Analisi di rischio per sistemi BESS (Battery Energy Storage System): metodologie applicabili e criticità. = BESS’ risk analysis: methodologies and criticalities.

La produzione di energia elettrica in modo sostenibile è una sfida che può essere affrontata solo parzialmente dall’installazione e operazione di impianti rinnovabili e risulta altrettanto importante immagazzinare l’energia prodotta. Il problema dell’accumulo dell’elettricità diventa preponderante con l’incremento del ruolo percentuale giocato da fonti energetiche aleatorie e discontinue (come solare ed eolico) nel mix energetico nazionale. I sistemi di accumulo di energia elettrica consentono di convertire l’elettricità in una forma accumulabile (es. energia chimica) per conservarla e poi riconvertirla quando necessario. In questo framework, si collocano i BESS (Battery Energy Storage System), sistemi stazionari di accumulo energetico a batterie con capacità modulabile fino all’ordine di 1000 MWh, la cui importanza sta crescendo grazie alla loro versatilità in termini di dimensioni e distribuzione di potenza che permette di ottenere un asset energetico rinnovabile più omogeneo e continuo, fondamentale come buffer anche nell’elettrolisi per la produzione di green hydrogen. A fronte dell’innegabile vantaggio strategico, i BESS possono implicare scenari incidentali, dal guasto elettrico agli scenari di incendio ed esplosione derivanti, la cui modellizzazione in termini probabilistici e di danno su persone, ambiente e asset è tutt’ora in fase di studio; aziende, autorità e comunità ripongono aspettative sempre maggiori nei risultati delle valutazioni di rischio, per dimostrarne la sicurezza, l’affidabilità e l’applicabilità in contesti sempre più estesi. L’obiettivo dello studio qui presentato è quello di valutare le tecniche di analisi del rischio, ben note nell’ambito industriale e che possono quindi considerarsi come best practices, e di stabilire se è possibile utilizzarle tal quali per questi sistemi innovativi o se hanno bisogno di un approfondimento di ricerca e conseguente adattamento. Seguendo l’approccio tradizionale dell’analisi di rischio, a valle della descrizione del sistema in termini di funzionalità, parametri caratteristici e relativi limiti operativi, l’analisi di scenari incidentali avvenuti per sistemi simili, in vari settori industriali, ha permesso di indagare le conseguenze attese in caso di guasto di una o più celle. Gli step qualitativi dell’analisi di rischio risultano facilmente adattabili ai sistemi di stoccaggio elettrico ed evidenziano le dinamiche di guasto e le criticità tipiche del sistema (es. guasti elettrici da sovratensione o guasti termici in caso di temperatura eccessiva) grazie all’implementazione di metodologie sistematiche come l’analisi FMECA (Failure Modes and Effects Analysis) e la valutazione dei pericoli mediante la tecnica What-If. Gli step quantitativi dell’analisi di rischio sono invece ancora oggetto di ricerca: ai fini di questo studio è stato definito un Albero degli Eventi con particolare riferimento alle sequenze incidentali che coinvolgono il fenomeno del thermal runaway. Grazie all’albero degli eventi è stato possibile formalizzare il problema, identificando i punti su cui dati, strumenti e metodologie sono ad oggi disponibili e quelli su cui è necessario indagare nel prossimo futuro.