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Abstract

Questa challenge contribuisce al raggiungimento dei seguenti Obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG, Sustainable Development Goals) per trasformare il nostro Pianeta:

  • SDG 7: Energia pulita e accessibile

  • SDG 9: Imprese, Innovazione e Infrastrutture

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Descrizione

SCENARIO

I sistemi di accumulo energetico e le relative tecnologie rappresentano un ambito molto vasto, che abbraccia campi diversi, dalla chimica alla scienza dei dati. L’evoluzione tecnologica dei sistemi di storage, inoltre, è in continuo sviluppo. Per questo motivo promuoviamo un approccio neutrale dal punto di vista tecnologico, per far sì che il contenuto della challenge si possa applicare a ogni tipo di tecnologia per lo stoccaggio dell’energia: elettrochimica, meccanica, termica/termodinamica, ecc. Tutte queste tecnologie possono integrarsi tra loro a seconda dei casi di utilizzo e in base ai momenti di carica e scarica (durante il giorno, ogni certo numero di giorni, accumulo stagionale) e ai servizi (dai più rapidi, come quelli di tipo inerziale, sia meccanici/rotanti sia “sintetici” con l’uso di convertitori, ai più lenti, finalizzati all’energy shifting).

L’innovazione e la R&S sono fondamentali per far compiere importanti passi in avanti sia alle tecnologie di storage già esistenti sia alle nuove tecnologie e alle relative applicazioni.

 

LA CHALLENGE

Siamo alla ricerca di nuove tecnologie, architetture e strategie di controllo che diminuiscano i costi di stoccaggio dell’energia lungo l’arco dell’intero ciclo vitale e migliorino la costruzione, la gestione e la manutenzione dei sistemi di accumulo energetico al fine di massimizzare la loro redditività e sostenibilità per tutta la catena del valore.

Rientrano nel nostro interesse tutte le applicazioni di accumulo energetico e tutte le relative tecnologie adatte al settore energetico: integrazione con le centrali alimentate a combustibili fossili e rinnovabili, utilizzo come asset indipendente per attività di supporto alla rete, integrazione con sistemi Behind-The-Meter per clienti commerciali e industriali (C&I) e residenziali, partecipazione ai servizi di rete Behind e Front-Of-The-Meter, integrazione con mini/microreti per aree isolate o industriali, applicazioni Vehicle-To-Grid, integrazioni con data center.

Siamo particolarmente interessati agli ambiti di innovazione di seguito definiti:

  • Next Gen Storage:

    • Tecnologie e architetture innovative per abbassare il costo del sistema di accumulo energetico (LCoS) al di sotto degli 80 dollari per kWh in specifici casi di utilizzo (per esempio, per un tipico tempo di scarica) con un livello di maturità tecnologica (TRL, Technology Readiness Level) di almeno 5-6 (tecnologia validata/dimostrata in ambiente rilevante) e una disponibilità commerciale entro un massimo di 18-24 mesi.

    • Tecnologie innovative con i requisiti sopra elencati specificamente per sistemi di accumulo di lunga durata (per esempio, maggiore di 6-8 ore).

    • Innovazioni per catodi, anodi, separatori ed elettroliti delle batterie agli ioni di litio: nuovi materiali ed evoluzioni di quelli già esistenti.

    • Uno specifico interesse per le tecnologie con caratteristiche intrinseche di circolarità e sostenibilità (per esempio, un minor uso di materie prime chiave, basso rischio per la sicurezza, basso impatto ambientale, ottima gestione del fine vita).

    • Soluzioni innovative per i sistemi di gestione delle batterie e sensori integrati per una migliore diagnostica in tempo reale.

  • Strumenti avanzati per ottimizzare la dimensione dei sistemi di storage a batteria (BESS, Battery Energy Storage Systems) simulando la degradazione reale in base all’uso previsto.

  • Nuove progettazioni per i sistemi di stoccaggio dell’energia (ESS):

    • ESS mobili e applicazioni flessibili per la realizzazione rapida, trasferimento di ESS, capacità di aumentare la flessibilità dove è più necessario. Approcci innovativi per fissare, attivare rapidamente e sviluppare il roll-in/roll-out degli ESS e delle soluzioni di flessibilità;

    • Sistemi di soppressione e antincendio sia a livello del design dei BESS (tramite il sezionamento) sia a livello chimico;

    • Design PCS con notevole capacità di sovraccarico per massimizzare l’affidabilità dell’impianto, diminuendone al tempo stesso i costi. Metodologia e matrice per un design del PCS ideale, in modo da bilanciare la massima affidabilità con i minori costi possibili;

    • Sistema di manutenzione rapida: strumenti, metodi e strategia di design per eseguire rapidamente attività di manutenzione e sostituzione di moduli/rack/moduli PCS danneggiati;

    • Ridurre l’impronta ecologica degli impianti BESS tramite soluzioni di container sovrapposti, rispettando le norme di sicurezza e antincendio delle diverse zone geografiche.

  • Diagnostica per i sistemi di accumulo energetico: soluzioni per un monitoraggio in tempo reale dello stato di salute dei sistemi di storage al litio, nonché diagnostica predittiva (rilevamento anomalie e guasti, stima e previsione declassamento della capacità, prevenzione delle fughe termiche), nello specifico:

    •  Sensori e dispositivi di misurazione non invasivi per stime in tempo reale sullo stato di salute;

    • Algoritmi di diagnostica predittiva per la prevenzione di scenari o eventi critici (es. fughe termiche).

  • Sistemi di controllo avanzati per BESS per garantire:

    • modalità grid forming per specifici PCS; sempre più operatori di rete richiedono invertitori, perlopiù collegati a impianti di storage, con prestazioni e funzionalità innovative per quanto riguarda la regolazione e il controllo della frequenza (VSM, inerzia sintetica e simili) per compensare la riduzione di macchine rotanti collegate e garantire la stabilità di reti dominate dai convertitori o isolate;

    • un perfetto uso sinergico di un sistema ibrido basato su diversi tipi di tecnologie di accumulo (come moduli di batterie nuovi o di “seconda vita”; sistemi di batterie e sistemi di supercondensatori; integrazione di sistemi elettrochimici e cinetici, ecc.);

    • diverse combinazioni di configurazione (che prevedano modifiche di serie o configurazioni parallele durante la fase operativa dell’impianto);

    • tecnologie di progettazione per un riutilizzo/dismissione efficiente delle batterie per veicoli elettrici.

  • Tecnologie per batterie da utilizzare in sistemi di ricarica in CC per veicoli elettrici.

  • Gestione del fine vita ed economia circolare: processi che garantiscano una gestione sostenibile del fine vita delle batterie, che evitino l’uso di materie prime rare, attraverso lo sviluppo di processi di dismissione automatizzati e processi di riciclo ad alta efficienza, e che riutilizzino le batterie al termine del primo ciclo di vita.

  • Tecnologie, standard e modelli di progettazione e strategie di integrazione sistemica (e relativi componenti software) in grado di garantire e facilitare la seconda vita delle batterie per applicazioni statiche (Behind-The-Meter o Front-Of-The-Meter).

  • Soluzioni per un utilizzo efficiente di batterie per bus elettrici al secondo ciclo di vita.

Si fa notare che siamo alla ricerca di soluzioni che siano di interesse reale per gli utenti finali dei sistemi di storage, quindi non prenderemo in considerazione soluzioni che presentino ancora un basso TRL (deve infatti essere almeno pari a 5-6, tecnologia validata/dimostrata in ambiente rilevante) o che non abbiano come oggetto sistemi funzionali ma solo un sottocomponente specifico.

 

CONTENUTI DEL PROGETTO

La proposta presentata dovrà contenere una descrizione tecnica dettagliata e includere:

  • Esempi di applicazione della tecnologia o prototipi e altre referenze di settore, se disponibili;

  • Vantaggi e debolezze della soluzione proposta in confronto all’attuale metodo di lavoro

  • Limiti o gap tecnologici per l’adozione della soluzione;

  • Dati, casi di studio, brevetti e riferimenti di pubblicazioni accademiche o altri materiali aggiuntivi in sostegno alla soluzione proposta;

  • Costi stimati e livello di maturità tecnologica (TRL) delle soluzioni proposte;

  • Programma di sviluppo per la commercializzazione della soluzione;

  • Descrizione dei casi di utilizzo più adatti secondo le prestazioni e le caratteristiche della soluzione proposta (per esempio il campo di applicazione, metodo operativo, potenziali flussi di entrate).

Se pensi di avere una proposta interessante capace di portare valore a Enel in quanto utility, è il momento di inviare la tua proposta!

Crediamo con forza che lo stoccaggio di energia farà parte del nostro futuro energetico e vogliamo esplorare e inaugurare le migliori opzioni da integrare nella nostra catena del valore.

Regole della Challenge

Tutti i partecipanti sono invitati a leggere attentamente la challenge e il relativo Regolamento di (consultare la sezione Allegati qui sotto) prima di inviare una soluzione.

Inviando una soluzione si accetta automaticamente il Regolamento allegato e i Termini di utilizzo di questa piattaforma.

I partecipanti devono descrivere la soluzione in maniera chiara in inglese, con la possibilità di allegare documenti (Massimo 5 file, 35MB ciascuno. Formati PDF, JPEG, ZIP supportati).

 

Premio e diritti di proprietà intellettuale

Sarà firmato un accordo di non divulgazione (NDA, Non Disclosure Agreement) nel caso in cui siano necessari approfondimenti tecnologici.

Saranno firmati accordi di collaborazione e test con le proposte che saranno considerate interessanti per implementare la nostra strategia commerciale, al fine di provare le tecnologie sul campo.

Le proposte selezionate saranno premiate con la possibilità di firmare un accordo di collaborazione e test con Enel e/o con la società interessata del Gruppo Enel.

Concretamente, Enel fornirà al vincitore:

  • il supporto tecnico per testare la soluzione proposta, offrendo accesso alle proprie infrastrutture e ai propri laboratori ad alta tecnologia;

  • la possibilità di entrare in contatto con stakeholder internazionali, grazie alla rete di Enel Innovation Hub in tutto il mondo (Italia, Tel Aviv, Madrid, San Francisco, ecc.). Enel sosterrà il costo delle attività di test: per ciascun progetto sarà valutato insieme al partecipante l’importo necessario e le modalità di erogazione.

Se il test/PoC sarà completato con successo, Enel, direttamente o attraverso una società del Gruppo Enel, potrà offrire un’opportunità concreta per passare alla fase di scale-up della soluzione, facendone oggetto di accordi commerciali.

Se la proposta vincitrice è stata inviata da un dipendente di una società del Gruppo Enel, il vincitore sarà premiato con la possibilità di essere coinvolto nelle attività interne di set-up del POC.

Nell’allegato “Enel S.p.A. Storage Competition Regulations” si può trovare il regolamento completo di questa challenge, che si considererà accettato nel momento in cui si invia una soluzione per questa challenge.

Regolamento

Enel S.p.A. Storage Competition Regulations

PDF (0.2MB) Scarica

Che cosa accade dopo?

Tutte le proposte saranno valutate da comitati interni dedicati, che selezioneranno le proposte migliori ogni 3 mesi.

Potresti essere contattato, se saranno necessarie informazioni aggiuntive. Al termine del processo di valutazione riceverai un responso.

In caso di successo, un responsabile di Enel si metterà in contatto con te per discutere i passi successivi.

Tutti i partecipanti che hanno inviato una proposta saranno informati sullo stato delle loro proposte.

Enel valuterà le proposte sulla base dei criteri seguenti:

  • Fattibilità scientifica e tecnica complessiva della soluzione proposta;

  • Potenziale economico (ad esempio costo totale di proprietà);

  • Potenziale commerciale per Enel;

  • Novità e non ovvietà;

  • Potenziale di brevettabilità (ossia che la tecnologia sia nuova o tutelabile);

  • Capacità ed esperienza dell’utente;

  • Realismo della soluzione proposta;

  • Livello di maturità della proposta.

Nel caso in cui il premio preveda “Accordo di collaborazione con Enel”, quando una o più soluzioni idonee saranno state selezionate, Enel si riserva la possibilità di iniziare una collaborazione che comprenda, a titolo di esempio, le seguenti attività, tutte o solo in parte:

  • Esecuzione dei test;

  • Produzione di prototipi (se si tratta di macchinari);

  • Installazione e collaudo in sito;

  • Follow up e monitoraggio dell’applicazione dell’idea proposta.

I partecipanti riceveranno un feedback al termine del processo di valutazione.

Allegati

Enel S.p.A. Storage Competition Regulations

PDF (0.2MB) Scarica

Enel Open Innovability User Guide

PDF (0.66MB) Scarica

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