Il presente documento riporta una sintesi dei principali risultati delle attività svolte nel Piano Annuale di Realizzazione (PAR) 2013 del progetto “Accumulo di energia elettrica”. Il documento si articola in un capitolo introduttivo dove si riportano i principali programmi di ricerca nazionali e internazionali, e i principali obiettivi del progetto triennale, a cui seguono quattro capitoli relativi ad obiettivi specifici del PAR 2013 per i quali si riportano i principali risultati, le motivazioni della ricerca, nonché le fasi di sviluppo della stessa e un breve riassunto dell’attività svolta nel precedente PAR. Nel cap. 6 si indicano le collaborazioni con le università e con l’industria. Seguono poi i capitoli 8 e 9 con una breve descrizione delle attività svolte nei gruppi di lavoro nazionali e internazionali: EERA, IEC, CENELEC e CEI. L’azione di diffusione delle conoscenze si è esercitata in modo continuo attraverso la pubblicazione di articoli e presentazioni, e le collaborazioni con AEEGSI, ANIE, AEIT, FIAMM e Telecom Italia, per i dettagli si rimanda al cap. 13.
L’obiettivo generale del progetto è la sperimentazione di sistemi di accumulo di energia elettrica di piccola taglia, finalizzate allo sviluppo di modelli d’invecchiamento, diagnostici e di procedure di gestione delle batterie, e lo sviluppo di tecnologie di accumulo elettrochimico ad alta temperatura.
Il progetto si articola in due sottolinee:

• Sottolinea 1 – Sistemi di accumulo elettrochimici;
• Sottolinea 2 – Mono-cella ad alta temperatura Na-beta.

Relativamente alla sottolinea 1, le attività svolte hanno riguardato (capitoli 2,3 e 4):

• lo sviluppo della logica di controllo del sistema ibrido batteria-supercondensatori e la prima fase della sperimentazione, per verificare i benefici ottenibili dall’utilizzo di un sistema di accumulo ibrido batteria-supercondensatori, rispetto all’impiego di una singola batteria;
• lo sviluppo di una postazione di test e le prove di vita per la diagnostica delle batterie litio-ioni che hanno portato alla definizione di una procedura di diagnostica che permette di determinare, a partire da misure semplici e on-line, le condizioni operative (stato di carica – SOC e stato di salute – SOH) di sistemi di accumulo elettrochimici utilizzati in applicazioni stazionarie connesse alla rete;
• l’individuazione delle maggiori criticità di carattere tecnico e la valutazione delle prospettive future delle diverse tecnologie di batterie a flusso di elettrolita.

Per quanto riguarda la sottolinea 2, le attività sono indirizzate allo sviluppo di una configurazione di cella planare per batterie ad alta temperatura di tecnologia sodio cloruro di nichel. Queste batterie possono svolgere un ruolo importante a supporto della trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica, intervenendo in condizioni di buchi di tensione e/o instabilità della tensione e della frequenza e, in generale, per il miglioramento della power quality. Per questo tipo di applicazioni il sistema di accumulo deve essere caratterizzato da tempi di risposta molto rapidi ed elevate prestazioni in potenza.
In quest’ottica, la realizzazione di una configurazione planare di batteria consentirebbe di ottenere batterie caratterizzate non solo da elevate densità di energia (tipiche di questa tipologia di accumulo) ma anche da densità di potenza migliorate. In questo PAR, si sono studiate, realizzate e verificate nuove tenute metallo/ceramica per batteria sodio beta con geometria planare. La tenuta è relativa alla giunzione tra il metallo del corpo della cella e l’elettrolita ceramico di beta allumina che funge da membrana a trasporto ionico tra i due comparti anodico e catodico della cella, si rimanda al cap. 5 per una sintesi dei risultati conseguiti.