Innovazione

Dove si conserva l'energia pulita in eccesso? Nelle super batterie di ultima generazione

Una delle sfide del futuro per rendere sempre disponibile l'energia verde accumulata nei momenti di picco è realizzare delle superbatterie per stiparla.

La transizione energetica sostituirà la generazione di elettricità basata sui combustibili fossili con le rinnovabili. Ma il suo successo non dipenderà solo da quanti impianti fotovoltaici o eolici verranno realizzati. La generazione di energia dal Sole è possibile solo di giorno, mentre il vento è per sua natura intermittente. Si tratta di due fonti energetiche non sempre disponibili. Ecco perché, nello sviluppo delle rinnovabili, un ruolo chiave sarà ricoperto dai "sistemi di accumulo".

Super batterie. Sono sistemi per l'accumulo di energia rinnovabile da immettere nella rete nei momenti di picco dei consumi. Al momento le tecnologie più efficienti sono i Bess, acronimo di Battery Energy Storage Systems, cioè sistemi di accumulo di energia a batteria. Tutti i Paesi, compresa l'Italia, impegnati nella transizione energetica stanno puntando sulla loro diffusione. Indispensabili per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione, questi impianti permettono di usare in maniera più costante l'energia prodotta dalle rinnovabili, garantendo stabilità, flessibilità e resilienza del sistema elettrico.

Una norma targata Europa. Il piano europeo Fit for 55 fissa al 2030 l'obiettivo di ridurre del 55% le emissioni di gas serra, rispetto ai livelli del 1990. Per l'Italia questo renderà necessario lo sviluppo di impianti di accumulo per una capacità complessiva di 95 Gwh: i primi cantieri sono già stati avviati tra aprile e giugno del 2023.

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Su Focus n. 375 in edicola un approfondimento sulle super batterie del futuro. © Focus

DA NORD A SUD. Le regioni in cui Enel Green Power sta realizzando i sistemi Bess, per più di 1.600 MW, sono Piemonte, Liguria, Lombardia, Veneto, Friuli-Venezia Giulia, Emilia-Romagna, Lazio, Umbria, Toscana e Sardegna. «I Bess che stiamo realizzando», spiegano gli esperti di Enel Green Power, «sono in gran parte collocati nei siti di impianti termoelettrici già dismessi o in procinto di esserlo, e sono quindi un esempio di riuso "circolare" delle infrastrutture e dei terreni già occupati da attività di produzione di energia elettrica».

SEMPLICI MA COMPLESSI. Come sono fatti i sistemi Bess? Sembrano container, ma all'interno trovano posto armadiature (rack), che contengono i moduli (box), in cui sono a loro volta alloggiate le batterie vere e proprie (celle). Completano l'installazione i cablaggi che collegano le varie unità, i sistemi di raffreddamento e antincendio, le interfacce per i sistemi di controllo e gli inverter, che trasformano la corrente elettrica continua in uscita dalle batterie in corrente alternata, con le giuste caratteristiche per l'immissione nella rete.

connubio perfetto. I Bess si integrano bene con gli impianti solari ed eolici sia perché possono accumulare energia e renderla disponibile per coprire durante i momenti di picco della domanda, sia perché accumulano l'energia prodotta in eccesso dalle rinnovabili durante il giorno per restituirla di notte.

Sistema anti-spreco. La flessibilità rende i Bess perfetti per un sistema elettrico in transizione: quando la quota di energia rinnovabile nel sistema è bassa vengono utilizzati per bilanciare istantaneamente immissioni e prelievi di energia dalla rete, e garantire una riserva per la domanda di picco. Quando invece la produzione rinnovabile eccede il consumo, possono accumulare l'energia in eccesso, che altrimenti verrebbe sprecata, per restituirla al sistema quando le rinnovabili non producono (di notte o quando non soffia il vento).

LA TECNOLOGIA. Il sistema di accumulo Bess si basa sulla tecnologia agli ioni di litio (quella in uso anche nelle auto elettriche). Questa tecnologia assicura grande capacità di stoccaggio, lunga vita d'esercizio ed efficienza prolungata nel tempo, anche dopo un gran numero di cicli di carica e scarica. La tecnologia delle batterie agli ioni di litio è oggi la più conveniente, con costi di produzione che si sono ridotti di molto negli ultimi anni, grazie anche alla relativa abbondanza di questo elemento in tutto il Pianeta.

Materiale strategico. All'Europa servirà molto litio nel prossimo futuro: il fabbisogno di questo materiale per la produzione di batterie, secondo le stime della società di analisi Benchmark Mineral Intelligence, crescerà del 300% da oggi al 2030. Nel nostro continente si produce meno dell'1% del litio globale, ecco perché la Commissione Europea sta promuovendo l'apertura di nuove miniere e attivando accordi commerciali con fornitori come Cile, Cina, Australia e altri Paesi africani e dell'America Latina.

SOLUZIONE ECOSOSTENIBILE. I Bess favoriscono la diffusione di fonti rinnovabili con un'occupazione di suolo minima: la quantità di sistemi di accumulo richiesti per raggiungere i 95 Gigawattora di capacità necessari all'Italia non richiederanno infatti più di 400 ettari (poco più di tre volte l'estensione del parco della Reggia di Caserta). Inoltre, queste batterie già oggi sono in gran parte riciclabili, e lo saranno ancora di più in futuro grazie all'intenso lavoro di ricerca condotto in tutto il mondo sulle tecnologie e sui materiali utilizzati.

19 dicembre 2023 Riccardo Oldani
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