Accumulo di energia elettrica

L’accumulo di energia è considerato da circa un secolo una delle principali soluzioni per migliorare la flessibilità e l’efficienza delle reti elettriche. Tali esigenze sono cresciute con l’evoluzione del sistema di generazione edistribuzione dell’energia elettrica e con ladiversificazione degli usi finali. Inoltre, l’interesse per l’utilizzo dell’energia elettrica nella micromobilità urbana in alternativa ai combustibili tradizionali sta determinando lo sviluppo di una rilevante flotta di veicoli elettrici, che possono essere visti dalla rete sia come carico sia come elementi di un sistema diaccumulo distribuito.

Le batterie al litio sono il sistema di accumulo elettrochimico più interessante e in maggiore sviluppo perché presentano numerosi vantaggi, tra cui quello di poter essere utilizzate sia nella gestione del sistema elettrico che negli usi finali (ad es., su veicoli a trazione elettrica).

Nell’ambito della Ricerca del Sistema Elettrico, sono stati condotti da ENEA studi su applicazioni innovative di sistemi diaccumulo (batterie e supercondensatori) per uso industriale e terziario, in particolare l’applicazione a una funivia di undispositivo di accumulo elettrico a medio termine (batterie al litio) e l’applicazione a un carro ponte di un dispositivo diaccumulo a breve termine (accumulo con supercondensatori), con dimensionamento, valutazioni tecnico-economiche, simulazioni, realizzazione di prototipi e impianti per la sperimentazione sul campo in condizioni reali.

Il progetto avviato nel periodo 2008-09 è rivolto alla ricerca su batterie al litio con caratteristiche innovative, alle relative applicazioni industriali e alla valutazione, in condizioni di reale utilizzo, delle soluzioni più convenienti da un punto di vista tecnologico ed economico. In particolare nel periodo 2011-2012, le attività hanno riguardato:

• ricerca di materiali e processi per migliorare le prestazioni degli elementi catodici e anodici;
• realizzazione e prova di celle complete da laboratorio;
• progettazione, realizzazione e prova di tecnologie di controllo e interfaccia di potenza significativa (10-20 kW) del sistema di accumulo con la rete e con utenze particolari;
• validazioni sperimentali di un’abitazione civile con accumuli misti (termico ed elettrico) in logica “casa attiva”;
• definizione e valutazioni di profili di prova per la verifica del prolungamento della vita utile “second life” delle batterie al litio usate nei veicoli elettrici;
• indagine sulle potenzialità applicative nella rete elettrica nazionale di sistemi di accumulo alternativi a quello elettrochimico, quali nuovi sistemi di pompaggio di acqua ed accumulo di aria compressa (CAES).