi di accumulo di energia a stringa intelligente grid-forming.

La divisione del gruppo cinese è, nello specifico, dedicata all'integrazione di tecnologie digitali ed elettronica di potenza, e ha illustrato come la crescente diffusione dell'energia solare ed eolica stia spingendo verso l'adozione necessaria delle tecnologie grid-forming per l'evoluzione dei sistemi di alimentazione globali. La strategia FusionSolar si basa sull'integrazione delle tecnologie "4T", acronimo che identifica bit, watt, calore e batteria, per sviluppare l'infrastruttura energetica dei nuovi sistemi di alimentazione. Zhou ha evidenziato come tale approccio abbia permesso la creazione di una piattaforma di sistemi di accumulo di energia a stringa intelligente con capacità grid-forming, caratterizzata da tre proposte di valore fondamentali.

Cosa sono le piattaforme di accumulo di energia grid-forming

Una piattaforma grid-forming per i sistemi di accumulo di energia è una tecnologia avanzata che consente agli impianti di stoccaggio elettrico di comportarsi come vere e proprie centrali elettriche virtuali, capaci di stabilizzare autonomamente la rete elettrica. A differenza dei tradizionali sistemi di accumulo che si limitano a seguire i parametri della rete esistente (grid-following), le soluzioni grid-forming sono in grado di creare e mantenere attivamente i parametri fondamentali della rete elettrica, come tensione e frequenza, anche in assenza di altre fonti di generazione.

La soluzione presentata da Huawei introduce due caratteristiche distintive rispetto alle tecnologie tradizionali: l'adozione dell'architettura a stringa e la capacità di fornire una soluzione di accumulo completa. Nel sistema più recente, l'ottimizzatore a livello di gruppo gestisce il funzionamento con una precisione significativamente superiore alle soluzioni convenzionali. L'azienda ha spiegato che l'approccio tecnico adottato prevede che, in un tipico sistema da 5 MWh, l'unità minima di controllo corrisponda a un gruppo composto da 104 celle, a differenza di altri sistemi che operano con almeno circa 5.000 celle. I test condotti dall'azienda confermano che l'architettura a stringa garantisce un output energetico superiore del 10% in termini di vita utile rispetto alle soluzioni tradizionali.

La capacità grid-forming completa assicura un coordinamento approfondito di ogni dispositivo del sistema attraverso protocolli e algoritmi specificamente sviluppati. Il sistema è in grado di rilevare le variazioni di frequenza in millisecondi e garantire una risposta rapida di regolazione della frequenza a livello di impianto, assicurando un'elevata disponibilità del sistema. Le funzioni di controllo della tensione, della frequenza e dell'angolo di potenza sono equivalenti a quelle dei condensatori sincroni tradizionali, ma con il vantaggio di una manutenzione semplificata e investimenti ridotti nel ciclo di vita. Questa tecnologia risulta particolarmente strategica per l'integrazione crescente delle energie rinnovabili intermittenti come solare ed eolico, poiché compensa l'instabilità intrinseca di queste fonti e supporta funzioni critiche come il black start delle reti elettriche.

Zhou ha dettagliato sei componenti grid-forming utility-scale delle soluzioni offerte, sottolineando come la tecnologia possa operare in modalità VSG (Virtual Synchronous Generator) con commutazione continua tra rete e modalità non in rete. Dal punto di vista della generazione, la soluzione può adattarsi a qualsiasi rete e trasmettere energia in modo stabile, con funzioni di controllo della tensione, della frequenza e dell'angolo di potenza equivalenti a quelle dei condensatori sincroni. Sul versante della trasmissione e distribuzione, la piattaforma stabilizza tensione e frequenza e attenua la debolezza dell'alimentazione nei centri di carico. La tecnologia del sistema di accumulo energia grid-forming a stringa intelligente di Huawei rappresenta, insomma, quella che la società definisce una soluzione "one-fits-all", ovvero una piattaforma unica adattabile a diversi modelli aziendali e che supporta un'evoluzione flessibile del mercato dell'energia elettrica.

Un settore, quest'ultimo, che sta attraversando un'espansione dai tradizionali mercati dell'energia e della capacità verso i mercati dei servizi ausiliari, inclusi quelli per la potenza reattiva e l'inerzia. La soluzione proposta da Huawei Digital Power si posiziona come risposta tecnologica a tale evoluzione, offrendo caratteristiche di manutenzione semplificata e investimenti ridotti nell'intero ciclo di vita.