Energy storage technologies play a fundamental role in supporting and integrating renewable energy sources into energy systems, helping to overcome challenges related to their intermittent production. Among the various available technologies, vanadium flow batteries stand out for their durability and operational flexibility. This study focuses on the experimental analysis of the application of real loads to a 15 kW experimental vanadium flow battery, with the aim of evaluating its performance under realistic operating conditions. Through a series of experimental tests, key parameters such as energy efficiency, system stability, and the ability to adapt to variable load profiles associated with different grid services were analyzed. The results provide valuable insights for optimizing the behavior of flow batteries in practical applications, highlighting their potential for grid balancing and energy storage in scenarios with high renewable energy penetration. This thesis emphasizes the importance of vanadium flow batteries as a technological solution to address the challenges of the energy transition, contributing to improved reliability and sustainability of modern energy systems.
Le tecnologie di accumulo energetico giocano un ruolo fondamentale nel supporto e nell’integrazione delle fonti rinnovabili nei sistemi energetici, contribuendo a superare le problematiche legate alla loro produzione intermittente. Tra le diverse tecnologie disponibili, le batterie a flusso di vanadio si distinguono per la loro durata e flessibilità operativa. Questo lavoro si focalizza sull’analisi sperimentale dell’applicazione di carichi reali su una batteria sperimentale a flusso di vanadio da 15 kW, con l’obiettivo di valutarne le prestazioni in condizioni operative realistiche. Attraverso una serie di test sperimentali, sono stati analizzati parametri essenziali come l’efficienza energetica, la stabilità del sistema e la capacità di adattarsi a profili di carico variabili associati a diversi servizi di rete. I risultati ottenuti offrono indicazioni utili per l’ottimizzazione del comportamento delle batterie a flusso in contesti applicativi concreti, evidenziandone il potenziale per il bilanciamento della rete e per lo stoccaggio energetico in scenari di elevata penetrazione delle rinnovabili. Il lavoro di tesi sottolinea l’importanza delle batterie a flusso di vanadio come soluzione tecnologica per affrontare le sfide della transizione energetica, contribuendo a migliorare l’affidabilità e la sostenibilità dei sistemi energetici moderni.
Analisi sperimentale delle prestazioni di una batteria a flusso di vanadio da 15kW in EESCoLab al variare dei profili di carico
D'ALLOTTA, PAOLO
2024/2025
Abstract
Energy storage technologies play a fundamental role in supporting and integrating renewable energy sources into energy systems, helping to overcome challenges related to their intermittent production. Among the various available technologies, vanadium flow batteries stand out for their durability and operational flexibility. This study focuses on the experimental analysis of the application of real loads to a 15 kW experimental vanadium flow battery, with the aim of evaluating its performance under realistic operating conditions. Through a series of experimental tests, key parameters such as energy efficiency, system stability, and the ability to adapt to variable load profiles associated with different grid services were analyzed. The results provide valuable insights for optimizing the behavior of flow batteries in practical applications, highlighting their potential for grid balancing and energy storage in scenarios with high renewable energy penetration. This thesis emphasizes the importance of vanadium flow batteries as a technological solution to address the challenges of the energy transition, contributing to improved reliability and sustainability of modern energy systems.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/85230