Tecnologie di accumulo: un nuovo modello di comparazione dei costi
Quello dei sistemi di accumulo è il settore determinante nel percorso di migrazione verso un nuovo modello di mobilità elettrica ed anche, nelle applicazioni stazionarie, verso un nuovo modello energetico distribuito, basato sulle rinnovabili.
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Per questo un tema di ricercatori dell’Imperial College di Londra ha sviluppato un nuovo modello per la determinazione e la comparazione dei costi di 9 diverse tecnologie di stoccaggio nell’arco della loro vita, con le batterie al litio che si propongono come la tecnologia più economica nei prossimi decenni del quale si da conto in un articolo pubblicato in questi giorni sulla rivista scientifica Joule (link in calce al post).
Un ambito decisivo già nel momento di acquistare per esempio un auto, dove oltre alla valutazione sul prezzo di acquisto ma anche i costi di esercizio durante l’intera vita, come le spese per il carburante e per la manutenzione. Proprio su questa filosofia di base hanno mosso la loro azione i ricercatori dell’Imperial College di Londra nella scelta dell’approccio di valutazione su quale tecnologia di storage investire. Per questo il team di ricerca ha messo a punto un modello d’analisi in grado di determinare i costi di 9 soluzioni di accumulo di energia elettrica, durante tutto il corso della loro vita, su 12 diversi ambiti applicativi, spaziando dal capostipite di tutti i sistemi di accumulo come il pompaggio idroelettrico (PHES-pumped hydro energy storage), all’accumulo ad aria compressa (CAES), dalle batterie al litio alla produzione di idrogeno, dalle batterie al vanadio redox (VRB- Vanadium Redox Battery) ai sistemi a volano (FlyWheel). Nella figura seguente, tratta dall’articolo pubblicato su Joule, due scenari evolutivi delle diverse tecnologie di accumulo, traguardati rispettivamente al 2020 ed al 2040.
Uno degli autori del team di ricerca britannico, Iain Staffell, docente del Center for Environmental Policy del college commenta il lavoro di ricerca: “Abbiamo scoperto che le batterie agli ioni di litio stanno seguendo le orme dei pannelli solari in silicio cristallino. Una volta erano costose e adatte solo alle applicazioni di nicchia, ma ora vengono prodotte in grandi volumi e i loro costi stanno scendendo molto più velocemente rispetto alle tecnologie di storage concorrenti”.
Si tratta di un modello che utilizza per le sue elaborazioni, i dati di oltre 30 studi peer-reviewed, evidenziando che, pur essendo al momento la tecnologia di storage più economica quella storica del pompaggio idroelettrico, dove l’acqua viene pompata a un bacino di riserva e poi rilasciata quando necessario azionando delle turbine, progressivamente i costi di questa soluzione non diminuiscono, mentre quelli delle batterie agli ioni di litio si riducono significativamente, proponendosi come opzione più conveniente per la maggior parte delle applicazioni dal 2030, anche quelle stazionarie. Come afferma poi il primo autore della ricerca, Oliver Schmidt, “Personalmente, ero sempre piuttosto scettico nei confronti dello storage al litio per applicazioni stazionarie, ma quando si tratta del pianificato, costo di investimento, funzionamento e ricarica, durata della tecnologia, efficienza e degrado delle prestazioni, le batterie agli ioni di litio combinano costi decrescenti e con prestazioni sufficienti a dominare la maggior parte delle applicazioni del sistema energetico. Mi sarei aspettato invece che le altre soluzioni potessero sovraperformarle in alcune applicazioni”.
Sauro Secci
