17 luglio 2023
Nel tentativo di raggiungere gli obiettivi climatici stabiliti dall'Accordo di Parigi (2015), la decarbonizzazione dell'industria edile è diventata un obiettivo chiave per molti paesi, tra cui la Norvegia. Il governo nazionale ha approvato norme severe volte a ridurre le emissioni e a limitare i livelli di rumorosità nei cantieri, in particolare nella capitale, Oslo. Si cercano soluzioni innovative per consentire operazioni senza emissioni e, in questo contesto, un sistema di accumulo di energia ZBC 250-575 di Atlas Copco ha fornito l'energia necessaria per rifare 2.400 metri di tubature in un quartiere residenziale di Kruttverkveien, nell'area di Oslo.
La rete elettrica disponibile in loco non sarebbe stata sufficiente a coprire il profilo di carico del cantiere, che comprende l'uso quotidiano di due escavatori elettrici, oltre ad altri macchinari. Per compensare questo deficit e rispettare le normative ambientali, invece di affidarsi alle più tradizionali alternative a diesel, un sistema di accumulo di energia basato su batterie gestisce l'apporto di energia fornito dalla rete e da una cella a combustibile a idrogeno, assicurando la copertura del carico richiesto.
Guidare la decarbonizzazione del settore edile
Il solo settore edile è responsabile di oltre il 10% delle emissioni globali di gas serra. Quando si considerano le emissioni di CO2 derivanti dal consumo energetico, il settore rappresenta ben il 38% delle emissioni globali. In Norvegia, l'obiettivo è di guidare la decarbonizzazione del settore edile. Sebbene l'edilizia a Oslo rappresenti il 7% delle emissioni totali della città, ha ancora un impatto significativo a livello locale in termini di inquinamento dell'aria e inquinamento acustico.
Per risolvere questo problema, Oslo ha stabilito l'obiettivo di rendere tutti i cantieri municipali a zero emissioni entro il 2025 e rendere tutti i lavori edili, pubblici o privati a zero emissioni entro il 2030. Anche sei delle città più grandi della Norvegia si sono impegnate a raggiungere gli stessi obiettivi. Grazie alla rete elettrica norvegese, costituita al 98% da energia rinnovabile, principalmente energia idroelettrica, il paese è un banco di prova ideale per i cantieri senza emissioni.
Oslo ha preso l'iniziativa, ma è stata rapidamente seguita da Copenaghen e Helsinki, che hanno implementato cantieri a zero emissioni. Sebbene il settore edile abbia la reputazione di essere resistente al cambiamento, spinto più dalla riduzione dei costi che dalla riduzione delle emissioni di gas serra, l'introduzione di soluzioni di nuova generazione senza combustibili sta cambiando le carte in tavola, trasformando l'approccio alla fornitura di energia.
Alimentazione elettrica costante per il funzionamento dei macchinari elettrici
Il caricabatteria Z scarica il sistema di accumulo di energia ZBC per alimentare l'escavatore elettrico
Il costo capitale dei macchinari elettrici può rappresentare un ostacolo per alcuni operatori; tuttavia, l'investimento iniziale nelle attrezzature può ripagarsi da solo. Non dovendo pagare il carburante, l'elettricità necessaria per alimentare le attrezzature ha un costo inferiore, consentendo un notevole risparmio durante il funzionamento. Inoltre, grazie ai bassi livelli di rumorosità, gli operatori possono prolungare l'orario di lavoro, iniziando prima al mattino e terminando più tardi la notte, se necessario, migliorando la produttività dei progetti.
Jan Erik Schanche, Project Manager di STEG Entreprenør, responsabile della supervisione del progetto di rifacimento delle tubature in corso a Kruttverkveien, spiega: "Avere un sistema di accumulo di energia in loco ci ha permesso di prolungare la giornata lavorativa e di ridurre la settimana lavorativa a soli quattro giorni. In Norvegia è necessario disporre di macchinari elettrici per lavorare nelle aree residenziali. È un obbligo, ma abbiamo scoperto che è anche l'approccio più redditizio se si dispone di un'alimentazione elettrica costante".
Garantire una fornitura affidabile di energia per far funzionare i macchinari elettrici può diventare un problema cruciale. In molti cantieri, come quello di Kruttverkveien, la rete elettrica disponibile in loco non è sufficiente. Per avere la potenza necessaria a coprire tutti i carichi di un cantiere a zero emissioni, gli operatori hanno bisogno di una soluzione sostenibile e silenziosa che aumenti la potenza della rete e gestisca in modo efficiente le fonti di energia alternative. STEG Entreprenør e Hafslund, uno dei maggiori produttori di energia elettrica della Norvegia, hanno deciso di includere il sistema di accumulo di energia ZBC di Atlas Copco per risolvere la sfida posta dalla rete limitata del cantiere.
Una delle nostre missioni è contribuire allo sviluppo di una società smart e completamente elettrificata a zero emissioni. Abbiamo bisogno di soluzioni innovative per lo stoccaggio e i vettori energetici. L'idrogeno verde e le batterie, come accumulatori temporanei di energia, sono tecnologie chiave per implementare sistemi efficienti dal punto di vista energetico, come quello che abbiamo a Kruttverkveien.
I sistemi di accumulo di energia consentono di lavorare in un cantiere senza emissioni
I sistemi di accumulo di energia forniscono l'infrastruttura alla base dell'elettrificazione del settore edile. Jan Erik Schanche, che gestisce le operazioni di Kruttverkveien, garantisce che "Il sistema di accumulo di energia ZBC di Atlas Copco alimenta tutti i carichi del cantiere, garantendo che il progetto continui a funzionare senza sprecare energia. Aver reso questo sistema il cuore del progetto ha ottimizzato il consumo energetico. Queste unità a batteria hanno il potenziale di aiutare il settore edile a ridurre notevolmente il consumo energetico e, di conseguenza,il suo controllo delle emissioni di carbonio".
Jan Erick Schanche, al centro, con i rappresentanti di Atlas Copco a Krittverkveien
Inoltre, questa soluzione modulare accumula energia dalla rete durante le ore in cui il costo è più basso, per erogarla nelle ore di picco della domanda di energia, quando il costo è più alto. In questo modo non solo si risparmia sui consumi, ma si può anche ridurre la produzione della rete elettrica richiesta dagli operatori del settore edile.
ZBC immagazzina l'energia proveniente dalle diverse fonti, la rete elettrica e la cella a combustibile a idrogeno. Il nostro controller ECOTM (Energy Controller Optimizer) gestisce ed eroga l'energia quando è necessaria, ottimizzandone la distribuzione e assicurandosi che la potenza erogata sia sempre sufficiente. Consente di ridurre i picchi di energia con la rete elettrica, appiattendo il profilo di carico, coprendo i carichi bassi e gestendo in modo efficiente le ore di picco della domanda di energia.
Aumentare la velocità di ricarica
Caricabatteria Z di Atlas Copco che ricarica un escavatore elettrico in cantiere
Oltre al modello ZBC 250-575, STEG Entreprenør sta utilizzando anche il nuovo caricabatteria rapido di Atlas Copco, il caricabatteria Z, per alimentare i due carichi maggiori del cantiere: gli escavatori elettrici che si occupano del rifacimento dei tubi.
"Il caricabatteria Z aumenta la velocità di ricarica incrementando la tensione, in modo che i macchinari elettrici si ricarichino rapidamente. Nel frattempo, il controller ECOTMdel sistema di accumulo di energia assicura che ci sia abbastanza energia per coprire i picchi di richiesta quando è il momento di ricaricare", afferma Jon-Andreas Ellefsen.
L'utilizzo di questo innovativo caricabatteria rapido ha aumentato la produttività in cantiere, salvaguardando gli obiettivi operativi e le scadenze che il cliente finale si era prefissato.
Il caricabatteria Z, con una potenza nominale di 160 kW, è in grado di ricaricare macchinari e veicoli elettrici 7 volte più velocemente di un normale caricatore a muro e 42 volte più velocemente di un normale caricabatteria a parete.
Risparmio energetico e impatto sul business
Sebbene le applicazioni dei sistemi di accumulo di energia siano numerose, la gamma agli ioni di litio di Atlas Copco è ideale per il settore edile. I modelli sono leggeri e compatti, occupano solo 10-20 metri quadrati e possono funzionare con fonti di energia rinnovabili, come quella solare o eolica. Possono fornire energia per 12 ore a seconda della richiesta e richiedono solo 1,5 ore per essere ricaricati; oltre a consentire agli utenti finali di rispettare le normative ambientali, offrono notevoli vantaggi commerciali che si traducono in un basso costo totale di proprietà.
Rispetto a un cantiere tradizionale, questo progetto è molto più sostenibile nel tempo. Non solo stiamo eliminando il consumo di carburante e le emissioni; avere un sistema di accumulo di energia Atlas Copco in loco ci permette di ottenere un notevole risparmio energetico ed economico fin dal primo giorno.
In totale, utilizzando il sistema di accumulo di energia ZBC di Atlas Copco per caricare i macchinari elettrici che lavorano in loco, il progetto di rifacimento delle tubature di Kruttverkveien, durato dieci mesi, ha permesso di risparmiare 15.000 litri di carburante e l'equivalente di 40 tonnellate di CO2, rispetto all'utilizzo di macchinari normali. Ciò equivale alla quantità di anidride carbonica assorbita da 1.520 alberi in un anno.
Il cantiere di domani consumerà molta meno energia rispetto ai cantieri del passato. Il consumo di gasolio e l'inquinamento atmosferico ad esso associato diminuiranno notevolmente quando le imprese edili si rivolgeranno a soluzioni di accumulo di energia. I paesi scandinavi stanno guidando la trasformazione del settore e le energie rinnovabili e le soluzioni pratiche all'avanguardia come i sistemi di accumulo di energia giocano già un ruolo fondamentale in questa nuova realtà.
