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Sistemi di Accumulo di Energia a Volano: ecco come funzionano
Sistemi di Accumulo di Energia a Volano. GB Zorzoli, uno dei massimi esperti italiani di energia, ci spiega come funzionano e quali sono i pro e i contro di questa tecnologia.
Il funzionamento dei sistemi di accumulo di energia a volano (SAEV) si basa sull’accelerazione di un rotore a sospensione magnetica (Volano) fino a una velocità molto elevata e sul mantenimento dell’energia nel sistema sotto forma di energia cinetica di rotazione.
In fase di scarica, quando l’energia viene prelevata dal sistema, la velocità rotazionale del volano viene ridotta. In fase di carica, l’energia aggiunta aumenta la velocità di rotazione del volano.
Rispetto ad altre tecnologie di accumulo energetico, i SAEV hanno una lunga durata (decenni con poca manutenzione), un’elevata energia specifica (100–130 Wh/kg) e una grande potenza massima in uscita. Allo stato attuale, l’efficienza energetica può arrivare a superare l’80% e la ricarica richiede in media meno di 15 minuti.
I sistemi di accumulo di energia a volano devono però fare i conti con diversi problemi. Si tratta di sistemi complessi da realizzare, che richiedono sistemi di raffreddamento o riscaldamento aggiuntivi per mantenere prestazioni ottimali. Di conseguenza sono molto costosi. Se un SAEV si rompe, può disintegrarsi violentemente, con seri rischi per la sicurezza. Sono necessari quindi protocolli di contenimento e sicurezza ad hoc.
I primi progetti di sistemi di accumulo di energia a volano di dimensioni significative sono stati quelli realizzati da Beacon Power di Stephentown, New York, ed Hazle Township, Pennsylvania, entrambi di 20MW.
Il SAEV cinese
La costruzione del SAEV cinese di Dinglun è iniziata nel 2023 ed è costata 48,1 milioni di dollari, una cifra enorme. Questo SAEV (Fig.1), di 30 MW, è in grado di accumulare l’energia sufficiente per alimentare 2.000 abitazioni per un anno, grazie ai suoi 120 volani ad alta velocità.
Una caratteristica che lo differenzia dalle precedenti realizzazioni di SAEVA è il pozzo seminterrato, che garantisce un ambiente sicuro per chi gestisce l’impianto.
Il costo di Dinglun va però confrontato con la vertiginosa discesa dei prezzi delle batterie a ioni di litio (Fig.2). Per risultare competitivo, dovrebbe riuscire ad accumulare circa 370 GWh!
Nella foto di copertina: La centrale elettrica di accumulo di energia a volano Shanxi Dinglun di Shenzhen Energy
