Batterie per conservare l'energia rinnovabile, disponibile quando serve

Sole, acqua, vento. Tre componenti essenziali per la vita dell’essere umano e, oggi, anche per il cammino verso la transizione energetica, che porta con sé una quota crescente di energia elettrica proveniente da fonti naturali. Le rinnovabili, però, da sole non possono più bastare: il sole tramonta, il vento cambia e la loro disponibilità intrinsecamente intermittente non è in grado di sostenere tutti i nostri consumi. Servono quindi i sistemi di accumulo strategici, che vanno considerati alla stregua di una “power-bank” per il sistema elettrico: immagazzinano energia quando ce n’è abbondanza e la rilasciano quando la domanda cresce. Allo stesso tempo, aiutano a stabilizzare frequenza e tensione nella rete elettrica: in altri termini, aiutano a rendere l’energia rinnovabile, naturalmente intermittente, più continua ed affidabile.

Oltre agli impianti idroelettrici di pompaggio che già da molti decenni forniscono capacità di accumulo per i sistemi elettrici, negli ultimi anni la crescita della produzione da rinnovabili è stata accompagnata dallo sviluppo di BESS (Battery Energy Storage System), ossia sistemi di accumulo di energia elettrica a batterie.

Il funzionamento è simile a quello delle batterie dei dispositivi di uso quotidiano, in grado quindi di accumulare energia quando la produzione rinnovabile supera la domanda, per restituirla alla rete nel caso opposto. Questi sistemi inoltre riescono efficacemente a supportare la rete elettrica: se la frequenza di rete scende per un picco di domanda, la batteria eroga energia, tamponando il ‘buco’; se la frequenza sale, il sistema BESS assorbe e immagazzina l’energia in eccesso. Il risultato è un sistema più efficiente e resiliente, capace di valorizzare ogni chilowattora rinnovabile prodotto.

Oggi la tecnologia BESS più diffusa è quella agli ioni di litio, scelta per efficienza, modularità e tempi di risposta. Nelle applicazioni industriali prevale la chimica litio-ferro-fosfato, che limita l’uso di materiali critici e ha benefici in termini di sicurezza e durata. Le economie di scala ne hanno spinto la competitività, accelerando il suo processo di crescita nel mercato. Fra le alternative al litio, stanno emergendo soluzioni basate sullo zinco o sugli ioni di sodio.

In via di sviluppo è anche l’approccio “second life”, un modello di economia circolare che, grazie all’utilizzo di batterie di recupero dall’automotive, reimpiegate in applicazioni BESS, permette la riduzione dei costi di realizzazione e dei rifiuti, migliorando la gestione del fine vita, allungando la vita utile dei materiali.

Il “second life” dimostra la propria scalabilità anche in contesti complessi come l’aeroporto di Roma-Fiumicino, dove Enel con il progetto Pioneer, ha realizzato il più grande impianto di accumulo in Italia alimentato da batterie second-life, realizzato per supportare il fabbisogno energetico dell’aeroporto Leonardo da Vinci.

Un progetto pioneristico che, grazie al riutilizzo di 762 batterie esauste provenienti da tre grandi brand automobilistici, permette di immagazzinare e gestire al meglio l’energia prodotta dal preesistente impianto fotovoltaico dell’aeroporto.

Un altro progetto ambizioso di Enel in tema di integrazione e innovazione energetica è BESS4HYDRO che, nell’impianto idroelettrico di Dossi a Valbondione, in provincia di Bergamo, affianca una batteria a litio all’impianto idroelettrico a bacino. Il progetto, di avvio previsto per la prossima primavera, consentirà un aumento della capacità sistema di accumulo, una risposta più rapida alle esigenze della rete elettrica, una migliore efficienza operativa e una maggiore flessibilità dell’impianto.

Nell’ambito dello storage l’innovazione non dorme mai, sperimentando altre tecnologie e sistemi di accumulo: in provincia di Salerno è stato inaugurato il primo progetto italiano sviluppato da Enel con il Gruppo Magaldi, con tecnologia Power-to-Heat. Si tratta di una “batteria a sabbia”, che accumula energia rinnovabile sotto forma di calore, per poi rilasciarla sotto forma vapore, fornendo energia termica.

L’accumulo energetico, sempre più vitale per lo sviluppo delle rinnovabili e per la transizione energetica dimostra ancora una volta che nell’ambito dell’energia non esiste una soluzione tecnologica unica, bensì soluzioni che, integrate, permettono di accumulare energia in maniera efficiente, sfruttandone al meglio il potenziale.