Sistemi di accumulo energia : perché sono necessari con le rinnovabili

Il modo di produrre energia in Italia negli ultimi anni sta cambiando rapidamente. È evidente il passaggio da un sistema centralizzato basato su poche grandi centrali alimentate da combustibili fossili a un sistema decentrato, di generazione distribuita, in cui a farla da protagonista sono le energie da fonti rinnovabili, fonti per definizione intermittenti.

Questo storico passaggio, i numeri parlano di energia da fonti rinnovabili triplicata in soli 15 mesi a partire dal 2009, porta con se una serie di interrogativi e di problematiche tecniche in termini di trasmissione, distribuzione, dispacciamento e accumulo di energia che renderanno nei prossimi anni necessario un ripensamento delle reti perseguendo criteri di “intelligenza e flessibilità”.

Il punto cruciale di questo ripensamento è il tema dell’ accumulo di energia. Basti pensare che, secondo dati diffusi da RSE (istituto di ricerca sul sistema energetico), nel 2010 i soli impianti eolici hanno disperso 470 milioni di kwh di energia per la mancanza di idonei sistemi di accumulo, energia del resto ugualmente pagata ai produttori con il relativo  costo riversato nelle bollette dei consumatori.

Sistema di accumulo energia attraverso batterie

Se si considera inoltre tutta la problematica relativa alla sicurezza, va da se che in un sistema che vedrà sempre più protagoniste le rinnovabili, e in particolare il fotovoltaico che è cresciuto a ritmi da capogiro, contraddistinto da una capacità di produzione nei momenti favorevoli molto superiore alla domanda, lo spreco può divenire insostenibile e urgente diventa la necessità di implementare diffusamente sistemi di accumulo. In sostanza batterie molto grandi in grado di immagazzinare l’energia in sovrappiù e rilasciarla in rete al momento opportuno per un totale che annualmente, secondo Terna, potrebbe essere di 410 mln di Kwh.

Ma i sistemi disponibili a questo scopo sono molteplici. Nel mondo il sistema di accumulo più diffuso è quello del pompaggio idroelettrico per complessivi 123 Gw. A confronto spariscono le alternative, batterie, CAES (accumulo di energia attraverso l’aria compressa) e volani, cui sono affidati solo circa 2 Gw di energia. Anche in Italia il sistema di gran lunga più utilizzato è il pompaggio idroelettrico ma Terna ha in programma l’acquisto di batterie per una capacità complessiva di accumulo di 130 Mw.

I sistemi di accumulo si dividono in tre categorie. La prima che prevede l’accumulo di energia meccanica  comprende il pompaggio idroelettrico, ma anche il CAES – che prevede l’accumulo di aria compressa in serbatoi – e i volani che invece utilizzano l’energia cinetica rotazionale. Una seconda categoria è quella dell’accumulo di energia elettrochimica tramite batteria, mentre l’ultima categoria è quella dell’accumulo di energia elettrostatica attuata tramite supercondensatori.

Nel confronto complessivo tra i vari sistemi il pompaggio, il CAES e le batterie presentano una maggiore versatilità in termini di Time shift, integrazione alle rinnovabili, differimento degli investimenti in rete, regolazione e riaccensione del sistema elettrico. Usi per i quali si rivelano inadatti volani e supercondensatori il cui utilizzo è invece ideale nel campo del supporto alla tensione e della qualità del servizio.