Elaborazione dei dati: batterie e gru a torre

Costruzione degli alloggi per studenti di Echo Street a Manchester, Inghilterra. Due gru a torre a braccio impennabile Terex CTL 180 sono alimentate in gran parte dal sistema di accumulo di energia a batteria Enertainer, risparmiando denaro e emissioni di CO2. Foto: Bowmer e Kirkland

L'impiego di batterie al posto dei generatori diesel per alimentare i cantieri edili, in particolare le gru a torre, è un tema molto attuale.

L'impresa edile britannica Bowmer & Kirkland ha già adottato sistemi di accumulo di energia a batteria come metodo preferito per alimentare le gru. Ha infatti scoperto che interi cantieri possono essere alimentati da una singola batteria.

Con un contratto da 130 milioni di sterline (170 milioni di dollari) a Manchester, nel nord dell'Inghilterra, Bowmer & Kirkland sta utilizzando un sistema di accumulo di energia a batteria Enertainer L+ per alimentare due gru a torre a braccio impennabile Terex CTL 180, due paranchi gemelli e attualmente 11 – ma al momento di picco saranno 33 – piattaforme di lavoro autosollevanti (PLC). La batteria alimenta anche gli uffici del cantiere, l'illuminazione e qualsiasi altro elemento che necessiti di elettricità.

Il contratto riguarda la costruzione di un complesso residenziale per studenti in Echo Street. Il complesso comprende tre torri collegate di 27, 21 e 16 piani, per un totale di 38.350 metri quadrati, che ospiteranno 1.224 studenti nel centro città.

Bowmer & Kirkland hanno iniziato i lavori nell'ottobre 2023 e il loro completamento è previsto per luglio 2026.

Tradizionalmente, ovviamente, per alimentare i macchinari in progetti di questo tipo si sarebbero utilizzati generatori diesel, ma gli appaltatori nel Regno Unito sono stati costretti a ripensare i loro metodi. Non si tratta solo di abbellire le proprie credenziali ecologiche: nell'aprile 2022, le agevolazioni fiscali di cui l'industria edile aveva precedentemente beneficiato per il diesel sono state abolite. Ciò ha fatto sì che il costo del diesel improvvisamente aumentasse di due o tre volte (a seconda delle oscillazioni dei prezzi di mercato).

La misura in cui le batterie si sono dimostrate un'efficace sostituzione dei generatori diesel ha sorpreso molti.

Il sistema di batterie Enertainer L+ in uso su Echo Street è prodotto da Ampd Energy, con sede a Hong Kong. (Enertainer è un derivato di energia e container). Tom Carter è responsabile dello sviluppo commerciale di Ampd nel Regno Unito. In precedenza, ha lavorato per Bowmer & Kirkland per 11 anni prima di entrare in Ampd a luglio di quest'anno.

L'unità batteria Ampd Enertainer con apparecchiatura di ricarica e monitoraggio integrata. Foto: Select Plant

Fare i numeri

Carter spiega che le specifiche della gru per Echo Street richiedevano un generatore da 300 kVA per ogni gru, per fornire 420 Ampere al picco, nel caso in cui tutti i motori dovessero funzionare simultaneamente, anche se nel mondo reale le gru difficilmente sollevano, ruotano e orzano contemporaneamente.

Se Bowmer & Kirkland avesse seguito la strada tradizionale dei gruppi elettrogeni diesel, avrebbe avuto bisogno di due generatori da 300 kVA per le gru, due da 100 kVA per i paranchi e tre da 200 kVA per le piattaforme di lavoro a colonna. In totale, avrebbe avuto bisogno di ben 1.660 kVA di potenza del generatore diesel.

Tutto questo è stato sostituito da un'unica grande batteria, noleggiata da Select Plant da novembre 2023, che immette nel sito 2.500 kW ogni settimana.

Collegato a una presa elettrica standard in un edificio vicino, con una carica di mantenimento di 44 Ampere, l'Enertainer fornisce 663 Ampere al minuto di corrente nominale e 795 Ampere al minuto di sovraccarico.

L'Enertainer è costantemente in carica. Il suo prelievo dalla rete dipende dall'attività dei macchinari in loco. Non è ancora sceso sotto il 53% della sua capacità. Ogni mattina torna a circa il 95%.

Pulizia

Carter afferma che un gruppo elettrogeno convenzionale da 1.660 kVA alimentato a diesel emetterebbe 999 tonnellate di anidride carbonica all'anno. "Con Enertainer ne stiamo eliminando 913 tonnellate", afferma.

Questa cifra si basa su una norma industriale di 0,02 kg per la misurazione dell'impronta di carbonio dell'elettricità; la sua impronta effettiva dipende in primo luogo dal modo in cui l'elettricità è stata generata.

Se Echo Street fosse alimentato da generatori diesel e funzionasse al 50%, consumerebbe 150 litri di gasolio all'ora, ovvero 429.000 litri all'anno.

Pertanto, secondo la stima più prudente, se ipotizziamo due anni per la fase di costruzione e nove mesi per l'allestimento e la messa in funzione, l'Enertainer L+ sta facendo risparmiare a Bowmer & Kirkland più di un milione di litri di carburante a Echo Street.

Carter non rivelerà i dettagli finanziari completi, ma possiamo calcolarne alcuni. Un milione di litri di gasolio non sovvenzionato costerebbe tra 1,4 e 1,5 milioni di sterline. Anche con le recenti modifiche, la bolletta elettrica può essere realisticamente calcolata intorno alle 50.000 sterline all'anno, mentre gru, paranchi e carrelli elevatori sono tutti in funzione, o 100.000 sterline per la fase di costruzione di due anni. Si tratta di un risparmio finanziario significativo, anche considerando il costo (non divulgato) del noleggio dell'Enertainer.

Naturalmente ci sono molti cantieri che non possono semplicemente collegarsi alla rete elettrica.

Se utilizzato in modalità off-grid, l'Enertainer può essere ricaricato con un generatore da 60 a 100 kVA, afferma Carter. Il generatore è programmato per attivarsi quando la batteria scende al di sotto di una soglia specifica e ricaricarla. Secondo Carter, in un sito delle dimensioni di Echo Street, questo consentirebbe un risparmio di emissioni di CO2 del 60%, rispetto al 91% ottenibile collegandolo alla rete elettrica.

Ulteriore vantaggio

Le batterie offrono anche un altro vantaggio. Bowmer & Kirkland in precedenza utilizzava le batterie al posto dei generatori diesel in un complesso residenziale da 300 milioni di sterline di 17 e 19 piani nel quartiere di West Bar a Sheffield, nel nord dell'Inghilterra. Ora in fase di completamento, si ritiene che questo sia stato il primo grande cantiere nel Regno Unito ad essere alimentato esclusivamente a batteria, sebbene in questo caso la batteria fosse supportata da un sistema a volano Dumarey Peak Power (ex Punch Power) per soddisfare i picchi di domanda di energia. A West Bar, l'alimentazione elettrica permanente è arrivata in ritardo, il che ha minacciato di ritardare il processo di messa in servizio. Non è tecnicamente fattibile utilizzare un generatore per mettere in servizio un edificio, ma il sistema a batteria si è dimostrato perfettamente all'altezza del compito ed è stato utilizzato per mettere in servizio cinque piani del complesso.

Bowmer & Kirkland fattura 1,2 miliardi di sterline (1,6 miliardi di dollari) all'anno. Nonostante le sue dimensioni, preferisce noleggiare i macchinari piuttosto che possederli direttamente. Ma è così convinta del concetto di batterie per alimentare i suoi siti che non solo ha adottato come politica aziendale l'utilizzo di batterie ovunque possibile – un tempo ne aveva 11 nei suoi vari siti – ma ora ha anche iniziato ad acquistarne di proprie, con due Entertainer già ordinati.