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Nigel Brandon, Preside della Facoltà di Ingegneria dell’Imperial College London, ha tenuto un intervento sul futuro del mondo energetico con un focus sulle nuove tecnologie in ambito di stoccaggio.L’agenda è stata suddivisa nei seguenti 3 punti: Quale ruolo può giocare lo stoccaggio di energia Qual è il valore dello stoccaggio energetico Il valore delle partnership tra mondo accademico e industriale nel settore energetico Il ruolo dello stoccaggio energeticoCi sono diverse tipologie di energia: alcune possono essere caricate molto velocemente, altre possono avere grandi contenitori per lo stoccaggio ma richiedere molto più tempo per la ricarica.I servizi richiesti dalle diverse tipologie rispondono a queste differenza sostanziali tra tipi di energia: quelle a risposta di frequenza più rapida necessitano alta potenza, per bilanciare le fonti energetiche tradizionali o rinnovabili.Qual è il valore economico che si può dare ad un sistema di stoccaggio?In primis è il caso di valutare i costi nel costruire un sistema, in rapporto a quelli che sarebbero da sostenere nel caso non si mettesse in piedi.Qual è il costo della transizione da un sistema tradizionale ad uno a bassa emissione di carbonio?In particolare è da considerare che, per il caso del Regno Unito, la location ideale di questa base per lo stoccaggio sarebbe la Scozia, grazie al suo importante contributo sull’energia eolica ma andrebbe ad essere trasportata soprattutto in Inghilterra meridionale per cui va valutato caso per caso (ad esempio, come in questo caso, eventualmente integrando il sistema con gas o veicoli elettrici).Questo dimostra che i vantaggi dello storage dipendono dal tipo di sistema e possono variare in base alle aree geografiche e al dispiegamento del servizio.La conclusione dello studio in oggetto, ha indicato in questo tipo di sistema, un risparmio di circa 10 miliardi di pound entro il 2050.Avendo a disposizione diverse tipologie di tecnologia (a bassa, media o alta flessibilità) è possibile ottenere un mix di generazione ottimale per raggiungere target a 100 o 50 grammi di co2 a orizzonte 2030. L’obiettivo a 100 è più raggiungibile, mentre a 50 implica più tempo o dei costi maggiori. Il valore dello stoccaggio nei futuri sistemi a basso carbonio2020-2030-2050 sono gli obiettivi sempre più stringenti della decarbonizzazione.I risparmi previsti sono distribuiti in diversi aspetti come: costi operativi di gestione, distribuzione, generazione e così via (un esempio concreto: c’è minor necessità di nuove installazioni: possiamo usare meglio l’output di questi sistemi di stoccaggio).Il valore dello storage oggi in Gran Bretagna è meno elevato di quello che sarà in futuro: si prevede un risparmio di oltre 1000 pound per kilowatt. Differenza tra Energia e PotenzaAggiungendo maggiore capacità di storage distribuito, la capacità si riduce nel corso del tempo. Più capacità implica minor ritorno sull’investimento e per ragioni di sicurezza è auspicabile avere il giusto mix di casistiche. I costi non vanno a scalare in maniera lineare. Se vogliamo 10 volte l’energia stoccata, con alcune tecnologie (ad esempio batterie di flusso) i costi per scalare non sono proporzionati. Potenziali casi d’uso di tecnologie di stoccaggioLe tipologie possibili sono sostanzialmente tre: principalmente energia: aria compressa, batterie di flusso, idrogeno, elettrolisi, aria liquida, calore pompato. soprattutto potenza: condensatori, volani convenzionali: le batterie (stoccano sia potenza che energia) ad alta temperatura (sodio, zolfo) o bassa (ioni di litio, nichel, acido di piombo)Abbiamo a disposizione diverse tipologie di dispositivi in base ai nostri obiettivi e al costo più conveniente. Batterie Ioni di LitioPro: la supply chain sta riducendo i costi velocemente (siamo a 250 dollari per kilowatt) la densità di elevato voltaggio – grande efficienza bassi costi di manutenzioneContro: costi di installazione elevati la sicurezza e l’incertezza per l’operatività a lungo termine la disponibilità del litio su ampia scala I super capacitorI super capacitor colmano il gap tra potenza ed energia: si tratta diun separatore poroso posto tra due elettrodi immersi in un elettrolita liquido.Sempre più applicazioni industriali si avvalgono di questo dispositivo (ad esempio nelle stazioni ferroviarie)Pro: sono soprattutto utilizzati per stoccaggio di energia ad alta potenza e a breve termine, possono essere interessanti per una stabilizzazione di frequenza.Contro: i costi per kilowatt 10 volte più alti i rischi legati alla disponibilità Batterie di FlussoSi tratta di una tecnologia elettrochimica: si cambia lo stato di ossidazione di un elettrolitio.Pro: è possibile scindere potenza ed energia (è una tecnologia molto flessibile – ampio ventaglio di applicazioni) la lunga durata di vita bassi livelli di auto riduzione di caricaContro: costi tecnologici che dipendono dalle capacità di stoccaggio e relativamente alti non sono adatti al trasporto di energia (per la densità di potenza che vanno a generare) In sintesi, non esiste una soluzione giusta a priori: occorre valutare attentamente il costo in base alla proposta di valore e il ritorno di investimento, oltre alla possibilità di poter scalare.Le tecnologie vincenti non sono le migliori in termini assoluti ma quelle che meglio si adattano alle supply chain e ai mercati globali per ridurre i costi.C’è una sfida legata al mercatoBisogna sviluppare nuovi sistemi e la chiave saranno queste nuove tecnologie. Partnership con il mondo accademicoLa voce indipendente e autorevole del mondo accademico può avere un ruolo esterno importante nel dibattito sul tema energetico. La ricerca ha il tempo di studiare le questioni e formare talenti giovani con nuove idee. Le soluzioni co-create possono portare idee e soluzioni che facciano la differenza nel business e nella società.La Imperial London, ad esempio, ha una partnership con Energy Futures Lab che si concentra su cinque punti chiave: energie pulite infrastrutture energetiche potenza sostenibile trasporti a bassa emissione di carbonio la normativa e l’innovazione Conclusione in 4 punti chiave Lo stoccaggio di energia ha il potenziale di ridurre i costi della transizione verso i nuovi sistemi a bassa emissione di carbonio, perché in grado di offrire un sistema flessibile. le tecnologie sono indispensabili devono essere sicure e convenienti. Sono necessarie strutture di mercato che forniscano i servizi. L’analisi e la discussione equilibrata per informare gli stakeholder viene garantita dal sodalizio tra mondo accademico e industriale. Il ruolo di quest’alleanza strategica è anche di accelerare il processo di innovazione e generare un vero vantaggio competitivo e un benessere sociale.