Per combattere il cambiamento climatico l’Italia con una mossa coraggiosa e tutt’altro che facile, sta puntando a ridurre le emissioni di gas serra di un incredibile 60% entro il 2030. Mentre il mondo fa passi da gigante verso l’adozione di soluzioni di energia rinnovabile, nel nostro Paese si sta compiendo un passo pionieristico per sfruttare il potenziale inutilizzato dei sistemi di accumulo di energia.
Come può contribuire allo sviluppo di un futuro sostenibile l’accumulo di energia? In questo articolo Sparq affronta varie questioni riguardo agli energy storage system andando a interpellare esperti di ingegneria e gestione del prodotto. Sparq inoltre, attraverso un’analisi ragionata, offre alcuni consigli per la scelta del sistema di accumulo corretto per le proprie esigenze.
L’ESS in breve
L’accumulo di energia è un processo di immagazzinamento e come tutti i processi presenta alcune criticità. Spesso richiede la trasformazione dell’energia da forme difficili da immagazzinare a tipi più facilmente o economicamente stoccabili: “Il vantaggio dei sistemi di accumulo dell’energia è quello di utilizzare l’energia extra prodotta nei periodi di alta produzione per rilasciarla in seguito durante i momenti di picco della domanda o quando le fonti rinnovabili (come l’energia solare o eolica) non sono accessibili”, afferma Frédéric Coosemans, Field Application Engineer di Sparq Technology.
La rivoluzione delle batterie
Le batterie si sono affermate come il fattore che cambia le carte in tavola per dare forma a un futuro sostenibile e più green. La rivoluzione è iniziata con i rapidi progressi della tecnologia delle batterie, in particolare di quelle al litio, che hanno aperto la strada a una maggiore densità energetica, una migliore efficienza e una maggiore durata. Oggi il litio ferro fosfato (LiFePO4) è utilizzato nei sistemi di accumulo avanzati, non solo per le abitazioni, ma anche per le aziende di medie e grandi dimensioni. Questi trend influiscono eccome sullo scenario dei costi ma anche sulla domanda delle utenze verso la rete tradizionale. Di conseguenza, con impianti relativamente meno costosi si favorisce la proliferazione e con una domanda di energia tradizionale decrescente si riduce la dipendenza dagli idrocarburi, gas e carbone. Quest’ultimo purtroppo, complice l’escalation dei prezzi del gas naturale, ha iniziato ad essere riutilizzato in modo più o meno proporzionale al fabbisogno produttivo di energia. A questo proposito, Luca Negri commenta: “Il settore delle batterie sta progredendo in modo estremamente rapido, con una conseguente riduzione dei costi. In questo modo molte aziende decidono di impegnarsi e investire nei sistemi di accumulo. Questo ha degli effetti positivi perché quando si stabilisce l’obiettivo di raggiungere l’indipendenza energetica, si inizia a favorire il bilanciamento della rete, si riduce la dipendenza dai combustibili fossili e si ottengono notevoli risparmi finanziari”
La società può diventare più resiliente con l’energia di backup
L’ottimizzazione dei consumi energetici impatta positivamente anche a livello della società attuale. Va innanzitutto considerato quali siano le priorità all’interno della totalità dei consumi energetici odierni: la fornitura continua di elettricità a strutture indispensabili come ospedali, servizi di emergenza e data center è quella che ricopre un’importanza fondamentale. Seguono poi tutti i servizi e il trasporto pubblico, per poi arrivare alle utenze aziendali e private che completano la domanda energetica. Abbiamo parlato di priorità e non di importanza poiché è proprio quest’ultimo punto che può fare davvero la differenza; l’importanza che ognuno di noi da ad un certo utilizzo, domestico o anche industriale, qualunque esso sia, è un fattore dettato dalle singole esigenze e quindi puramente personale. Detto questo, i sistemi di accumulo possono essere un aiuto fondamentale per trasformare le attuali reti di distribuzione energetica, da congestionate e al limite a più resilienti. Infatti, i tipici sovraccarichi estivi dovuti all’uso massivo degli impianti di condizionamento oppure i picchi invernali dovuti a una maggiore illuminazione e all’uso dei sistemi di riscaldamento sono un fatto concreto che mette a dura prova le capacità di erogazione dell’energia. I sistemi di accumulo possono invece contribuire positivamente sulle capacità della rete consentendole di riprendersi agevolmente dopo un’interruzione. In questo modo, si andranno a limitare man mano i cali improvvisi o le interruzioni di corrente influendo sulla vita quotidiana e sui servizi essenziali in modo benefico: “È fondamentale e logico che le strutture vitali, come gli ospedali, i servizi di emergenza e i data center, abbiano l’energia in modo ininterrotto. Con l’aiuto delle batterie di accumulo, la resilienza della rete migliora e avrà una capacità di recupero sempre più alta. In qualsiasi momento le interruzioni di corrente hanno un forte impatto sulla vita quotidiana e sui servizi chiave, pertanto l’obiettivo degli ESS è quello di limitarli“, continua Negri.
Cresce l’interesse per gli ESS
Non è più una novità la questione dei prezzi dell’energia che sono diventati estremamente volatili e sembra che non raggiungano mai un livello stabile. Inoltre c’è da considerare la delicata tematica dei veicoli elettrici il cui utilizzo e diffusione iniziano a pesare sulla domanda energetica. Per questi motivi vi è un crescente interesse, con particolare riferimento alle unità abitative, riguardo a informazioni sull’accumulo di energia e sulle possibili applicazioni: “Sono già molte le famiglie che in tutta Europa sono passate ai veicoli elettrici che, com’è noto, devono essere ricaricati frequentemente. Considerando l’aspetto economico, la ricarica avviene principalmente di notte e nelle ore non di punta, poiché le tariffe sono più basse. Per quanto riguarda gli ESS vi è logicamente un investimento iniziale ma che consentirebbe di massimizzare i risparmi e di ottimizzare il consumo energetico, permettendo a tutti i proprietari di un veicolo elettrico di essere ancora più parsimoniosi” spiega Negri.
Investire su di un ESS è quindi una buona idea, ma va messa in pratica non senza valutare molti fattori. Di seguito alcuni suggerimenti che possono essere presi in considerazione per scegliere l’opzione migliore tra le tantissime soluzioni disponibili.
La chimica delle batterie: ogni formula ha proprietà differenti
Prima di scegliere un sistema di accumulo occorre avere ben chiaro quali tipologie di utenza andrà a servire. Se si desidera alimentare utenze domestiche come ad esempio il frigorifero, l’impianto di illuminazione o anche elettrodomestici più energivori come la lavatrice, occorre tenere presente che non tutte le batterie sono uguali. Poiché in termini di densità energetica, efficienza ed effetto ambientale, ogni tipologia di batteria ha la sua chimica o ogni chimica ha proprietà diverse. Occorre prestare attenzione alle tipologie “alla moda” poiché non è detto che per il proprio ESS sia per forza necessario utilizzare ad esempio il litio ferro fosfato (LiFePO4) piuttosto che il Nichel Metallo Idrato (NiMH) e viceversa.
La garanzia delle batterie e il loro ciclo di vita
Una batteria per quanto performate e ricaricabile finisce presto o tardi per degradarsi. Questo è un fattore fondamentale poiché conoscere il ciclo di vita stimato consente di pianificare e calcolare il costo complessivo dell’impianto e naturalmente determinare il ROI. E’ altrettanto importante conoscere i termini di garanzia della batteria: a questo scopo possiamo fare il paragone con un’autovettura nuova la quale avrà la garanzia di tot anni che comprenderà moltissime parti, ma non tutte. Per le batterie funziona in modo simile, quindi occorre tenere presente eventuali guasti dovuti a una batteria difettosa e in particolar modo i tempi di sostituzione, la tipologia di intervento, l’eventuale franchigia, e così via.
Sistemi di protezione: la sicurezza al primo posto
Ogni ESS deve rappresentare una soluzione sicura e protetta in particolar modo per le batterie. Il sistema scelto dispone di una protezione integrata contro il sovraccarico e gli eventi termici? Quale servizio viene offerto nel caso in cui una situazione inaspettata richiede una consulenza e/o l’intervento di un esperto da parte del fornitore? Questi sono aspetti importanti a cui prestare attenzione per non trovarsi oneri pesanti che andranno ad aggiungersi all’investimento iniziale.
Muoversi ora
Quando si parla di 2030 non si può non pensare agli obiettivi di impatto ambientale e riduzione dell’impronta carbonica. Sembra una data remota e invece mancano poco più di sette anni; periodo nel quale verrà richiesto un forte impegno da parte di tutti, consumatori ed aziende nel perseguire gli obiettivi ambientali, di sostenibilità, di circolarità e di riduzione dell’impronta carbonica che l’Agenda si è posta. L’orologio corre e i progetti sono molti. L’Unione Europea, ad esempio, si prefissata il raggiungimento di ben 187 GW per quanto riguarda la capacità di accumulo di energia: ciò sta a significare che vi sarà una forte spinta nella ricerca e nello sviluppo di ESS sempre più performanti ed affidabili: “L’Italia e il resto del mondo hanno intrapreso un viaggio non facile verso un domani più verde e sostenibile. In questo scenario, i sistemi di accumulo di energia avranno un impatto enorme, quindi è proprio adesso che occorre muoversi perché il 2030 è vicino e le possibilità offerte dalle tecnologie degli ESS sono davvero tantissime” conclude Negri.
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