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rapporti - Deliverable

Attuale livello di sviluppo e prospettive future delle tecnologie di batterie a circolazione

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Attuale livello di sviluppo e prospettive future delle tecnologie di batterie a circolazione

Rassegna sullo stato di avanzamento tecnologico delle batterie redox a circolazione di elettrolita: principi di funzionamento, componenti principali, costruttori, impianti dimostrativi e progetti in corso, criticità e potenzialità di sviluppo. Attività normativa in tema di sicurezza, prestazioni e installazione di sistemi di accumulo redox.

La diffusione delle fonti rinnovabili intermittenti ha fatto emergere criticità sulle reti elettriche di trasmissione e distribuzione, ed ha riportato all’attenzione di tecnici e politici le problematiche dell’accumulo elettrico, sia a livello nazionale sia internazionale. Nella maggior parte delle reti elettriche, la potenza installata riconducibile a sistemi di accumulo è oggi quasi esclusivamente costituitada sistemi di pompaggio idroelettrico. Tra le diverse opzioni tecnologiche, particolare interesse stanno suscitando le tecnologie di accumulo elettrochimiche. Tra queste le batterie redox a circolazione di elettrolita potrebbero soddisfare le richieste di un mercato potenzialmente ampio, di sistemi di accumulo di lunga durata e di taglia compresa tra la decina di kW e la decina di MW, un intervallo nel quale al momento esistono diverse opzioni tecnologiche, nessuna delle quali chiaramente vantaggiosa rispetto alle altre per costi e prestazioni. La capacità di accumulo elevata e i lunghi tempi di scarica le rendono interessanti soprattutto per l’integrazione in reti con fonti rinnovabili come eolico e fotovoltaico. Alcunedi esse sono già ad uno stadio dimostrativo, ma presentano ancora costi troppo elevati in rapporto sia alla potenza installata sia all’energia accumulata. Il presente rapporto si propone di fornire un quadro dell’attuale livello di sviluppo delle tecnologie di batterie redox a circolazione di elettrolita. Le informazioni presentate e discusse sono state ottenute soprattutto grazie alla partecipazione diretta all’International Flow Battery Forum e all’attività del gruppo di lavoro normativo sulle batterie a circolazione di elettrolita, di recente costituito dalla IEC(International Electrotechnical Commission). Sono passate in rassegna le principali batterie redox studiate a livello di laboratorio e i principi di funzionamento. Maggior spazio è dedicato alle batterie vanadio – vanadio, ferro – cromo e zinco – bromo, per le quali si contano già numerosi impianti di tagliaindustriale installati. Sono state individuate le maggiori criticità di questi sistemi di accumulo e valutate le prospettive future. Questo studio conferma che lo sviluppo di batterie a circolazione di elettrolita commerciali richiede ancora studi di carattere fondamentale, la sperimentazione di prototipi dimostrativi e la definizione di un adeguato quadro di riferimento normativo.

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