Accumulo di energia: l'idea tedesca delle rocce basaltiche

La progressiva migrazione verso un modello energetico finalmente distribuito, partecipativo e per questo davvero democratico, reso possibile dalle energie rinnovabili nella loro articolata coralità e con l'insostituibile contributo di diverse tecnologie di accumulo di energia per dare continuità alla nuova rete distribuita che si va gradualmente disegnando.

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Un ambito di tecnologie davvero molto vivace e variegato quello dei sistemi di accumulo che si sta gradualmente arricchendo di approcci certe volte sorprendenti, come il progetto tedesco in corso ad Amburgo, dove Siemens-Gamesa sta costruendo un sistema per lo stoccaggio del surplus elettrico dell’eolico, la più discontinua tra le energie rinnovabili, sotto forma di calore, in un serbatoio riempito con mille tonnellate di pietre basaltiche. Si tratta di approccio tecnologico con una efficienza complessiva che si dovrebbe attestare al 25%, ma potrebbe aumentare su taglie di impianti di dimensioni maggiori  rispetto a quello pilota.

Si tratta di una idea su cui molti sono disposti a scommettere, quello dello stoccaggio termico all'interno delle rocce, da non confondere con le applicazioni geotermiche, dal momento che si parla di un enorme contenitore in cemento armato, riempito con mille tonnellate di pietre basaltiche, in costruzione da parte di Siemens Gamesa Renewable Energy, presso le fonderie d’alluminio Trimet ad Amburgo.

Si tratta del primo esempio di sistema FES, Future Energy System, realizzato su scala commerciale da Siemens Gamesa a valle di tre anni di ricerca e sviluppo in un sito-pilota, per convertire l’energia elettrica in calore da immagazzinare in un serbatoio termicamente isolato, della capacità di 800 metri cubi di materiale.

Secondo un comunicato ufficiale di Siemen-Gamesa (link comunicato), si tratta di un sistema che utilizza tecnologie consolidate in ambito industriale come ventilatori e riscaldatori per produrre aria calda, necessari per portare gli strati di roccia inseriti nel “guscio” di cemento a 600 °C, e boiler e turbine a vapore per riconvertire il calore in elettricità.

In un tale contesto, le rocce agiscono come una “batteria virtuale” in grado di stoccare energia termica, potendola rilasciare in un momento successivo, con l’obiettivo di utilizzare il surplus generato da fonti rinnovabili, con particolare riferimento all’eolico in particolare, molto diffuso sopratutto nel nord della Germania, per alimentare lo stoccaggio per stabilizzare la rete coprendo anche picchi di domanda e potendo così sopperire alla grande variabilità di produzione dei parchi eolici e un pò meno dei fotovoltaici.

Lo schema seguente, tratto dalla presentazione del progetto del settembre 2016, prima della fusione tedesco-iberica tra Siemens Wind Power e Gamesa, riassume il funzionamento del sistema.

Il completamento dei lavori del nuovo sito di accumulo di Amburgo per laa primavera del 2019, con il completamento delle fasi di test e di esercizio preliminare, che avverranno sulla rete gestita dall’utility locale Hamburg Energie.

La batteria virtuale, avrà una capacità di 30 MWh e potrà garantire energia elettrica fino a 24h consecutive, grazie a un generatore da 1,5 MW di potenza. Si tratta di un progetto che ha ricevuto un importante finanziamento di 27 milioni di euro dal ministero federale tedesco per l’energia. Come detto in premessa, secondo le stime di Siemens Gamesa riportate da GTM Research, la tecnologia FES raggiungerà un’efficienza complessiva del 25% nello stabilimento di Amburgo, con importanti margini di miglioramento in un ipotetico impianto di potenza superiore, dell’ordine di almeno 100 MW, condizione che potrebbe consentire di fornire energia elettrica ad un costo inferiore a 10 cent€/kWh.

Si tratta evidentemente di una ipotesi, quest'ultima, economicamente sostenibile secondo una serie di precondizioni, come la disponibilità di una notevole quantità di eccedenza energetica rinnovabile con un costo vicino allo zero.

Un progetto, da valutare in un più ampio scenario di raffronto con le altre soluzioni di accumulo energetico, con una attenta valutazione di costi-benefici, rendimenti complessivi, costi operativi, ingombri, con la caratteristica di disporre, come evidenziato da Siemens Gamesa, di due grandi vantaggi costituiti dalla possibilità di ottimizzare le economie di scala (raddoppiando la capacità installata, i costi non raddoppiano, o quasi, come invece avviene con le batterie) e la maggiore durata del sistema, immune  dal degrado di efficienza tipico dei dispositivi elettrochimici.

Link sito Siemens 

Sauro Secci

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