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Smart City. come immagazzinare energia, la sfida dello storage

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Il tema è caldo in tutto il mondo: la Germania sta investendo in maniera decisa negli accumulatori ad uso domestico, la California ha un enorme mandato per la realizzazione di sistemi di stoccaggio e il mercato dei “peak – shifting” e dello “storing system” sta guadagnando campo tra i consumatori, tra i “prosumers” e tra i gestori di rete. Indiscutibili i benefici in termini di risparmio energetico che si avrebbero in tutto il mondo, sia in termini economici che di riduzione delle emissioni di sostanze nocive, grazie all’implementazione di nuovi sistemi di stoccaggio dell’energia.

Le innovazioni tecnologiche che ambiscono a soppiantare i sistemi di stoccaggio sperimentati fin’ora e che vantano di essere più competitive sul mercato e più efficienti sono: lo stoccaggio chimico, il CAES (Compressed Air Energy Storage) e il pumped hydro. Vediamole una ad una:

 

Lo stoccaggio chimico

 

In Germania sono in molti a credere che l’unica modo per stoccare grandi quantità di energia, come quella prodotta con le rinnovabili, sia quello di sfruttare la chimica. Sono molti gli studi che condurranno, tramite l’elettrolisi, alla conversione dell’energia in eccesso proveniente da sole e vento, in idrogeno e metano.

Il Dr. Gunter Ebert del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems di Friburgo sostiene che idrogeno e metano siano le uniche opzioni per lo stoccaggio su larga scala dell’energia e che consentano di immagazzinare fino a 70 TWh, contro i 50 GWh delle comuni batterie.

L’idea di Ebert è quella di immagazzinare l’idrogeno o il metano in recipienti e riutilizzarli poi per alimentare veicoli, celle a combustibile o direttamente per il riscaldamento o per produrre energia. Con molta probabilità un sistema simile potrà essere perfezionato e messo sul mercato nel 2020.

 

Il CAES (Compressed Air Energy Storage)

 

La seconda grande tecnologia che sta avendo credito è lo stoccaggio ad aria compressa, meglio conosciuta come CAES (Compressed Air Energy Storage). La società di Boston General Compression ha avviato lo scorso anno un progetto pilota in Texas con un sistema da 2,5 MWh di capienza. Peter Rood, Development officer della General Compression ha detto che il sistema CAES funziona bene anche su larga scala con impianti dai 10 ai 100 MW. Questo richiederebbe un recipiente di stoccaggio sotterraneo, mentre per gli impianti fotovoltaici sui tetti e la generazione distribuita potrebbero bastare piccoli sistemi con la funzione “bank storage”. Per un impianto eolico da 100 MW, l’ideale sarebbe avere una struttura in grado di conservare tra 200 MWh e 400 MWh di produzione elettrica. Il CAES sembra sia in grado di fornire tutto questo a un quarto del prezzo delle normali batterie.

 

Pumped Hydro

 

L’ultima innovativa tecnologia è il pumped hydro, su cui stanno puntando sia il Melbourne Energy Institute, sia la
 Australian National University (ANU). L’Australia ha già qualche sistema di questo tipo (è un elemento chiave del programma Hydro Snowy River), ma il nuovo approccio prevede l’ ubicazione del pompaggio idroelettrico di stoccaggio lontano da corsi d’acqua naturali, collocando due serbatoi a differenti altezze che potrebbero essere utilizzati per immagazzinare l’energia, in prossimità degli impianti eolici.

Andrew Blakers della ANU dice che ci sono numerosi siti lungo la costa orientale dell’Australia che potrebbero prestarsi al pompe hydro. Uno studio congiunto della società di consulenza Arup e l’Università di Melbourne Energy Institute suggerisce che l’approccio migliore potrebbe essere di pompaggio dell’acqua di mare fino a scogliere costiere, già sperimentato in Giappone. I sostenitori del pomped hydro sostengono che sia questa la tecnologia più economica.

Questi sistemi sperimentali di stoccaggio dell’energia dimostrano che a breve termine si potrà programmare l’uso di energie pulite come l’eolico e il solare, così come avviene per le centrali termoelettriche, ma a zero emissioni di CO2e altre sostanze inquinanti, con notevole beneficio per il nostro Pianeta. La transizione verso un sistema energetico low carbon è possibile ed è sempre meno lontana.

 

 

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