Con l’aumento dell’energia solare ed eolica nelle reti, le stazioni di accumulo di energia offrono la flessibilità necessaria per bilanciare domanda e offerta, migliorare l’affidabilità e accelerare la decarbonizzazione.
Che cos’è una stazione di accumulo di energia?
Una stazione di accumulo di energia è un impianto su larga scala che immagazzina elettricità e la reimmette nella rete quando è necessario. La maggior parte dei nuovi impianti utilizza batterie agli ioni di litio, mentre altri impiegano impianti idroelettrici a pompaggio, batterie a flusso o aria compressa. Collegate a livello di trasmissione o distribuzione, queste stazioni agiscono come risorse rapide e controllabili per gli operatori di rete.
Vantaggi principali
- Stabilità della rete: risposta rapida in frequenza e supporto della tensione.
- Gestione dei picchi: ricarica nelle ore non di punta e scarica nei momenti di maggiore domanda per ridurre i costi di sistema.
- Integrazione delle rinnovabili: accumulo dell’energia solare ed eolica in eccesso e rilascio nelle ore serali.
- Backup e resilienza: fornitura di energia durante interruzioni o condizioni meteorologiche estreme.
- Riduzione delle emissioni: consente una maggiore penetrazione di energia pulita e riduce gli sprechi.
Come funziona
Quando la produzione supera il consumo, la stazione si carica convertendo l’energia elettrica in una forma immagazzinabile (chimica, potenziale o aria compressa). Quando la domanda aumenta, il sistema si scarica reimmettendo energia nella rete. Un controllore e un sistema di gestione dell’energia ottimizzano i cicli di carica e scarica in base ai segnali di prezzo, alle esigenze della rete e allo stato di carica.
Tecnologie principali
- Batterie agli ioni di litio (BESS): elevata efficienza, risposta in millisecondi, ampiamente utilizzate con durate da 1 a 8 ore.
- Batterie a flusso: lunga durata e capacità scalabile (elettroliti a base di vanadio o zinco), ideali per esigenze da 4 a 12 ore.
- Accumulo idroelettrico a pompaggio: tecnologia consolidata su scala multi-gigawatt, con durata di 6–20 ore, basata su serbatoi superiori e inferiori.
- Aria compressa e accumulo termico: opzioni promettenti per accumulo di lunga durata e integrazione industriale.
Casi d’uso comuni
- Regolazione della frequenza e riserve di emergenza.
- Fornitura di capacità per soddisfare la domanda di picco senza costruire nuove centrali.
- Stabilizzazione delle rinnovabili per progetti solare-più-accumulo ed eolico-più-accumulo.
- Microreti per campus, data center, porti e comunità remote.
Considerazioni di progettazione
- Dimensionamento: potenza (MW) rispetto all’energia (MWh) in base al ciclo operativo e alle fonti di ricavo.
- Sicurezza: chimica delle celle, rilevamento e soppressione incendi, ventilazione dell’involucro.
- Connessione alla rete: protezioni, integrazione SCADA e conformità ai codici di rete.
- Economia del ciclo di vita: efficienza, degrado, garanzie e piani di riciclo.
Esempio di progetto
Un impianto agli ioni di litio da 100 MW / 400 MWh abbinato a un parco solare da 200 MW può spostare la produzione diurna alle ore di punta serali, fornire servizi di frequenza in millisecondi e ridurre le perdite migliorando al contempo l’affidabilità della rete locale.
Uno sguardo al futuro
Le nuove soluzioni – come le batterie allo stato solido, l’accumulo a lunga durata (oltre 10 ore) e l’idrogeno verde – amplieranno le capacità e ridurranno i costi. Il sostegno politico, le connessioni semplificate e le garanzie affidabili accelereranno ulteriormente l’adozione.
Le stazioni di accumulo di energia stanno diventando una pietra miliare dei sistemi elettrici moderni. Fornendo flessibilità, resilienza ed energia più pulita, consentono a servizi pubblici, città e industrie di raggiungere gli obiettivi di affidabilità e sostenibilità – oggi e negli anni a venire.
