La transizione energetica ha bisogno di alleati lungo il suo cammino. Il processo di decarbonizzazione richiede alle rinnovabili di mettere il turbo e le soluzioni di accumulo energetico rispondono esattamente a questa esigenza, consentendo agli impianti rinnovabili - intermittenti e non programmabili - di compiere al meglio la propria funzione, adeguando l’immissione di energia in rete alle effettive necessità del sistema elettrico.
Grazie ai sistemi di storage, l’energia prodotta può essere infatti immagazzinata in momenti di basso consumo, per poi essere rilasciata in rete nelle fasi di elevata richiesta. Inoltre, gli stessi sistemi di accumulo possono supportare la stabilità della rete stessa grazie alla loro estrema rapidità nel rispondere alle oscillazioni di frequenza. Il sistema elettrico nel suo complesso diventa quindi più flessibile, intelligente e sostenibile.
La ricerca sui sistemi di accumulo premia tutti
Il Nobel per la chimica conferito quest’anno ai creatori delle batterie agli ioni di litio - John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino – dimostra l’impatto fortissimo di questa invenzione sulla vita di tutti noi: le loro applicazioni spaziano in ogni campo tecnologico, dai telefoni cellulari ai laptop ai veicoli elettrici e hanno gettato le basi per una società con sempre meno fili e combustibili fossili e di conseguenza, con un impatto positivo per l’ambiente.
L’impegno nella ricerca ha permesso ai sistemi di accumulo di compiere nel tempo di un decennio una rivoluzione straordinaria. In casa Enel, le prime sperimentazioni sono iniziate già nel 2010 nell’area di Livorno, parte integrante del Centro di Ricerca di Pisa, e continuano ancora oggi.
Con il diffondersi degli impianti a fonte rinnovabile, i sistemi che hanno iniziato a diffondersi in modo capillare sono quelli basati sulle batterie al litio, una famiglia di tecnologie il cui sviluppo è stato trainato dalla mobilità elettrica. L’ampia disponibilità sul mercato le rende una soluzione economicamente accessibile, sulla quale pendono però le criticità di reperimento dei materiali (il cobalto in primis), e di problematiche di sicurezza da gestire in modo ottimale, oltreché la necessità di sviluppare processi di riutilizzo e riciclo che ne limitino l’impatto ambientale.
Le batterie a flusso sono invece una soluzione emergente. Realizzate con materie prime meno problematiche dal punto di vista della disponibilità e della sostenibilità, sono interessanti anche per l’assenza quasi totale di degradazione nel loro uso.
Grazie alla loro particolare tecnologia, l’energia accumulata e la potenza erogata non sono intrinsecamente vincolate: una caratteristica che le rende particolarmente adatte per i sistemi di storage connessi alle rinnovabili.
Accanto ai sistemi a batteria, esistono altre soluzioni di accumulo dell’energia che stiamo osservando con attenzione, tra le quali gli stoccaggi in aria liquida (Liquid Air Energy Storage, LAES) e lo stoccaggio gravitazionale (con gru che sollevano o fanno scendere pesi a seconda che sia necessario accumulare o erogare energia).
Una ricetta tutta da costruire, tra sostenibilità ed economia circolare
Lo storage sta vivendo così la sua transizione. Il suo utilizzo andrà gestito in maniera graduale e specifica a seconda dei singoli casi, per garantire la sicurezza e l’economicità del sistema e sostenibilità.
Fondamentale sarà la tematica della gestione del fine vita, per la quale è necessario prevedere processi di riciclo e recupero efficaci, condotti nella massima trasparenza. Per questo nella scelta dei sistemi di accumulo da impiegare nei nostri impianti stiamo già definendo specifici indicatori di sostenibilità, in modo da stimolare l’intera filiera ad adottare un approccio “design-to-recycle” per i propri prodotti.
Inoltre stiamo studiando la possibilità di utilizzare le batterie originariamente utilizzate nei veicoli elettrici per la loro integrazione negli impianti rinnovabili e per fornire servizi alla rete elettrica, creando così un processo virtuoso di economia circolare.
Su questa linea di sviluppo nasce il progetto second life Melilla, selezionato come “member initiative” dal World Economic Forum (WEF), che prevede l’installazione di un sistema di storage stazionario basato su batterie veicolari di seconda vita provenienti dalle Nissan Leaf per supportare la stabilità della rete.
Allo stesso tempo sono ipotizzabili per lo storage del futuro vere e proprie soluzioni di ingegneria green, che stiamo esplorando con un impegno in prima linea e in partnership con eccellenti fornitori.
I prossimi sistemi innovativi che andremo a sperimentare saranno uno stoccaggio termico sviluppato da Brenmiller, una startup israeliana che ha sviluppato una soluzione che consente un accumulo di energia ad alta temperatura attraverso rocce frantumate, in grado di immagazzinare energia sotto forma di calore, e due impianti di accumulo di lunga durata, uno basato su batteria al flusso e uno su batterie al litio allo stato solido, integrati in impianti fotovoltaici in prossima installazione sull’isola di Mallorca (Baleari).
In tutte e tre le occasioni, il nostro Team Innovation sta supportando i fornitori per rendere le loro soluzioni il più rispondenti possibile alle esigenze connesse alla transizione energetica e preparare l'utilizzo esteso delle nuove tecnologie per aumentare la competitività di Enel dei prossimi anni.
