Se guardiamo al mercato dell'energia, c'è sempre un segmento che ha bisogno di elettricità 24 ore al giorno, 7 giorni su 7. In questi casi, la risposta è sempre stata semplice: un gruppo elettrogeno autonomo che funziona ininterrottamente.

Tutto qui... giusto? Beh, non esattamente.

Che cosa succede se aggiungiamo una batteria al mix, non come backup, ma per una reale efficienza? All'inizio potrebbe sembrare strano, perché le batterie non sono esattamente la parte più economica del sistema. Ma la tecnologia ha fatto passi da gigante e i moderni sistemi di batterie sono affidabili, robusti, facili da integrare e, soprattutto, intelligenti.

Le batterie di oggi sono in grado di controllare le fonti di alimentazione esterne in base a parametri quali lo stato di carica, la velocità di scarica, la richiesta di energia e persino l'ora del giorno.

Cosa c'entra tutto questo con un gruppo elettrogeno?

La maggior parte dei carichi elettrici non è costante. Anzi, fluttuano molto. I gruppi elettrogeni sono generalmente dimensionati per i picchi di carico. Ciò significa che per la maggior parte del tempo il gruppo funziona molto al di sotto del suo punto di efficienza. In molte applicazioni reali, i carichi sono compresi tra il 20% e il 70% della potenza nominale del gruppo elettrogeno.

Un gruppo elettrogeno che funziona con un carico del 20% è molto meno efficiente di uno che funziona al suo 80% ideale.

Ogni litro di gasolio produce molta più energia elettrica quando il gruppo funziona vicino al punto ideale dell'80%.

È proprio questa l'idea alla base di un gruppo elettrogeno ibrido: far funzionare il motore al suo punto di massima efficienza (circa l'80%) per caricare la batteria e lasciargli gestire il carico variabile.

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Principali vantaggi della combinazione gruppo elettrogeno + batteria
1. Risparmio di carburante : il gruppo elettrogeno funziona meno ore e solo al punto di massima efficienza.
2. Riduzione delle emissioni di CO₂ - meno carburante bruciato = meno emissioni.
3. Riduzione del rumore e dell'inquinamento: si può persino limitare il funzionamento del gruppo elettrogeno alle ore "consentite", come le 7:00-18:00.
4. Riduzione dei costi di assistenza e manutenzione : meno ore di funzionamento significano meno cambi di olio e filtri e intervalli più lunghi.
5. Ancora meglio con l'energia solare : se si aggiungono i pannelli fotovoltaici, il gruppo elettrogeno può funzionare solo poche ore al giorno.

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Esempio 1: Container per la conservazione del freddo, gruppo elettrogeno da 15 kW

Un container per la conservazione del freddo funziona 24 ore su 24 e 7 giorni su 7 con un gruppo elettrogeno da 15 kW in una località remota. Carico medio: ~2 kW Picchi: 6-7 kW Consumo giornaliero di carburante: ~25 litri

Passando a una configurazione ibrida, facciamo funzionare il gruppo elettrogeno a 11 kW stabili per caricare la batteria.

Tempo di funzionamento del gruppo elettrogeno: ~3 ore/giorno Consumo di carburante: ~10 litri/giorno

Si tratta di 15 litri risparmiati ogni giorno, pari a 40,5 kg di CO₂ evitati.

Con un prezzo del gasolio di 2,05 EUR/L, si tratta di circa 31 euro risparmiati al giorno.

Esempio di intervallo di manutenzione: Un servizio di 3000 ore in funzionamento 24/7 avviene ogni ~4 mesi. Con 3 ore al giorno, lo stesso intervallo si estende a ~1000 giorni (~2,5 anni).

Si tratta di un numero di servizi 7-8 volte inferiore e di un numero di ore motore complessivamente inferiore.

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Esempio 2: Sito più grande con un gruppo elettrogeno da 150 kW

Un sito è alimentato da un gruppo elettrogeno da 150 kW, in funzionamento continuo. Carico medio: 70 kW Carico di picco: 120 kW Consumo giornaliero tipico di carburante: 220-250 litri

Utilizzando una configurazione ibrida, il gruppo elettrogeno funziona al suo punto di efficienza - circa 120 kW - solo per il tempo necessario a generare l'energia giornaliera necessaria:

70 kW × 24 h = 1680 kWh al giorno

Con una potenza di 120 kW, il gruppo elettrogeno deve funzionare approssimativamente:

1680 kWh ÷ 120 kW ≈ 14 ore al giorno

Il consumo di carburante a questo carico efficiente è di circa 13-14 L/h, per un totale di circa 185 litri al giorno.

Si tratta di una riduzione di 55-65 litri al giorno, pari a 150-170 kg di CO₂ evitati al giorno.

Con il gasolio a 2,05 euro/l, si tratta di circa 123 euro risparmiati al giorno.

Impatto del servizio: il funzionamento 24/7 raggiunge le 3000 ore in ~4 mesi. Con un funzionamento di 14 ore al giorno si raggiungono le 3000 ore in circa 215 giorni, con un'estensione del 40-45%.

E ancora: se si aggiunge l'energia solare, il tempo di funzionamento del gruppo elettrogeno si riduce ulteriormente.

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E per quanto riguarda i costi e il ROI?
Una soluzione ibrida gruppo elettrogeno + batteria ha un costo iniziale più elevato. Ma il risparmio di carburante è così significativo che il ROI tipico varia da 1,5 a 3 anni.

E se il CAPEX è limitato, possiamo offrire questa soluzione anche a noleggio. In questo modo, i clienti continuano a beneficiare di costi operativi ridotti, di un numero di ore di servizio molto inferiore e di una minore esposizione alle fluttuazioni del prezzo del carburante, senza dover investire in anticipo.

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Conclusioni
Questi esempi dimostrano che anche le applicazioni basate su gruppi elettrogeni permanenti e sempre accesi possono trarre grandi benefici dall'aggiunta di una batteria. In molti casi, non si aumenta affatto il costo totale di esercizio, anzi lo si riduce. Il solo risparmio di carburante spesso compensa l'investimento nella batteria e il sistema si ripaga in breve tempo.

Il risultato è un minor consumo di carburante, minori intervalli di manutenzione, emissioni ridotte, meno rumore e una maggiore durata del motore. E se si fa funzionare il gruppo elettrogeno con l'olio vegetale idrotrattato (HVO) invece che con il normale gasolio, l'impronta di CO₂ si riduce ulteriormente.

I sistemi ibridi non sono più solo per progetti di nicchia o sperimentali. Hanno senso per le applicazioni industriali e commerciali del mondo reale, dove affidabilità, efficienza e costi sono importanti. E con il continuo miglioramento della tecnologia, i vantaggi non fanno che aumentare.

Igruppi elettrogeni e i sistemi di accumulo di energia a batteria fanno parte dell'ampio portafoglio di Trane Rental Services.

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