Sistemi di accumulo di energia: la criogenizzazione ci mette ancora lo zampino con i sistemi ad “aria liquida”

Il fronte delle tecnologie disponibili per il cruciale ambito dello stoccaggio di energia elettrica, fondamentale oltre che per definitiva consacrazione della e-mobility, per la migrazione verso modelli energetici distribuiti, basati sulla coralità delle energie rinnovabili, si sta arricchendo di nuove famiglie tecnologiche come quella dei sistemi LAES (Liquid Air Energy Storage).

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Ancora una volta, come nella evoluzione verso i combustibili di nuova generazione come il GNL (Gas Naturale Liquefatto), le tecnologie sono ancora una volta centrali nei nuovi  sistemi di accumulo di energia ad “aria liquida”, denominati LAES, i quali permettono l’accumulo e la fornitura di energia elettrica per periodi di tempo più lunghi rispetto alle batterie agli ioni di litio, che rappresentano ad oggi una delle tecnologie di punta.

Proprio in queste settimane è stato inaugurato nella località di Pilsworth presso Manchester nel Regno Unito, un impianto di accumulo dimostrativo LAES denominato “Highview Power Storage”. Si tratta di un impianto progettato per immagazzinare energia rinnovabile prodotta in eccesso, con particolare riferimento a quelle caratterizzate da maggiore intermittenza ed aleatorietà come eolico e fotovoltaico, rendendola disponibile nei momenti di picco della domanda di energia elettrica.

La tecnologia LAES è basata sulla trasformazione dell'aria ambiente in aria liquida attraverso un processo di criogenizzazione che raggiunge i -196 ° C. Il liquido refrigerato viene stoccato in serbatoi a tenuta stagna, dai quali, al momento della richiesta di energia l'aria liquida viene aspirata e pompata ad alta pressione. Il calore accumulato dal sistema di liquefazione dell'aria viene utilizzato per essere applicato all'aria liquida con degli scambiatori di calore, utilizzando un fluido termoconvettore intermedio, potendo così produrre un gas ad alta pressione, utilizzabile per l’azionamento di una turbina e la produzione di energia elettrica.

Flusso di processo tecnologia di stoccaggio energia LAES (Fonte: Highview Enterprises)

Si tratta di un impianto sperimentale, quello di Manchester che, nonostante la taglia ridotta (5 MW/15 MWh), presenta  numerosi vantaggi della tecnologia LAES rispetto alle tecnologie convenzionali, già diffuse di stoccaggio energia basato sulle batterie, permettendo come già detto, la fornitura di energia elettrica per periodi più lunghi. In particolare il nuovo impianto Highview Power Storage può alimentare 5.000 abitazioni di medie dimensioni per circa tre ore. Importante anche il potenziale della tecnologia, considerando infatti che in un litro di aria liquida vengono compressi circa 700 litri di aria ambiente, le future applicazioni di questa tecnologia potranno stoccare ingenti quantitativi di energia, anche di molti GWh di energia potenziale. Altro aspetto non trascurabile della tecnologia, il fatto che il deposito di aria liquida può vantare grane longevità, non degradandosi nel tempo, come accade invece, per esempio, con le celle agli ioni di litio.

Il nuovo impianto britannico è stato realizzato con un finanziamento di 8 milioni di sterline dal Department of Energy and Climate Change e si propone come una sfida importante per l’evoluzione dei sistemi elettrici. Infatti se l'Highview Power Storage, risponderà alle attese è già pianificata la realizzazione di un successivo impianto LAES da 200-MW/1,2-GWh che sarà denominato "The Gigaplant".

 

Link documento presentazione Highview Power Storage (Highview Power Storage)

 

A seguire un video che illustra la configurazione di un impianto di accumulo di energia ad aria liquida.

Sauro Secci

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