Alimentazione della prossima generazione di gru: perché i sistemi di accumulo di energia sono la scelta intelligente

Le gru sono note per i loro profili di potenza esigenti e altamente variabili. Le loro elevate esigenze di potenza spesso le rendono inadatte per i collegamenti diretti alla rete, specialmente in aree con alimentazione di rete limitata o assente. Nel sollevare un carico pesante, la gru richiede un enorme picco di potenza generato dal "carico di picco". Questa improvvisa domanda può mettere a dura prova i generatori diesel tradizionali, costringendo gli appaltatori a sovradimensionare i generatori per far fronte a questi brevima significativi picchi di potenza. Di conseguenza, il generatore funziona a basso carico per la maggior parte della giornata, con conseguente inefficienza, aumento del consumo di carburante, maggiore usura e un costo totale di proprietà (TCO) più elevato.

Un sistema di accumulo di energia (ESS), invece, è progettato specificamente per gestire questi picchi di carico. È in grado di erogare istantaneamente l'energia immagazzinata per soddisfare il fabbisogno improvviso della gru, proteggendo il generatore da sovraccarichi.Utilizzato in una configurazione ibrida con un generatore più piccolo e di dimensioni più adeguate, l'ESS consente al generatore di funzionare alla sua massima efficienza.

Le gru moderne di grandi dimensioni, come quelle utilizzate nei porti, richiedono per avviarsi una potenza circa dieci volte superiore a quella nominale. Ciò giustifica l'adozione di soluzioni ibride, in cui i sistemi di accumulo di energia integrano i generatori diesel, consentendo un funzionamento più efficiente. Integrando un sistema di accumulo di energia a batteria, gli appaltatori riducono il consumo di carburante, le emissioni e i costi complessivi, garantendo al contempo un'erogazione di energia affidabile. 

I sistemi di accumulo di energia di Atlas Copco, in particolare i modelli ZBC e ZBP, sono ideali per alimentare le gru a torre. Questi sistemi includono:

• Pacco batteria containerizzato ZBC 1000-1200: soluzione robusta e scalabile progettata per soddisfare le elevate esigenze di potenza delle gru a torre.

Queste soluzioni BESS consentono configurazioni ibride, in cui il sistema di batterie funziona in tandem con un generatore. Questa configurazione garantisce un utilizzo efficiente dell'energia, l'eliminazione dei picchi e una minore dipendenza dai generatori diesel.

I requisiti operativi sono in continua evoluzione e molti progetti mirano ora a ridurre il consumo di carburante e a minimizzare le emissioni di gas di scarico. I sistemi di accumulo di energia (ESS) sono la soluzione ideale per migliorare l'efficienza energetica in loco.

Utilizzate da sole, le unità ESS erogano energia senza combustione né rumore, rendendole adatte alle aree urbane o al lavoro notturno, laddove esistono limitazioni relative al rumore e alla qualità dell'aria. Nelle configurazioni ibride, le unità del sistema di accumulo di energia a batteria riducono il tempo di funzionamento del generatore, diminuendo il consumo di carburante e le emissioni di gas di scarico.

Il sistema di accumulo energetico ZBC 1000 di Atlas Copco è particolarmente adatto per cantieri di costruzione e per eventi. Contribuisce a ridurre il numero di generatori necessari, diminuisce il consumo di carburante e supporta una gestione energetica più efficiente.

Oltre ai vantaggi ambientali, l'ESS offre benefici finanziari tangibili perché consente di ridurre le dimensioni del generatore e di ottimizzarne le prestazioni, ottenendo così un notevole risparmio sui costi del carburante. Inoltre, la minore usura del generatore comporta intervalli di manutenzione più lunghi e una maggiore vita utile, con conseguente riduzione dei costi di manutenzione e revisione.

Le unità di accumulo di energia a batteria di Atlas Copco sono progettate per garantire affidabilità e intelligenza. Il loro ECO Controller™ è il “cervello” del sistema, che monitora e ottimizza il flusso di energia proveniente da tutte le fonti, sia che si tratti di un generatore o della rete elettrica.  Integra i dati sulle prestazioni e centralizza tutte le fonti di energia ibrida. Comunica inoltre in modo fluido con componenti quali inverter, batterie, regolatori di carica solare, misuratori di energia e sistemi di monitoraggio di terze parti. Questa gestione intelligente garantisce l'utilizzo costante della fonte di energia più efficiente ed economica disponibile, consentendo al contempo di monitorare in remoto le apparecchiature in tempo reale con il sistema telematico FleetLink di Atlas Copco, ottimizzando l'utilizzo della flotta, riducendo i costi di manutenzione e risparmiando tempo e denaro.

La scelta del sistema di accumulo di energia a batteria appropriato è fondamentale per garantire prestazioni ottimali, ridurre i costi operativi e massimizzare la vita utile delle attrezzature. Di seguito sono riportati i fattori chiave da considerare nella scelta di un BESS per impieghi con gru:

1. Dimensionamento corretto. Il dimensionamento corretto dell'ESS o del BESS è fondamentale per ottenere efficienza e risparmi sui costi. Una configurazione ibrida, che combina un generatore con un ESS, o una configurazione di peak shaving, può migliorare significativamente le prestazioni. Se dimensionata correttamente, questa configurazione riduce il consumo di carburante, minimizza le ore di esercizio del generatore e riduce i costi di manutenzione. Al contrario, un dimensionamento errato può avere l'effetto opposto, portando ad un aumento del consumo di carburante e ad una riduzione della durata sia del generatore che dell'ESS. Pertanto, una valutazione accurata dei fabbisogni energetici è essenziale per evitare inefficienze.

2. Erogazione di potenza di picco. Il sistema di accumulo di energia deve essere in grado di erogare la potenza di picco richiesta dalla gru in funzione. Si tratta di un aspetto fondamentale, poiché le gru sono spesso soggette a picchi di potenza elevati, specialmente durante l'avvio. Ad es. un calcolo tipico della potenza di picco potrebbe essere il seguente:

Potenza di picco = (1.732 × 400 V × 50 A) / 1000 = 35 kW

Questo calcolo garantisce che l'ESS possa gestire la richiesta di potenza massima della gru senza compromettere prestazioni o affidabilità.

3. Capacità della batteria. Oltre alla potenza di picco, il sistema di accumulo di energia della batteria deve avere una capacità sufficiente a soddisfare il consumo energetico giornaliero della gru. Questa capacità può essere determinata utilizzando i dati forniti dal cliente (ad es. bollette elettriche, profili di carico) o dettagli operativi (ad es. ore di lavoro e consumo energetico medio). Valutando accuratamente il fabbisogno energetico giornaliero, è possibile personalizzare il BESS in modo da fornire energia ininterrotta riducendo al minimo gli sprechi energetici.

Considerando attentamente questi fattori (dimensionamento corretto, picco di potenza erogata e capacità della batteria), gli appaltatori possono si assicurano che il loro ESS sia ottimizzato per gli impieghi con la gru. Ciò non solo migliora l'efficienza operativa, ma contribuisce anche a significativi risparmi sui costi e a una ridotta impronta ambientale.

L'integrazione dei sistemi di accumulo di energia (ESS) negli impieghi con le gru rappresenta un passo significativo verso operazioni sostenibili ed efficienti. Riducendo la dipendenza dai generatori diesel, gli appaltatori riducono i costi del carburante, minimizzano le emissioni e migliorano le prestazioni complessive. I modelli ZBC e ZBP di Atlas Copco, con le loro avanzate funzionalità di gestione dell'energia e monitoraggio remoto, sono le soluzioni ideali per questa trasformazione.

Poiché i settori delle costruzioni e della logistica continuano a dare priorità alla sostenibilità, l'adozione dei BESS per le gru a torre non è solo una scelta intelligente, ma anche necessaria.

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