Storage, la parola chiave di un futuro a zero emissioni

Pubblicato venerdì, 15 gennaio 2016

Proviamo a immaginare se già oggi il sistema energetico fosse alimentato esclusivamente da energie rinnovabili. Se spingessimo l’interruttore della corrente in un’afosa notte d’estate, qualcosa non funzionerebbe come ci aspettiamo: gli impianti eolici o fotovoltaici collegati alla rete elettrica, infatti, in quel momento non produrrebbero. Ovviamente, per accendere la luce o attaccare la lavatrice non possiamo aspettare che salga il vento o che splenda il sole. Per portare a termine la “rivoluzione verde”, dunque, bisogna risolvere il principale limite di alcune fonti rinnovabili, che risiede nella loro scarsa prevedibilità.

Attualmente, per evitare i black-out, questa variabilità viene compensata con l’immissione in rete di energia prodotta dalle centrali termoelettriche, o dalle rinnovabili maggiormente programmabili come l’idroelettrico e la geotermia. Ora è finalmente possibile compiere l'ultimo passo, con lo sviluppo di batterie in grado di accumulare l'energia in momenti di picco di produzione (giornate ventose o con molto sole) evitando che venga dispersa, e di reimmetterla nella rete quando è più opportuno.

Ci sono infatti giornate in cui la produzione rinnovabile è tale da poter soddisfare la totalità del fabbisogno energetico di intere aree. Con l’aumentare della generazione distribuita, la rete dovrà presentare una flessibilità sempre più ampia. Lo storage è uno strumento fondamentale per garantirla. I sistemi di accumulo permettono infatti di adeguare la produzione alle esigenze di rete, evitando disfunzioni – instabilità dei livelli di tensione o della frequenza - per eccesso di carico o di generazione: questo rende possibile anche una gestione più flessibile ed efficiente di una porzione di rete più o meno estesa.

Esistono diverse tipologie di sistemi di accumulo. Lo storage termico utilizza l'energia irradiata dal sole, lo storage a pompaggio sfrutta i bacini idrici a valle delle centrali idroelettriche, mentre quello elettrochimico prevede l'utilizzo di batterie. Sono già in corso interessanti sperimentazioni di accumulo anche con sistemi inerziali a volano e con i cosiddetti ‘ultracapacitori’. Il gruppo Enel ha compreso da diversi anni le potenzialità del settore, cominciando a testare in Italia e in Spagna i primi modelli sperimentali.

Nel 2014 in Cile siamo riusciti a garantire elettricità 24 ore su 24 al piccolo villaggio di minatori di Ollagüe, sito a 3.660 metri di altezza. Lì abbiamo realizzato un sistema ibrido composto da 1.539 pannelli fotovoltaici, un minieolico corredato da batterie di accumulo, un generatore diesel di emergenza e due trinum (sistemi termodinamici cogenerativi solari a concentrazione) in grado di produrre contemporaneamente energia elettrica e termica. Il Sudamerica offre numerose aree con reti elettriche deboli e grande abbondanza di fonti rinnovabili, e in questi casi lo storage è in grado di risolvere seri problemi di alimentazione.

In Italia abbiamo inaugurato lo scorso settembre, a Catania, un sistema di accumulo di taglia 1MW/2MWh, collegato a un impianto fotovoltaico da 10 MW, che utilizza la tecnologia Durathon "sodium-metal halide" sviluppata da General Electric. Nell’impianto di Potenza Pietragalla, invece, lo storage è integrato con il pre-esistente campo eolico. È un sistema di taglia 2MW/2MWh che utilizza per la prima volta la tecnologia Samsung SDI agli ioni di litio, in grado di garantire elevatissimi livelli di rendimento. Ancora in Italia, sull’isola di Ventotene abbiamo completato i test di verifica della batteria da 300 kW e 600 kWh basata su tecnologia a ioni di litio, che integrerà il sistema di generazione dell'isola. Ventotene è infatti alimentata da un sistema di storage Enel che permette di immagazzinare l'elettricità prodotta dai piccoli generatori locali, così da evitare sia sprechi invernali che blackout estivi (quando l’isola, meta turistica, è densamente popolata) riducendo l'utilizzo di carburante e le emissioni correlate.

In Spagna, sempre nelle isole dove la profondità dei fondali marini ostacola la connessione alla rete nazionale, stiamo sviluppando il progetto STORE - Storage Technologies of Reliable Energy. Nelle Canarie sono già in esercizio tre diversi impianti di accumulo: a Gran Canaria un sistema di batterie al litio, a La Gomera un accumulo inerziale, a La Palma un banco di ultracapacitori.

In questo contesto di innovazione tecnologica abbiamo stretto un accordo di collaborazione con Tesla Motors, azienda statunitense attiva nel settore dei veicoli elettrici di alta gamma, per sperimentare l’integrazione dei loro sistemi di accumulo nei nostri parchi eolici e fotovoltaici. I risultati dei test forniranno indicazioni circa l’aumento di produzione delle centrali e l’integrazione delle rinnovabili nella rete elettrica. Oltre a Tesla, i nostri progetti prevedono partnership con altri grandi player globali del settore come Fiamm, General Electric, Samsung SDI e Toshiba e stiamo vagliando la possibilità di introdurre sistemi di storage in altri Paesi in cui siamo presenti.

Negli ultimi anni le tecnologie rinnovabili hanno compiuto passi da gigante. Lo storage è l’ultimo tassello per completare il mosaico di un futuro a zero emissioni: uno scenario che vedrà il gruppo Enel in prima fila per il suo sviluppo in larga scala.