I sistemi UPS, meglio conosciuti in Italia come gruppi di continuità, hanno a che fare naturalmente con l’elettricità. Che per essere garantita a organizzazioni e imprese in situazioni critiche, deve essere opportunamente stoccata in apposite batterie. Comunemente gli operatori di mercato hanno puntato, per diverse ragioni, sulle batterie al piombo con valvola di regolazione (VRLA). Ma, in questi ultimi anni, si sta affacciando una possibile alternativa, quella delle batterie agli ioni di litio (Li-Ion). I prezzi di quest’ultime sono infatti talmente diminuiti, infatti, da renderle una opzione possibile per i sistemi UPS. Fino al recente passato, infatti, non esistevano celle agli ioni di litio che potessero garantire ai fornitori di UPS un adeguato equilibrio tra prezzo, densità di energia, potenza, sicurezza e affidabilità per gli UPS monofase.

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I punti di forza del litio

Grazie ai progressi chimici e tecnologici delle batterie agli ioni di litio (avvenuti sulla spinta della mobilità elettrica) avvenuti negli ultimi 10 anni, i fornitori di UPS possono ora valutare questa alternativa. Anche perché le batterie agli ioni di litio presentano dei vantaggi oggettivi rispetto a quelle tradizionali al piombo: a partire dal minore numero  (o  addirittura  l’assenza)  di  sostituzioni  per  tutta  la  durata dell’UPS , che riduce  o  elimina  il  rischio  di  interruzioni  dovute  alla  sostituzione  delle batterie. Il peso, inoltre, è tre volte inferiore a parità di energia fornita, fattore che le rende più maneggevoli e facili da collocare. Non solo: il   numero   cicli   di   scarica   è   fino   a   dieci   volte   superiore, a  seconda  della composizione  chimica,  della  tecnologiche,  della  temperatura  e  della  profondità  di scarica. Senza contare che i tempi di ricarica, fondamentali nei vari  scenari  di  blackout,  sono  almeno  quattro volte più rapidi. In ottica smart grid e smart energy occorre tenere conto che i  sistemi di monitoraggio delle batterie (BMS) tipicamente non fanno parte di una soluzione di batterie VRLA per sistemi UPS, monofase poiché le celle in queste batterie non sono gestite. Le batterie agli ioni di litio, invece, sono dotate di un sistema di gestione delle batterie perché richiedono il bilanciamento delle celle e funzioni di sicurezza che incrementano il rendimento e la durata del sistema.

 

UPS

La questione prezzo e il tema sicurezza

Come in tutte le cose, però, le batterie agli ioni di litio, tuttavia, presentano anche degli svantaggi: in primis costano 2-3 volte di più a parità di energia fornita, a causa dei maggiori costi per la produzione e per il sistema di gestione delle batterie. Inoltre, non bisogna nasconderlo, esiste una questione sicurezza: le batterie agli ioni di litio sono ritenute più volatili, a causa delle segnalazioni di alcuni casi di incendio e del connubio tra la maggiore densità di energia e la maggiore sensibilità alla sovraccarica. In buona sostanza, se una batteria agli ioni di litio viene gestita in maniera inadeguata, può raggiungere più facilmente una condizione di instabilità termica, in quanto la resistenza delle celle è inferiore e la capacità di immagazzinare energia è superiore a quella di una batteria al piombo-acido.

Le aspettative per il futuro

La buona notizia, però, è che nel corso degli anni, però, sono stati compiuti notevoli progressi per aumentare il livello di sicurezza fino a livelli confrontabili con quelli dl altri tipi di batterie di uso comune. Un altro aspetto confortante è che, secondo un’analisi svolta da Schneider Electric, nel lungo periodo le batterie agli ioni di litio presentano dei vantaggi evidenti rispetto a quelle a piombo: in particolare, l’analisi del costo totale di proprietà (TCO) decennale per le batterie agli ioni di litio è inferiore del 53% rispetto a quello delle batterie VRLA, nonostante i costi di capitale (quindi di investimento iniziale) superiori. Le prospettive per il futuro, insomma, sono positive: i prezzi delle batterie agli ioni di litio continueranno a calare, nuove composizioni chimiche e tecnologie saranno disponibili sul mercato e quelle esistenti verranno migliorate. Dunque, anche se al momento i prezzi delle soluzioni agli ioni di litio sono forse ancora troppo elevati per giustificare il passaggio immediato alle batterie VRLA, la tendenza per il futuro degli UPS appare tracciata.

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