I sistemi di accumulo, o storage, permettono di immagazzinare l’energia prodotta da fonti rinnovabili e renderla disponibile esattamente quando serve. Plenitude contribuisce attivamente a questa evoluzione sviluppando il proprio impegno lungo due direttrici strategiche: da un lato propone soluzioni di storage avanzate e integrate al fotovoltaico per massimizzare l’autoconsumo di famiglie e imprese; dall’altro realizza e gestisce grandi impianti di stoccaggio utility scale. Queste grandi infrastrutture, connesse direttamente alla rete elettrica, sono progettate per lavorare in perfetta sinergia con i parchi eolici e fotovoltaici a cui sono associate oppure per operare in modo indipendente. Forniscono servizi di regolazione e stabilizzazione, offrendo flessibilità nella gestione del dispacciamento e bilanciando costantemente la rete per rispondere in tempo reale alla domanda di energia. Comprendere il funzionamento di queste tecnologie significa guardare al progresso dell’intero settore, dalle batterie domestiche ai grandi sistemi di accumulo internazionali.
In Sardegna, Plenitude ha realizzato il suo primo impianto utility scale in Italia. Situato ad Assemini, vicino Cagliari, è operativo da giugno 2023, all’interno della stessa area industriale dov’è presente anche un parco fotovoltaico da 23 MW con cui condivide alcune infrastrutture di connessione. L’impianto di Assemini è stato realizzato con moduli batteria basati sulla tecnologia Litio Ferro Fosfato (LFP) e rappresenta uno dei primi sistemi di accumulo di utility scale connesso alla Rete di Trasmissione Nazionale italiana. L’impianto offre il servizio “fast reserve” di regolazione ultrarapida della frequenza con l’obiettivo di migliorare la stabilità della frequenza di rete, in coordinamento con i servizi esistenti. Questo, alla sicurezza del sistema elettrico grazie a tempi di attivazione molto rapidi, costituisce un tassello fondamentale per sviluppare una sempre maggiore penetrazione delle energie rinnovabili nel mix energetico italiano.
Il posizionamento di Plenitude nello storage non si limita ai confini nazionali: questo impianto, infatti, si aggiunge allo storage di Guajillo in Texas. L’impianto è collocato accanto a uno dei più grandi parchi solari in esercizio di Plenitude, Corazon Solar Farm, per massimizzare le sinergie operative. Fornirà servizi di stabilizzazione della rete elettrica locale, contribuendo così all’efficienza del sistema energetico dell’intera regione.
I sistemi di accumulo stanno diventando un asset cruciale nel processo di transizione energetica. In questo podcast Marco Scurati, grazie all’ospite Marco Congiatu del team di Pipeline Divelopment, ci porta alla scoperta di come si immagazzina l’elettricità prodotta dalle fonti rinnovabili per trasformarla in energia per il cambiamento.
Che si tratti di una batteria domestica o di un grande impianto utility scale, il principio alla base dei sistemi di storage agli ioni di litio è lo stesso, ed è di natura elettrochimica. Una batteria è composta da due elettrodi, un anodo e un catodo, immersi in un mezzo conduttore chiamato elettrolita. Durante la carica, gli ioni di litio migrano dal catodo all’anodo, dove vengono immagazzinati sotto forma di energia chimica. Durante la scarica, il processo si inverte: gli ioni tornano verso il catodo all’interno della batteria, mentre gli elettroni fluiscono nel circuito esterno generando una corrente elettrica continua. Questa è tuttora la tecnologia dominante nel settore dello storage grazie all capacità di sostenere un numero molto elevato di cicli di carica e scarica. Sul mercato nell’ultimo decennio sono state sviluppate anche soluzioni alternative come le batterie a flusso che utilizzano elettroliti liquidi per immagazzinare energia e sono caratterizzate da una lunga durata e da una buona scalabilità, soprattutto in ottica utility scale.
Prima di poter alimentare i carichi domestici o essere immessa nella rete, la corrente continua stoccata nelle batterie deve essere convertita in corrente alternata da un inverter: un passaggio indispensabile sia nei sistemi residenziali sia negli impianti di grande taglia, dove gli inverter raggiungono potenze dell’ordine del megawatt.
Lo storage gioca un ruolo fondamentale nell’ottimizzazione dell’autoconsumo anche a livello residenziale. Le batterie sono generalmente collegate all’impianto fotovoltaico e dimensionate in funzione della sua capacità di generazione. Consentono di immagazzinare l’energia in eccesso prodotta durante le ore di irraggiamento solare, rendendola disponibile nelle fasce prive di produzione diretta come quelle serali e notturne. L’integrazione tra impianto fotovoltaico, batteria e inverter è essenziale per massimizzare l’autoconsumo. L’inverter, infatti, non solo converte la corrente continua prodotta dai pannelli in corrente alternata utilizzabile in casa, ma può anche gestire il flusso di energia verso lo storage e la rete elettrica, in base alla produzione, ai consumi e allo stato di carica della batteria.
La diffusione delle fonti rinnovabili, come il solare e l’eolico, per natura intermittenti e non programmabili, rende lo storage un tassello essenziale al fine di garantire la stabilità della rete e l’affidabilità dell’approvvigionamento. Gli impianti di stoccaggio, in particolare quelli di tipo utility scale, contribuiscono a bilanciare i possibili squilibri tra domanda e offerta offrendo servizi di regolazione della frequenza e della tensione. Attraverso il meccanismo del time-shifting, questi sistemi ottimizzano l’uso dell’energia: assorbono la produzione in eccesso durante i momenti di bassa domanda (overgeneration) per rilasciarla nelle fasi di picco.
Lo storage svolge inoltre un compito strategico nell’assorbire la domanda elettrica addizionale. In questo contesto si inserisce il concetto di flessibilità energetica, ovvero la capacità di adattare produzione e consumi ai segnali del sistema. Grazie all’integrazione di sistemi di accumulo, l’utente evolve da prosumer a prosumager, un profilo capace di gestire i propri flussi energetici per supportare la rete nei momenti di necessità.
In un ecosistema integrato, i sistemi di accumulo diffusi possono essere raggruppati per operare in sinergia come una Centrale Elettrica Virtuale (VPP). Tale configurazione permette di offrire servizi di flessibilità con tempi di attivazione molto rapidi, contribuendo alla sicurezza del sistema elettrico. Il risultato è un modello di consumo più efficiente, dove lo storage su larga scala e gli accumulatori domestici cooperano per rendere cittadini e imprese protagonisti del sistema energetico.
Approfondisci i meccanismi e i vantaggi di questo nuovo paradigma.
Il desiderio di conservare l'energia per renderla disponibile nel momento esatto del bisogno ha accompagnato a lungo l'evoluzione umana. Se per millenni si è stati costretti a consumare le risorse nel momento stesso in cui venivano prodotte, la vera svolta è arrivata con gli studi sull'elettricità. A cavallo tra il Settecento e l'Ottocento, l'idea di sfruttare reazioni elettrochimiche per generare e immagazzinare un flusso di corrente ha cambiato per sempre il rapporto con l'energia, innescando un'evoluzione tecnologica che arriva fino agli attuali sistemi di accumulo.
Invenzione della pila voltaica ad opera di Alessandro Volta.
Questo dispositivo, composto da dischi di rame e zinco separati da panni imbevuti di una soluzione salina, fu il primo a generare un flusso costante di elettricità. Da allora, la ricerca nel campo dell’accumulo di energia ha fatto passi da gigante, portando allo sviluppo di diverse tecnologie, tra cui le batterie al piombo-acido, ancora oggi utilizzate per l’avviamento dei motori termici, e le batterie al nichel-cadmio.
Sviluppo delle batterie agli ioni di litio.
Queste grazie alla loro elevata densità energetica, al peso ridotto e alla lunga durata, hanno rapidamente conquistato il mercato dell’elettronica di consumo, alimentando dispositivi come laptop, smartphone e tablet. Ancora oggi sono la tecnologia dominante nel settore dello storage grazie all’elevata capacità di sostenere un numero molto elevato di cicli di carica e scarica.
Premio Nobel per la Chimica a John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino. Sono considerati i principali artefici dello sviluppo di questa tecnologia.
Utilizzo delle batterie a flusso nel sistema di stoccaggio collegato al parco fotovoltaico Plenitude a Ravenna Ponticelle.
L’integrazione sempre più profonda dei sistemi di storage conferma che lo sviluppo delle fonti rinnovabili procede di pari passo con la capacità di immagazzinarne l’energia. Grazie all’impiego di tecnologie avanzate e a modelli di aggregazione come le Centrali Elettriche Virtuali, l’accumulo aiuta a colmare il divario tra la natura intermittente di queste risorse e l’esigenza di flessibilità e programmabilità della rete. Ecco perché sostenere la crescita della capacità di stoccaggio significa investire in un modello di progresso capace di generare valore a lungo termine per l’intero ecosistema elettrico.
Dallo sviluppo e gestione di grandi parchi fotovoltaici alle soluzioni per l'autoconsumo residenziale: così Plenitude valorizza l’energia del sole.
Dall’energia elettrica prodotta dai parchi eolici onshore e offshore a una tecnologia che contribuisce a sostenere la transizione energetica.
