Il ruolo di una batteria LiFePO4 nel sostenere la transizione dell'Europa verso soluzioni energetiche sostenibili
Table of contents
- Perché l’accumulo energetico è fondamentale nella transizione green dell’Europa
- Cosa rende questa batteria diversa dalle altre chimiche al litio
- Come le batterie litio ferro fosfato consentono applicazioni domestiche e di rete
- Il quadro normativo e politico europeo che sta plasmando il settore delle batterie
- Sicurezza e progettazione del sistema di un accumulatore litio ferro fosfato
- La strada da percorrere: il percorso dell’Europa verso l’indipendenza dalle batterie
- FAQ
Una batteria LiFePO4 (litio ferro fosfato) una batteria di grande capacità ed ecologica con ottime caratteristiche di sicurezza. Per questo, rispetto alle tradizionali batterie al piombo e delle batterie agli ioni di litio standard, è la scelta ideale per le soluzioni di accumulo domestiche, proprio come EcoFlow PowerOcean, rendendola un elemento cruciale nella transizione dell'Europa verso l'energia sostenibile.
Perché l’accumulo energetico è fondamentale nella transizione green dell’Europa
Il forte aumento dell'uso di energia sostenibile in tutta Europa dimostra la volontà collettiva di un futuro più pulito. Ma le fonti di energia rinnovabile pongono una sfida: l'intermittenza della produzione di energia.
Nel caso dell'energia solare, i proprietari di casa possono beneficiare del loro impianto fotovoltaico (FV) solo durante il giorno quando il sole è alto, e il vantaggio diminuisce sensibilmente quando la temperatura inizia a scendere nei mesi invernali.
La buona notizia è che esistono soluzioni di energia solare in grado di colmare il divario tra domanda e offerta.
Utilizzando batterie LiFePO4, soluzioni di accumulo come EcoFlow PowerOcean offrono ai proprietari di casa una capacità di stoccaggio ampia e scalabile per l'energia in eccesso, eliminando l'intermittenza e garantendo al contempo la massima sicurezza grazie alla sua chimica termicamente stabile.
Cosa rende questa batteria diversa dalle altre chimiche al litio
Esistono altre batterie al litio-ferro, come quelle al nichel-manganese-cobalto (NMC) e al nichel-cobalto-alluminio (NCA), ma nel contesto delle soluzioni di energia solare, le LiFePo4 restano superiori in larga misura grazie al catodo in fosfato ferrico, chimicamente stabile e non tossico.
Come si traduce questa composizione nel mondo reale:
Stabilità termica superiore: la struttura interna è molto più stabile e comporta un rischio d’incendio inferiore. Con l’accumulo installato all’interno, ciò offre maggiori garanzie di sicurezza d’uso per i proprietari di casa.
Lunga durata: Con un ciclo di vita spesso superiore a 6.000 cicli, pur mantenendo una capacità significativa, questo tipo di batteria può durare circa 15 anni o più.
Tensione stabile: la tensione nominale di 3,2 V è estremamente stabile, consentendo alla batteria di operare su un ampio intervallo di temperature con manutenzione minima.
Costi inferiori e filiera più etica: in assenza di cobalto e/o nichel, è in genere più accessibile e associata a una catena di approvvigionamento più responsabile.
Di contro, il minor contenuto energetico per unità di volume comporta moduli più ingombranti; tuttavia, nei sistemi stazionari questo aspetto può essere quasi trascurabile.
Come le batterie litio ferro fosfato consentono applicazioni domestiche e di rete
Oltre a rappresentare un’utile aggiunta a un impianto fotovoltaico domestico, le batterie LiFePO4 apportano benefici anche alla rete elettrica.
Dietro il contatore (domestico e commerciale)
Una casa o un'azienda dotata di un sistema di accumulo di energia gode di una produzione energetica affidabile e persino di un risparmio economico. Questo perché si crea un regime di autoconsumo, generando energia gratuitamente, per un utilizzo immediato o successivo.
Scegliere la dimensione e la capacità della batteria appropriate è importante e dovrebbe essere basato sul tuo consumo energetico. Ad esempio, le batterie al litio 12 V sono sufficienti per alimentare case mobili e piccoli impianti solari grazie alle loro caratteristiche di leggerezza e portabilità. Tuttavia, non sono sufficienti per alimentare una casa con vari elettrodomestici.
Nel frattempo, soluzioni di accumulo domestico come PowerOcean sono sufficienti per alimentare la tua casa in modo efficiente. Funzionando con batterie LiFePO4 di grado industriale, un singolo pacco batteria PowerOcean da 5 kWh può essere facilmente espanso fino a 45 kWh (versione trifase) o 15 kWh (versione monofase). Ogni unità batteria è inoltre dotata di una batteria ad alta tensione da 800 V.
Un sistema di accumulo funge anche da alimentazione di emergenza in caso di blackout. La soluzione per la casa EcoFlow in particolare offre fino a 12 kilowattora (kWh) di alimentazione di backup, mantenendo in funzione la maggior parte dei dispositivi importanti.
Puoi usufruire delle tariffe a fasce orarie con una batteria LiFePO4 anche programmandola per caricarsi quando i prezzi dell'elettricità sono bassi e scaricarsi quando sono bassi per il massimo risparmio. Hai una casa intelligente? Integra la tua batteria fotovoltaica facilmente con il tuo sistema grazie al sistema di gestione della batteria (BMS) e al sistema di gestione dell'energia domestica (HEMS).
Frontale del contatore (rete e servizi)
I progetti europei stanno adottando sempre più batterie LiFePO4 per l'affidabilità e la sicurezza della rete nelle aree densamente popolate, a dimostrazione dell'eccellenza di questo tipo di batteria.
Le batterie LFP attenuano le fluttuazioni di produzione dei grandi impianti rinnovabili, garantendo un'immissione di energia costante e prevedibile nella rete. E poiché la rete deve essere mantenuta a una frequenza stabile, che in Europa è di 50 Hertz (Hz), queste batterie reagiscono in millisecondi per immettere o assorbire potenza, un ruolo cruciale noto come Risposta Rapida in Frequenza (FFR - Fast Frequency Response).
E durante i periodi di domanda estrema, come un'ondata di caldo, le aziende di servizi pubblici possono utilizzare l'energia proveniente da grandi parchi di batterie per prevenire i blackout senza dover accendere costose e inquinanti centrali elettriche di punta.
Tutto questo a un costo di stoccaggio livellato (LCOS - Levelized Cost of Storage) notevolmente basso, grazie al suo lungo ciclo di vita.
Il quadro normativo e politico europeo che sta plasmando il settore delle batterie
Con l'aumento della dipendenza dall'energia solare, aumenta anche la domanda di sistemi di accumulo di energia a supporto dell'autoconsumo. Non sorprende, quindi, che anche il settore delle batterie sia oggi regolamentato. Ecco tre (3) politiche attualmente in vigore in Europa:
Regolamento Batterie UE (Reg. 2023/1542)
A partire dal 2027, i proprietari di sistemi di accumulo energetico saranno tenuti a procurarsi un “passaporto della batteria”, ovvero la registrazione digitale della batteria in merito all’origine, all’impronta di carbonio e ai dati di riciclaggio, per motivi di trasparenza.
Nel caso dei produttori di batterie, questi sono tenuti a rispettare livelli minimi di contenuto riciclato (incluso il litio) nelle batterie nuove, ad assumersi la responsabilità della raccolta e del riciclaggio delle batterie a fine vita, rafforzando così la responsabilità estesa del produttore (EPR), e a dichiarare l'impronta di carbonio dei loro prodotti.
Legge sulle materie prime critiche (CRMA)
L'obiettivo di questa politica è ridurre la dipendenza da fornitori di un unico paese di materiali essenziali per le batterie e promuovere così un'economia circolare. In particolare, stabilisce gli obiettivi per l'Unione Europea di estrarre, elaborare e riciclare una parte significativa delle proprie materie prime essenziali, tra cui litio, fosfato e grafite.
Piano industriale Net-Zero e strategia industriale Green Deal
Proprio come il CRMA, questo regolamento mira a garantire la capacità del continente di produrre autonomamente i materiali essenziali per la continua dipendenza dalle energie rinnovabili come l'energia solare. Sono previsti finanziamenti specifici, insieme a autorizzazioni semplificate, per le "gigafactory" che producono celle, materiali catodici e impianti di riciclaggio sul territorio europeo.
Inoltre, incentiva la produzione di batterie senza cobalto e nichel come le LFP, allineandosi ulteriormente agli obiettivi ambientali e di energia pulita dell'UE.
Quale tipo di prodotto o soluzione ti interessa?
Sicurezza e progettazione del sistema di un accumulatore litio ferro fosfato
A differenza delle sostanze chimiche di altre batterie al litio-ferro come NMC e NCA, che possono entrare in fuga termica anche a 210°C, quella di una batteria LiFePO4 rimane stabile fino a circa 270 °C, riducendo il rischio di surriscaldamento e, peggio ancora, di incendio.
Di seguito, altri meccanismi della batteria altrettanto essenziali per la massima sicurezza:
Accoppiamento CA e CC: Questa scelta ha un impatto sul cablaggio ad alta tensione. I sistemi accoppiati in CA spesso presentano percorsi CC più brevi, riducendo il rischio di pericolosi guasti da arco elettrico in CC.
BMS/EMS e inverter (PCS): Il sistema di gestione della batteria (BMS) è il cervello della batteria, monitorando lo stato di salute delle celle per prevenire i guasti, mentre l'inverter e l'EMS garantiscono un flusso di energia sicuro ed efficiente.
Profondità di scarica (DoD): Il rispetto di un DoD consigliato compreso tra l'80% e il 90% impedisce di sottoporre le celle della batteria a sollecitazioni eccessive, migliorando sia la sicurezza operativa che la durata.
La conformità obbligatoria a standard fondamentali come EN 62619 garantisce inoltre che il sistema soddisfi rigorose normative di sicurezza elettrica e antincendio.
La strada da percorrere: il percorso dell’Europa verso l’indipendenza dalle batterie
Le batterie LiFePO4 rappresentano uno strumento strategico per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione e autonomia energetica dell'Europa e sono inoltre prodotte in modo etico, senza cobalto o nichel.
Questo percorso passa attraverso il coordinamento tra istituzioni e industria delle batterie per potenziare la produzione locale e i circuiti di riciclo. È in corso anche un rafforzamento dell’indipendenza dalla rete, con vari incentivi nazionali predisposti per sistemi che utilizzano energia pulita, come i sistemi fotovoltaici.
Guardando all’uso quotidiano, batterie LiFePO4 come PowerOcean forniscono soluzioni di accumulo di energia domestica che consentono un utilizzo più intelligente, pulito e autonomo dell'energia. Per verificare come queste soluzioni si adattano al tuo attuale sistema domestico, parla con un professionista gratuitamente.
FAQ
Si può sovraccaricare una batteria LiFePO4?
Queste batterie sono protette da un sistema di gestione della batteria (BMS) integrato che previene il sovraccarico. Il BMS, in particolare, interrompe la corrente quando la batteria è carica, garantendo sicurezza e prolungando la vita utile.
Devo far scaricare una batteria al litio completamente prima di ricaricarla?
No. Le batterie al litio non hanno effetto memoria. Scaricarle costantemente fino a zero ne ridurrà permanentemente la capacità di accumulo a un ritmo molto più rapido. È meglio eseguire ricariche parziali, mantenendo la batteria tra il 20% e l'80%.
Qual è un buon numero dei cicli per la batteria?
Per le batterie LiFePO4 utilizzate nell'accumulo di energia domestica, un buon numero di cicli è superiore a 3.000, con modelli di fascia alta come PowerOcean superiore a 6.000 cicli. Questo numero si traduce in una lunga vita utile.
