Il Gruppo Enel ha inaugurato, in collaborazione con la startup israeliana Brenmiller, un innovativo impianto di accumulo sostenibile di energia basato sulle rocce, chiamato TES, Thermal Energy Storage. L’impianto si trova nella centrale termoelettrica di Santa Barbara, a Cavriglia (Arezzo).
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Sfruttare il calore per immagazzinare energia
L’idea è quella di usare il calore per immagazzinare energia per usarla quando ne abbiamo bisogno. Ad esempio, si può utilizzare l’elettricità prodotta da fonti rinnovabili come eolico e fotovoltaico per scaldare le rocce e generare vapore, e di nuovo elettricità, in un secondo momento. Si può inoltre utilizzare il vapore come fonte di calore per le produzioni che lo richiedono, come nel caso delle ceramiche o dei birrifici, evitando così il consumo di gas. L’uso di vapore per le produzioni che richiedono calore può anche aiutare a ridurre le emissioni. Si può inoltre cedere il calore agli impianti termici riducendo così il consumo del combustibile utilizzato, come nel caso del gas, come accade nella centrale a ciclo combinato di Santa Barbara.
Come funziona l’accumulo di energia termica
La tecnologia TES utilizza un processo di carica e scarica in due fasi per fornire energia termica tramite le rocce frammentate: in quella di carica, il vapore generatore dell’impianto passa attraverso tubi per riscaldare le rocce adiacenti; in quella successiva, scarica il calore accumulato che viene rilasciato per scaldare l’acqua in pressione in modo tale da produrre vapore che genera elettricità.
I vantaggi
Sono numerosi i vantaggi di questo sistema di accumulo di energia rispetto alle batterie al litio. In primo luogo si le rocce sono già presenti in abbondanza in Italia e non sarebbe necessario importare un altro materiale. Un altro vantaggio è il sistema di accumulo e rilascio. L’accumulo di energia, infatti, può durare fino a cinque ore, rispetto alle batterie al litio, e l’elettricità prodotta può essere ceduta alla rete in modo più rapido.
Inoltre i TES offrono diversi vantaggi alle reti di riscaldamento e raffreddamento, tra cui la riduzione dei picchi di richiesta termica, l’aumento dell’efficienza del sistema e l’integrazione di altre fonti di calore come il calore di scarto industriale o l’acqua di mare.
Il TES di Santa Barbara
L’impianto sperimentale presentato è in grado di immagazzinare fino a circa 24 megawattora di calore a una temperatura fino a 600 gradi per 5 ore, fornendo una significativa resilienza all’impianto. Grazie al fatto di essere un sistema altamente isolato, è in grado di trattenere l’energia immagazzinata per un tempo molto lungo e con trascurabili perdite verso l’esterno. Può sopportare temperature molto elevate, fino a oltre 800 gradi ed è stato progettato per essere modulare e scalabile.
La collaborazione italo-israeliana
Il TES inaugurato in Toscana è il primo al mondo realizzato con tecnologia sviluppata in Israele e prodotto da Enel. La start up Brenmiller è stata selezionata attraverso l’hub di innovazione energetica di Tel Aviv e il progetto è stato sviluppato nell’ambito di un protocollo italo-israeliano e ha beneficiato di un finanziamento di un milione di euro dall’Autorità israeliana per l’innovazione.
Ridurre la dipendenza dal gas
Questo è un impianto che riduce la dipendenza dal gas, e anche da materie prime critiche come il litio. Ciò significa anche una riduzione dell’impatto sul mercato energetico e sulle commodities. Lo ha spiegato Ernesto Ciorra, Chief Innovability Officer di Enel, durante la presentazione dell’impianto. L’obiettivo è rendere presto disponibile questa teologia per le aziende italiane in modo da ridurre i consumi di gas delle aziende più energivore per la produzione di calore.
Sistemi di accumulo per fonti rinnovabili
L’aumento della produzione di energia elettrica da fonti di energia rinnovabile negli ultimi due decenni ha reso sempre più importante la ricerca e lo sviluppo di sistemi di accumulo di energia. Le fonti di energia rinnovabile come il vento, il sole o le maree non generano energia alla stessa velocità con cui viene consumata nelle città. Questo passaggio da sistemi energetici governati da combustibili fossili tradizionali a sistemi con un’alta penetrazione di energie rinnovabili introduce squilibri di carico tra domanda e offerta. È per questo che sono fondamentali sistemi in grado di immagazzinare energia.
L’accumulo di energia termica è molto più economico dell’accumulo di elettricità e ha un elevato potenziale di integrazione delle fonti rinnovabili che, per loro natura sono intermittenti, come l’eolico e il solare. Inoltre, risulta essere molto utile nel settore del riscaldamento o del raffreddamento, ad esempio tramite pompe di calore o caldaie elettriche.
