L’energy storage sarà sempre più determinante per varie industrie, tra cui quella automobilistica. Ma cos’è esattamente? La crescente domanda di veicoli elettrici e di stoccaggio di energia, su scala industriale e distribuita, sta portando a una veloce espansione dei mercati globali delle batterie. Si stima che il mercato dello stoccaggio di energia crescerà, da 27 GW installati a livello globale nel 2021 (quasi tre volte quello del 2020) a 411 GW previsti nel 2030, secondo una recente indagine di BloombergNEF.
Per sostenere e sviluppare questo mercato si muove anche l’Unione Europea, e la Commissione Ue ha realizzato il report Raccomandazioni per lo stoccaggio dell’energia’, che fornisce una serie di indicazioni per aiutare i Paesi comunitari a sfruttare il potenziale dell’accumulo energetico, anche per la mobilità elettrica e la decarbonizzazione dei trasporti su strada.
In questo scenario, l’Energy storage è il sistema per portare flessibilità alla rete elettrica e alla diffusione delle rinnovabili. Nel documento della Commissione Ue si rileva che “c’è una relazione diretta, a volte esponenziale, tra la necessità di flessibilità – giornaliera, settimanale e mensile – e la diffusione della generazione rinnovabile. Di conseguenza, la necessità di flessibilità sarà particolarmente rilevante nei prossimi anni, dal momento che la quota di energia rinnovabile nel sistema elettrico dovrebbe raggiungere il 69% entro 2030”.
Cosa si intende per Energy storage
L’Energy storage, che letteralmente significa immagazzinamento o accumulo di energia, è un sistema che raccoglie l’energia prodotta dalle fonti rinnovabili, per renderla utilizzabile anche quando gli impianti non sono in funzione, mentre la fonte di energia rinnovabile non è direttamente disponibile. Ad esempio, quando non c’è vento nel caso dell’eolico, o quando non c’è sole per alimentare i pannelli solari.
Si tratta di un insieme di tecniche e processi di accumulo, costituiti da dispositivi e tecnologie per l’assorbimento e il rilascio di energia elettrica, e installabili su differenti tipologie di impianti alimentati da fonti rinnovabili. Il loro ruolo è immagazzinare l’elettricità e renderla disponibile quando c’è maggiore necessità, funzionando da bilancia tra domanda e offerta e contribuendo a stabilizzare la rete.
Come funziona l’accumulo di energia
Ecco come funziona il sistema: una parte dell’energia prodotta, se occorre subito, viene consumata direttamente, mentre quella in eccesso viene immagazzinata all’interno delle batterie. Quando l’accumulatore è carico, il surplus di energia viene immesso nella rete elettrica. Quando invece serve più energia di quella presente nell’accumulatore allora viene prelevata dalla rete.
Quindi, ogni volta che c’è eccesso di produzione energetica da fonti rinnovabili, questa può essere ceduta alla rete globale o immagazzinata e usata per caricare le batterie.
Benefici e vantaggi dello Storage energetico
Già oggi i sistemi di accumulo e di Storage offrono diversi benefici. Innanzitutto, garantiscono all’infrastruttura elettrica la flessibilità necessaria man mano che aumenta la penetrazione delle rinnovabili non programmabili. Immagazzinando l’energia in eccesso durante i periodi di alta produzione e rilasciandola durante i periodi di forte domanda, l’accumulo aiuta a bilanciare la rete e a garantire un approvvigionamento affidabile. Rafforzando la resilienza energetica e riducendo di conseguenza la dipendenza dai combustibili fossili come fonti di energia di riserva.
Ma i sistemi di Energy storage hanno anche il potenziale per contrastare il caro energia: riducendo al minimo la dipendenza dai combustibili fossili e rendendo più prevedibili e convenienti i prezzi dell’elettricità, sia per i consumatori privati sia per le imprese. Tuttavia al momento il comparto è ancora frenato da una serie di ostacoli, come la mancanza di segnali di mercato a lungo termine, lentezze burocratiche o tariffe di rete discriminatorie.
Tecnologie impiegate nei veicoli elettrici
Le batterie sono oggi tra i sistemi di Storage più diffusi e stanno attraversando una vera e propria rivoluzione tecnologica: anno dopo anno si introducono nuovi materiali e soluzioni tecnologiche d’avanguardia, garantendo così maggiore efficienza, costi più bassi e un approccio design-to-recycle, per ottenere un prodotto sempre più sostenibile.
Ci sono diverse tipologie di questi sistemi di accumulo: tra le più diffuse troviamo le batterie al litio (o agli ioni di litio, LIB), una soluzione sicura, duratura e veloce nell’immagazzinare energia rispetto alle precedenti batterie al piombo-acido. Altre tipologie sono le batterie di accumulo per impianti fotovoltaici al gel, quelle stazionarie e quelle AGM.
Le batterie al piombo-acido e agli ioni di litio sono al centro dell’attenzione per le sfide che si prospettano soprattutto nell’ambito dell’elettrificazione dei trasporti. Al termine della loro vita utile esiste già una filiera di riciclo per le batterie al piombo-acido, che arriva a recuperarne fino al 90%. Per le batterie agli ioni di litio, invece, in Europa siamo ancora a un tasso di recupero solo del 5%.
Stime sul mercato delle batterie al litio
Queste batterie al litio rappresentano oggi una delle tecnologie di Energy storage più avanzate. I vantaggi vanno dall’elevata densità di energia alla bassa autoscarica – ossia, la perdita di capacità delle batterie è molto inferiore rispetto alle batterie piombo-acido tradizionali –, dalla lunga durata all’ampia gamma di applicazioni. Ad esempio, possono essere installate su quasi tutti i dispositivi elettronici, dagli smartphone ai veicoli elettrici.
Le batterie agli ioni di litio sono la tecnologia in più rapida crescita sul mercato, offrendo una potenza e prestazioni energetiche migliori rispetto a quelle al piombo.
La domanda di LIB dovrebbe aumentare di oltre il 30 % entro il prossimo decennio. Secondo stime, l’Ue avrà bisogno di fino a 18 volte più litio e 5 volte più cobalto entro il 2030, e quasi 60 volte più litio e 15 volte più cobalto entro il 2050, rispetto all’attuale fornitura dell’intera economia dell’Unione Europea.
Energy storage: il boom italiano dei sistemi di accumulo
La Fondazione per lo Sviluppo Sostenibile evidenzia che nel 2022 in Italia si è assistito a un vero e proprio boom dei sistemi di accumulo (+330% in un anno). Confrontando 2021 e 2022 si rileva come i sistemi di accumulo siano passati da media di 3mila nuove unità installate ogni mese a una di ben 13mila unità al mese. A fine 2022, dunque, si è arrivati a una potenza complessiva di 1.530 MW e a una capacità massima di 2.750 MWh.
La tecnologia più diffusa? Ovviamente le batterie elettrochimiche al litio (99% del totale) seguite da quelle al piombo (0,6%), come rileva ANIE Federazione nel suo report dedicato agli impianti di stoccaggio energetico in Italia. Numeri decisamente più piccoli, del tutto marginali, per le batterie di flusso al poli-SolfuroBromuro e al vanadio redox, per le batterie a volano, quelle al nichel-cadmio, nichel-zinco, zolfo-sodio e supercondensatori.
L’Energy Storage Coalition europea
L’Energy Storage Coalition è la nuova organizzazione che punta ad accelerare la decarbonizzazione del sistema energetico europeo. È appena nata dall’accordo tra SolarPower Europe, l’associazione europea per lo stoccaggio dell’energia, WindEurope e Breakthrough Energy, altre realtà di livello internazionale specializzate nel settore.
I suoi tre principali obiettivi saranno: aumentare la consapevolezza sui servizi forniti dallo stoccaggio energetico. Identificare gli ostacoli alla diffusione efficiente delle rinnovabili insieme allo Storage. Sostenere un quadro finanziario, legale e politico in grado di supportare l’implementazione dei sistemi di accumulo in tutta Europa.
Giles Dickson, Ceo di WindEurope, rimarca: “È necessario maggiore spazio di accumulo per aumentare la capacità dei parchi eolici in grado di connettersi alle reti, soprattutto nei punti più deboli. Dobbiamo anche fare in modo che ogni kWh prodotto dai parchi eolici possa essere utilizzato al massimo delle sue potenzialità e nel miglior modo possibile. Per garantire l’approvvigionamento energetico dell’Europa, dobbiamo offrire flessibilità di sistema riducendo a zero la nostra dipendenza dai combustibili fossili”.
