Sistemi di stoccaggio a batteria su picchetti — Fondamenti per i container BESS

Un sistema di accumulo di energia a batteria (BESS – Battery Energy Storage System) è un insieme di moduli batteria in container che immagazzinano energia elettrica per una successiva immissione in rete o per stabilizzare le fluttuazioni nella produzione e nel consumo. La base per i container, fissata al suolo tramite viti da terra, consente un montaggio rapido senza necessità di getti di calcestruzzo, un posizionamento preciso secondo la griglia portante del container e un’installazione reversibile, che può essere rimossa senza lasciare traccia al termine del progetto.

Che cos’è un sistema di accumulo a batteria e perché è fondamentale?

I progetti BESS si stanno diffondendo in tutta Europa: dalle piccole installazioni commerciali nei complessi industriali, ai progetti ibridi che combinano fotovoltaico e accumulo, fino ai sistemi di accumulo autonomi con capacità che vanno da decine a centinaia di megawattora. Il denominatore comune è che ogni container (in genere un container ISO da 20″ o 40″) pesa, a pieno carico, decine di tonnellate e il suo peso viene trasferito alle fondamenta attraverso diversi punti di appoggio ben definiti sul telaio del container.

A differenza di una struttura fotovoltaica, in cui il carico è distribuito su tutta la lunghezza della struttura, nel caso del container BESS il carico è concentrato in pochi punti — in genere da quattro a otto piedini portanti. La base deve quindi soddisfare contemporaneamente due condizioni: una portata puntuale sufficiente e una planarità precisa entro i limiti di tolleranza prescritti dal produttore del container per il corretto montaggio dei pannelli, del sistema di raffreddamento e degli impianti antincendio.

Perché utilizzare picchetti di terra per gli impianti di stoccaggio a batteria?

Rapidità di realizzazione. Le fondamenta in calcestruzzo richiedono un periodo di maturazione (di norma 21–28 giorni) prima di poter sostenere il carico completo. La vite di fondazione può essere sottoposta a carico immediatamente dopo l'installazione: il container può essere posizionato lo stesso giorno.

Documentazione precisa della portata. L'unità telematica registra l'andamento della coppia e della profondità per ogni avvitamento. Tale registrazione funge da documentazione sia per i progettisti strutturali che per la compagnia assicurativa: in caso di investimenti dell’ordine di alcune unità o decine di milioni di corone per ogni blocco BESS, la portanza documentabile delle fondamenta costituisce un elemento fondamentale per la due diligence.

Reversibilità. Molti progetti BESS sono realizzati su terreni con contratti di locazione a durata limitata (15–25 anni) o su terreni agricoli, dove l’investitore garantisce il ripristino del terreno allo stato originario. Al termine dell’attività, i pali a vite possono essere rimossi senza lasciare traccia, mentre il calcestruzzo deve essere demolito e rimosso.

Indipendenza dalle condizioni meteorologiche. Il getto di calcestruzzo è sensibile alla temperatura e alle precipitazioni. La foratura avviene indipendentemente dalle condizioni climatiche, entro il normale intervallo di temperature di esercizio della macchina.

Lavori su terreni irregolari o compatti. I container BESS vengono spesso collocati ai margini di aree industriali esistenti o su terreni precedentemente utilizzati, dove l’omogeneità del sottosuolo non è garantita. Una perforazione di prova con telemetria rivela rapidamente se è necessario modificare la lunghezza o il diametro della vite in un punto specifico.

Caratteristiche specifiche del carico dei container BESS

A differenza delle strutture fotovoltaiche, nel caso dei container BESS è necessario considerare i carichi indicati dal produttore del container nella documentazione tecnica — solitamente espressi come forza su ogni singolo piedino di sostegno, che combina il peso proprio, il carico di servizio e il carico climatico (vento ed eventualmente neve sul tetto del container).

Il progettista strutturale deve garantire che:

  • La disposizione delle viti corrisponde esattamente alla griglia portante del container (di norma 4–8 punti a seconda del tipo e del produttore)
  • La testa portante della vite (piastra in acciaio o profilo UNP/IPE) trasmette il carico puntuale in modo uniforme alla vite
  • La tolleranza di planarità tra i singoli punti è conforme ai requisiti del produttore del container (in genere nell'ordine di pochi millimetri rispetto alla lunghezza del container)
  • La vite è dimensionata anche per la componente orizzontale del carico (vento sulla parete laterale del container), non solo per il carico verticale

Nelle aree a elevato rischio sismico (in particolare nell'Europa meridionale) è necessario integrare il carico con una valutazione secondo l'Eurocodice 8 — i dettagli vengono definiti dall'ingegnere strutturale locale in base all'allegato nazionale.

Procedura di installazione della base per il BESS — passo dopo passo

  1. Indagine geotecnica e determinazione dei carichi puntuali. Sulla base della scheda tecnica del container e dello studio geotecnico del sito, l’ingegnere strutturale stabilisce la portata necessaria, la lunghezza e il diametro della vite per ciascun punto di fissaggio.
  2. Progetto di disposizione secondo la griglia portante. La disposizione delle viti deve corrispondere esattamente ai piedini del container: uno scostamento anche di pochi centimetri può rendere impossibile il montaggio. Il tracciamento viene effettuato da un geometra.
  3. Perforazione di prova e verifica della coppia. Le prime viti vengono inserite come serie di prova. L'unità telematica della macchina registra l'andamento della coppia in funzione della profondità: se il profilo del sottosuolo corrisponde alle ipotesi emerse dalla prospezione, si procede con l'inserimento dell'intero gruppo.
  4. Perforazione dell’intero gruppo con registrazione telemetrica. Ogni vite viene avvitata alla profondità prescritta, verificandone la verticalità (scostamento massimo secondo il progetto). La registrazione telemetrica di ciascun punto viene archiviata come parte della documentazione di cantiere.
  5. Montaggio delle testate portanti e controllo della planarità. Sulle viti vengono montate le testate portanti o i profili in acciaio; il geometra verifica la planarità dell’intero insieme entro i limiti di tolleranza indicati dal produttore del container. Una volta ottenuta l’approvazione, il container può essere installato.

Confronto tra i modelli Glentor per sistemi di archiviazione a batteria

ParametroA70B80C65
Coppia7.000 Nm8.000 Nm8.500 Nm
Lunghezza massima della vite2,4 m2,5 m3,5 m
Peso della macchina1.700 kg2.480 kg3.050–3.250 kg
Martello idraulico❌ No❌ No✅ 900 J
Tipo di fondazioneAnterioreAnterioreLaterale
Adatto aPiccoli sistemi BESS commerciali, spazio di archiviazione aggiuntivoSistemi BESS industriali di medie dimensioniSistemi di archiviazione di grandi dimensioni

Cosa costa meno? Confronto tra le voci di costo

A70 È adatto per impianti commerciali di piccole dimensioni — in genere da 1 a 4 container in un'area industriale o in combinazione con un piccolo impianto fotovoltaico.

B80 È in grado di gestire blocchi BESS di medie dimensioni su terreno standard, dove è necessaria una coppia maggiore rispetto all’A70, ma il terreno non richiede l’uso di un martello.

C65 è la scelta ideale per grandi sistemi di stoccaggio con decine di container: il caricamento laterale facilita il lavoro in file fitte e il martello idraulico MTB36 è in grado di affrontare anche terreni compatti o sassosi, frequenti nelle aree precedentemente destinate ad uso industriale (brownfield).

Caso di studio: blocco BESS in un progetto di impianto fotovoltaico ibrido

L'investitore aveva in programma di integrare l'attuale impianto fotovoltaico con un sistema di accumulo a batterie con una capacità dell'ordine di alcuni MWh, situato su un terreno adiacente con un contratto di locazione quindicennale. Una delle condizioni poste dal locatore era il ripristino del terreno allo stato originario al termine del contratto di locazione: una fondazione in calcestruzzo avrebbe complicato il rispetto di tale condizione.

L'indagine geotecnica ha confermato la presenza di un terreno argilloso-sabbioso moderatamente compatto, idoneo alla perforazione standard. Il team di realizzazione ha impiegato la macchina B80, ha perforato la serie di prove con le viti il primo giorno in loco e ha confrontato la coppia misurata con i valori previsti dallo studio statico. Una volta confermata la conformità, è seguita l’installazione dell’intero sistema, compresi i telai portanti in acciaio per i container.

L'intera parte di fondazione (perforazione + montaggio delle teste portanti) è stata completata nel giro di pochi giorni, senza interruzioni tecniche per l'indurimento del calcestruzzo: i container hanno potuto essere installati immediatamente dopo il completamento e il controllo della planarità. La registrazione telemetrica di ogni perforazione è servita sia come base per il collaudo definitivo sia come parte della documentazione per l’assicurazione dell’investimento.

Calcestruzzo vs. pale a vite per BESS — confronto

CriterioFondazione in calcestruzzoViti da terra
Tempi di realizzazioneSettimane (comprese le interruzioni per motivi tecnici)Giorni
Dipendenza dalle condizioni meteorologicheElevata (temperatura, precipitazioni)Bassa
ReversibilitàDemolizione, rimozione delle macerieSvitare senza lasciare tracce
Documentazione sulla capacità di caricoCalcolo statico senza verifica diretta sul campoRegistrazione telemetrica della coppia per ogni punto
Idoneità per i terreni in locazioneLimitata (necessità di risanamento)Alta
Lavori su terreni compattati/brownfieldÈ necessario rimuovere le vecchie strutturePossibilità di preforatura DTH o martello C65

Domande frequenti

Dove proseguire

Quadro normativo per la progettazione delle BESS — Eurocodice 7, EN 1990 e normative antincendio dell’UE: Norme europee per la realizzazione di impianti di stoccaggio a batteria

Confronto tra le viti di fondazione e il calcestruzzo in generale: Viti da terra vs calcestruzzo

Gli impianti di accumulo a batteria sono spesso integrati nei progetti fotovoltaici: Parchi solari su pale a vite geotermiche