Tipo di progetto: Sistemi di accumulo dell'energia a batterie lato rete, raggruppati su scala industriale
Capacità totale: 1,5 GW (implementazione per fasi)
Località: A livello nazionale in Portogallo, con particolare attenzione alle regioni dell'Alentejo, centrale e settentrionale
Proprietari del progetto: Operatore di rete nazionale portoghese (REN) e diversi sviluppatori di energia rinnovabile
Ambito tecnico: quadri di media tensione (MV), sottostazioni di alta tensione (HV) e soluzioni di integrazione di sistema
Date di esercizio commerciale (COD): a partire dal primo trimestre del 2027 con fasi messa in servizio
| Scala del progetto | Numero di siti | Capacità del singolo sito | Livello di tensione | COD target | Funzione primaria |
|---|---|---|---|---|---|
| Grandi stazioni hub | 2 | 300 MW / 600 MWh | 220 kV | 2027 Q4 | Regolazione frequenza regionale, capacità di riserva |
| Stazioni Hub medie | 4 | 150 MW / 300 MWh | 110 kV | 3° trimestre 2027 | Smoothing rinnovabile, supporto della tensione |
| Siti distribuiti | 10 | 50-100 MW | 33-60 kV | 2° trimestre 2027 | Supporto griglia locale, Peak Shaving |
| Piccoli punti di accesso | 12 | 5-30 MW | 15-20 kV | 1° trimestre 2027 | Rafforzamento della rete di distribuzione, stoccaggio comunitario |
Soluzioni tecniche
A. Soluzioni per quadri di media tensione (15-60 kV)
1. Serie di quadri standardizzati dedicati BESS
Serie di prodotti: ESS-PACK-MV (pacchetto di integrazione MV del sistema di accumulo dell'energia)
Valutazioni chiave:
Voltaggio: 15 kV, 24 kV, 36 kV, 40,5 kV, 60 kV
Corrente: 1250 A, 2000 A, 3150 A (personalizzabile)
Interruzione di cortocircuito: 25 kA, 31,5 kA, 40 kA
Caratteristiche tecniche principali:
Funzionalità di funzionamento rapido: interruttori automatici con tempo di apertura completo < 50 ms per supportare una risposta rapida della rete.
Elevata resistenza ai cicli: progettato per > 50.000 operazioni meccaniche e cicli di commutazione frequenti tipici del funzionamento BESS (3-5 cicli/giorno).
Design resistente all'arco elettrico: struttura opzionale resistente all'arco elettrico (fino a IEEE C37.20.7 Classe 2B) per una maggiore sicurezza negli ambienti containerizzati.
Integrazione Smart Protection: preconfigurato per l'integrazione con il sistema di gestione dell'energia BESS (EMS), inclusa la protezione differenziale per le interfacce del trasformatore e del convertitore di batteria.
Modulare e scalabile: moduli MT prefabbricati e containerizzati (ad esempio, 'Container di conversione di potenza' con quadri, trasformatori, PCS) per una rapida implementazione in loco.
B. Soluzioni per sottostazioni ad alta tensione (60-220 kV)
1. Sottostazione GIS per stazioni Hub di grandi dimensioni (220 kV)
Configurazione: sbarra collettrice ibrida isolata in aria (AIS) / quadri isolati in gas (GIS).
GIS 220 kV per stalli critici (rete di arrivo, alimentatore trasformatore).
Design compatto con ingombro minimo.
Componenti e caratteristiche chiave:
Trasformatori di potenza: 300 MVA, 220/33 kV, raffreddamento ONAF/ONAN, con commutatori sotto carico per la regolazione della tensione.
Compensazione della potenza reattiva: compensatori statici sincroni (STATCOM) o SVC (± 100 MVAR) co-localizzati per il supporto dinamico della rete.
Interfaccia inverter per la formazione di rete: alloggiamenti dedicati e protezione per gli inverter BESS per la formazione di rete, garantendo la capacità di black-start e la robustezza del sistema.
Sicurezza informatica: automazione delle sottostazioni conforme allo standard IEC 62443 e accesso remoto rafforzato.
2. Sottostazione prefabbricata per siti medi e distribuiti (33-110 kV)
Soluzione: sottostazione modulare o 'e-House' tutto in uno, trasportabile.
Filosofia progettuale: sottostazioni assemblate in fabbrica, testate e messe in servizio, consegnate in moduli containerizzati.
Il layout standard include:
Sezione GIS HV (ad esempio, configurazione principale ad anello a 5 alloggiamenti da 110 kV).
Trasformatore ausiliario e scheda LVAC.
Sala di controllo e relè con SCADA e pannelli di protezione.
Sistema antincendio e HVAC.
Camere di connessione via cavo.
Integrazione e controllo a livello di sistema
1. Architettura di controllo gerarchico
Livello 1 (livello del sito): EMS locale per un ciclo ottimale della batteria, monitoraggio del setpoint.
Livello 2 (livello cluster): piattaforma di controllo aggregatore per la gestione di più siti all'interno di una regione per i servizi di portafoglio.
Livello 3 (livello di sistema): interfaccia centrale di dispacciamento di REN per i servizi a livello di TSO (controllo della frequenza, gestione della congestione).
2. Schemi di protezione specializzata
Protezione della batteria: rilevamento di guasti da arco CC, interblocchi del sistema di gestione della batteria (BMS).
Protezione del convertitore: protezione rapida da sovracorrente, anti-islanding e sovraccarico armonico.
Protezione dell'interconnessione alla rete: impostazioni di protezione adattativa per diverse modalità di rete (carica/scarica, in isola).
Esecuzione e sequenza temporale del progetto
Fase 1 (2024-2025): studi FEED, valutazioni dell'impatto sulla rete e appalti per i primi siti (5-30 MW).
Fase 2 (2025-2026): ingegneria dettagliata, produzione e preparazione del sito per siti da 50-150 MW.
Fase 3 (2026-2027): produzione, installazione e messa in servizio di stazioni hub di grandi dimensioni (300 MW).
Fase 4 (2027+): integrazione a livello di sistema, test delle prestazioni e piena operatività commerciale.
Proposta di valore per la transizione energetica del Portogallo
Stabilità della rete: fornisce inerzia essenziale e risposta in frequenza rapida per integrare l'elevata penetrazione solare ed eolica.
Integrazione rinnovabile: consente una maggiore capacità di hosting per il nuovo solare fotovoltaico in regioni ricche di sole come l’Alentejo.
Ottimizzazione dell'infrastruttura: rinviare o evitare costosi aggiornamenti della rete attraverso il posizionamento strategico dello storage.
Partecipazione al mercato: consente ai proprietari di progetti di generare entrate attraverso l’arbitraggio energetico e i mercati dei servizi ausiliari.
Sicurezza energetica: migliora l’indipendenza energetica e la resilienza nazionale e regionale.
Questo portafoglio di soluzioni dimostra un approccio scalabile e standardizzato per fornire l'infrastruttura di rete critica necessaria per integrare l'ambizioso obiettivo di stoccaggio energetico di 1,5 GW del Portogallo, garantendo affidabilità, sicurezza ed efficienza in termini di costi in progetti di varie dimensioni.
