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pubblicazioni - Presentazione

Studi e sperimentazioni sulle tecnologie di accumulo energetico

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Studi e sperimentazioni sulle tecnologie di accumulo energetico

La possibilità di accumulare economicamente energia rappresenta un’opzione assai importante per il sistema elettrico, sotto vari punti i vista. Essa consente di sfruttare al massimo le interconnessioni con l’estero, qualora, come nel caso italiano, esistano impianti a basso costo di produzione nei Paesi confinanti; può fornire servizi alla rete (riserva, bilanciamento, controllo di frequenza) in modo economico e ambientalmente corretto.

In un mercato elettrico liberalizzato un efficiente sistema di accumulo può contribuire a ridurre i picchi di prezzo nelle ore piene e attenuare le differenze di prezzo fra zone, causate da vincoli di rete. Data il notevole sviluppo in corso dell’uso delle fonti rinnovabili, anche a seguito delle politiche di incentivazione, è infine importante sottolineare l’opportunità di accumulare energia per limitare gli effetti negativi dell’aleatorietà della produzione eolica e fotovoltaica. Anche dal punto di vista dell’acquirente (che sempre più spesso si configura come piccolo produttore fotovoltaico), la disponibilità di efficaci sistemi di accumulo(in questo caso di piccola taglia) può comportare notevoli benefici: può migliorare qualità/continuità del servizio ed evitare, in fase di prelievo, il superamento della potenza contrattuale (“Peakshaving”). In presenza di sensibili differenze di prezzo fra ore piene e vuote, l’uso di accumuli consentirebbe di acquistare la maggior parte dell’energia nei momenti di maggiore convenienza, senza per questo dover modificare le proprie abitudini di consumo: ciò determinerebbe un sensibile beneficio anche per il sistema nel suo complesso. Nel caso di piccoli produttori, ad esempio da fotovoltaico, la disponibilità di un sistema di accumulo permetterebbe infine di disaccoppiare la produzione dall’immissione in rete, offrendo quindi la possibilità di rendere prevedibile il profilo temporale di immissione, anche qui con notevoli benefici per il sistema che potrebbero anche tradursi in maggiori incentivi per il produttore. Allo stato attuale sono presenti circa 8 GW di impianti di pompaggio, paradossalmente con utilizzo limitato e in fase di diminuzione. L’accumulo elettrico rappresenta una realtà ancora di nicchia, per soddisfare particolari esigenze di qualità e continuità del servizio o per utenze isolate, stante il costo ancora elevato sul ciclo di vita. RSE, nell’ambito delle attività di ricerca a beneficio del sistema elettrico, sta svolgendo una serie di studi ed esperienze sull’accumulo di energia, nella prospettiva dei molteplici potenziali benefici sopra descritti. Nel caso del pompaggio idroelettrico, la tecnologia oggi più matura, è in corso un’indagine per individuare siti adatti in cui installare ulteriori impianti. Già dalla prima fase dello studio è emersa la possibilità di un incremento di un fattore circa tre dell’energia oggi prodotta dal pompaggio, sia ricorrendo a invasi esistenti, sia realizzando nuovi impianti in zone costiere con alture, con sfruttamento del mare come bacino di valle. Per quanto riguarda l’accumulo elettrochimico, vengono presentati per sommi capi i principali tipi di batterie candidate per accumuli stazionari, sia di piccole che di grandi dimensioni. Vengono messi a confronto i parametri più significativi (efficienza energetica, rapporto energia/potenza, vita utile, costo per ciclo di carica/scarica) in relazione ai diversi tipi di servizio (“time shift”, servizi ancillari ecc.). Vengono presentati alcuni risultati di prove effettuate presso RSE su diversi tipi di batterie. Il quadro che emerge è di un costo ancora piuttosto elevato dell’operazione di accumulo; alcuni tipi di batterie (Litio) risultano tuttavia promettenti in termini di prospettive di abbattimento dei costi.Viene fornito infine qualche cenno all’accumulo mediante aria compressa. Nello studio effettuato da RSE, si è ipotizzato un ciclo Brayton alimentato a gas naturale, in cui le fasi di compressione ed espansione sono fisicamente separate da uno stoccaggio geologico di aria compressa: ciò consente alle due fasi di operare in tempi diversi. L’ottimo rendimento osservato per questo ciclo a gas naturale lascia prevedere una possibile convenienza economica.

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