Le tecnologie per l’accumulo dell’energia sono una componente strategica e necessaria per un’utilizzazione ottimale delle fonti rinnovabili e per la conservazione dell’energia. L’Unione Europea ha recentemente (marzo 2007) deciso di ridurre le emissioni di CO2 nell’atmosfera (nel 2020 dovranno essere inferiori del 20-40 % rispetto a quelle del 1990) ma fino ad oggi nella maggior parte dei paesi industrializzati il contributo delle fonti rinnovabili è del tutto marginale nel soddisfacimento della domanda energetica. Questo è dovuto a molte ragioni, sia perché alcuni nuovi sistemi energetici non sono ancora considerati competitivi con i sistemi convenzionali a combustibili fossili, e poi ci sono ancora alcuni regolamenti e barriere di mercato da superare. Cioò è vero in particolare per l’accumulo dell’energia elettrica per una serie di motivi, fra cui l’evoluzione delle norme e direttive ambientali cui devono sottostare le utilities elettriche, il progressivo aumento dell’utilizzo di potenza elettrica da parte delle industrie e delle utenze domestiche, l’incremento della penetrazione delle fonti energetiche rinnovabili per far fronte alla crescente domanda. I sistemi di accumulo dell’energia elettrica permettono di svincolare la potenza elettrica generata da quella assorbita dalle utenze. Ciò è di grande importanza per le utilities elettriche essendo la potenza richiesta dalle utenze soggetta a considerevoli variazioni orarie, giornaliere e stagionali. Inoltre, la generazione elettrica da fonti rinnovabili è soggetta a variazioni difficilmente prevedibili sia sulla scala delle ore che su scala giornaliera o stagionale. L’utilizzo di sistemi per l’accumulo dell’energia elettrica può determinare una serie di vantaggi. Ad esempio, lo sfruttamento diffuso e su larga scala di fonti energetiche rinnovabili è spesso impedito dalla natura intermittente e non controllabile della disponibilità di potenza. L’integrazione di sistemi di accumulo può consentire una maggiore penetrazione delle fonti rinnovabili nel sistema energetico, con conseguente risparmio di combustibili fossili ed emissioni. Inoltre, l’impatto ambientale della generazione elettrica è significativamente penalizzato, in alcuni Paesi, dal funzionamento degli impianti di compensazione dei picchi di potenza, spesso caratterizzati da una bassa efficienza. L’integrazione di sistemi di accumulo nel sistema elettrico riduce l’utilizzo di questi impianti. Infine, la sempre più forte richiesta di un sistema elettrico che sia nello stesso tempo basato su fonti sostenibili ed affidabili, per una serie crescente di applicazioni, impone livelli sempre più stringenti sulla qualità della fornitura di potenza elettrica. Al fine di facilitare i contatti e le collaborazioni tra i cultori di queste tematiche, il Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell’Università di Bologna ha organizzato una Giornata di Studio in data 8 Ottobre 2007 presso l’Aula Magna della Facoltà di Ingegneria di Bologna. I principali argomenti trattati nella giornata di studio sono i seguenti: • Batterie convenzionali ed avanzate • Superconducting Magnet Energy Storage systems (SMES) • Flywheels • Sistemi idrolizzatore / fuel-cell • Condensatori convenzionali • Supercondensatori / Ultracondensatori • Compressed Air Energy Storage systems (CAES) • Thermal Energy Storage systems (TES) • Sistemi elettronici di potenza per il controllo dei sistemi di accumulo. • Centrali idroelettriche di pompaggio
Atti della Giornata di Studio EST 2007 - Electrical Energy Storage Technologies 2007 - L'accumulo dell'energia elettrica nell'era delle fonti rinnovabili
BRESCHI, MARCO;NEGRINI, FRANCESCO;SANDROLINI, LEONARDO;SERRA, GIOVANNI
2007
Abstract
Le tecnologie per l’accumulo dell’energia sono una componente strategica e necessaria per un’utilizzazione ottimale delle fonti rinnovabili e per la conservazione dell’energia. L’Unione Europea ha recentemente (marzo 2007) deciso di ridurre le emissioni di CO2 nell’atmosfera (nel 2020 dovranno essere inferiori del 20-40 % rispetto a quelle del 1990) ma fino ad oggi nella maggior parte dei paesi industrializzati il contributo delle fonti rinnovabili è del tutto marginale nel soddisfacimento della domanda energetica. Questo è dovuto a molte ragioni, sia perché alcuni nuovi sistemi energetici non sono ancora considerati competitivi con i sistemi convenzionali a combustibili fossili, e poi ci sono ancora alcuni regolamenti e barriere di mercato da superare. Cioò è vero in particolare per l’accumulo dell’energia elettrica per una serie di motivi, fra cui l’evoluzione delle norme e direttive ambientali cui devono sottostare le utilities elettriche, il progressivo aumento dell’utilizzo di potenza elettrica da parte delle industrie e delle utenze domestiche, l’incremento della penetrazione delle fonti energetiche rinnovabili per far fronte alla crescente domanda. I sistemi di accumulo dell’energia elettrica permettono di svincolare la potenza elettrica generata da quella assorbita dalle utenze. Ciò è di grande importanza per le utilities elettriche essendo la potenza richiesta dalle utenze soggetta a considerevoli variazioni orarie, giornaliere e stagionali. Inoltre, la generazione elettrica da fonti rinnovabili è soggetta a variazioni difficilmente prevedibili sia sulla scala delle ore che su scala giornaliera o stagionale. L’utilizzo di sistemi per l’accumulo dell’energia elettrica può determinare una serie di vantaggi. Ad esempio, lo sfruttamento diffuso e su larga scala di fonti energetiche rinnovabili è spesso impedito dalla natura intermittente e non controllabile della disponibilità di potenza. L’integrazione di sistemi di accumulo può consentire una maggiore penetrazione delle fonti rinnovabili nel sistema energetico, con conseguente risparmio di combustibili fossili ed emissioni. Inoltre, l’impatto ambientale della generazione elettrica è significativamente penalizzato, in alcuni Paesi, dal funzionamento degli impianti di compensazione dei picchi di potenza, spesso caratterizzati da una bassa efficienza. L’integrazione di sistemi di accumulo nel sistema elettrico riduce l’utilizzo di questi impianti. Infine, la sempre più forte richiesta di un sistema elettrico che sia nello stesso tempo basato su fonti sostenibili ed affidabili, per una serie crescente di applicazioni, impone livelli sempre più stringenti sulla qualità della fornitura di potenza elettrica. Al fine di facilitare i contatti e le collaborazioni tra i cultori di queste tematiche, il Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell’Università di Bologna ha organizzato una Giornata di Studio in data 8 Ottobre 2007 presso l’Aula Magna della Facoltà di Ingegneria di Bologna. I principali argomenti trattati nella giornata di studio sono i seguenti: • Batterie convenzionali ed avanzate • Superconducting Magnet Energy Storage systems (SMES) • Flywheels • Sistemi idrolizzatore / fuel-cell • Condensatori convenzionali • Supercondensatori / Ultracondensatori • Compressed Air Energy Storage systems (CAES) • Thermal Energy Storage systems (TES) • Sistemi elettronici di potenza per il controllo dei sistemi di accumulo. • Centrali idroelettriche di pompaggioI documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
