Per capire al meglio quali siano le tecnologie relative all’accumulo, e quindi pregi e difetti in relazione alle applicazioni, è necessario analizzarle al meglio. Le funzionalità delle diverse applicazioni, infatti, si distinguono in due macrocategorie come quella delle prestazioni in potenza e quella delle prestazioni in energia. La prima è relativa allo scambio di potenze elevate nell’arco di tempi brevi e con tempi di risposta altrettanto brevi, mentre la seconda riguarda i sistemi in grado di restituire una potenza costante per alcune ore.

I sistemi in potenza si dividono a loro volta in due categorie, quelli per i servizi di rete che assicurano funzionalità quali risorse per risolvere le congestioni, l’inerzia sintetica, la regolazione primaria di frequenza, la regolazione secondaria e terziaria, il bilanciamento e la regolazione di tensione, mentre la categoria appartenente alla “power quality” assicura la qualità della tensione e la continuità del servizio. Più complessa la composizione delle categorie relativa ai sistemi in energia che consentono una gestione time shift, l’integrazione con le fonti rinnovabili e la sicurezza del sistema elettrico. Si tratta tipologie che danno vantaggi sia all’utenza sia alla rete, vantaggi che in quest’ultimo caso andrebbero riconosciuti, magari con incentivi mirati, ma si tratta di un discorso che non appartiene all’aspetto tecnologico.

Il time shift, consente l’arbitraggio del prezzo energia, l’aumento della quota di autoconsumo, la riduzione della potenza impegnata e la flessibilizzazione delle curva di carico. Si tratta di funzionalità interessanti sotto il profilo dell’evoluzione del sistema elettrico, poiché permettono una maggiore libertà energetica, consentendo una riduzione dei prezzi unita a una maggiore stabilità. Ma è nel rapporto con le fonti rinnovabili che l’accumulo si esprime il meglio ed è su questo campo, assieme a quello relativo alla mobilità sostenibile che puntano le aziende. La sua integrazione con le rinnovabili, infatti, consente la risoluzione delle congestioni di rete, una regolarità del profilo d’immissione in rete – il noto sbilanciamento che è uno dei principali problemi delle fonti rinnovabili come fotovoltaico ed eolico, e che suscita non poche polemiche – e la regolazione del profilo di scambio dell’interfaccia alta/media tensione. Da non sottovalutare, infine, la sicurezza del sistema elettrico che i sistemi in energia consentono.

Sul fronte delle tecnologie specifiche dei sistemi d’accumulo abbiamo i sistemi elettrochimici, quelli meccanici, quelli elettrici, quelli chimici e quelli termici. Ai fini elettrici le più interessanti sono le prime tre, ma bisogna considerare il fatto che è sulle tecnologie elettrochimiche che si stanno concentrando gli sforzi sia delle industrie, sia dei ricercatori, per due motivi. Il primo è legato alle economie di scala già presenti visto che molte batterie sono già utilizzate negli usi più disparati, mentre il secondo è quello legato alla possibilità di definizione degli obiettivi di ricerca poiché si tratta di apparati sui quali c’è già stata ampia sperimentazione. Si tratta di batterie a elettrolita acquoso, ad alta temperatura, al litio e a circolazione di elettrolita. In alcuni casi queste tecnologie sono già mature per altri utilizzi come quelli legati all’automotive (avviamento), alla logistica interna ad attività come quelle manifatturiere.

Una delle caratteristiche più importanti in generale delle batterie è la durata legata ai cicli di carica/scarica fattore che determina la vita delle batterie stesse in relazione all’utilizzo. Si va dagli 800 cicli delle batterie al piombo (elettrolita acquoso) ai 10.000 delle batterie redox a circolazione di elettrolita al vanadio, passando per i 5.000 di quelle al litio. Bisogna considerare, inoltre, che la ricerca sui cicli di vita in futuro sarà influenzata dal mercato. Considerando un utilizzo per l’accumulo domestico e un ciclo di scarica e carica quotidiano si va dai circa due anni di durata degli accumulatori al piombo ai 13,6 (teorici) di quelli al Litio. Se si dovessero sviluppare forme di mobilità elettrica diffuse assisteremo a uno sviluppo, per esempio nel caso del Litio, che punterà più alla diminuzione dei prezzi e all’aumento della capacità, rispetto all’incremento del numero dei cicli di carica/scarica, poiché già ora abbiamo una durata che è equivalente al periodo di vita del mezzo. Per il momento, visto che gli utilizzi e i relativi mercati sono ancora agli arbori è difficile capire quale strada sarò scelta e quale abbandonata.

7 ottobre 2013
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I vostri commenti
Giovanni, mercoledì 4 dicembre 2013 alle20:13 ha scritto: rispondi »

E vero che le batterie al gel, controllando la scarica fino al 30% possono durare fino a10 anni?Ciao a tutti e grazie.

Maurizio Bonfanti, martedì 8 ottobre 2013 alle7:24 ha scritto: rispondi »

Perché il GSE vieta l'accumulo sugli impianti incentivati? Se uno carica la batteria dell'auto collegandosi al medesimo impianto domestico cui sono collegati i suoi pannelli solari, non sta facendo in sostanza proprio questo? In teoria dunque non potrebbe? Un'altra storia all'italiana? Saluti MB

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