Nella ricerca di soluzioni per incrementare la capacità di accumulo di energia rinnovabile, spesso si è alla ricerca di tecnologie innovative in grado di intervenire nel modo più rapido possibile e dislocate in maniera distribuita in prossimità dei centri di consumo o, in alternativa, concentrate in sistemi di più grande dimensione posti geograficamente a una maggiore distanza dagli utilizzatori.
COME FUNZIONA?
Fra le tecnologie di stoccaggio “centralizzate”, una delle soluzioni ancora oggi con le migliori caratteristiche per operare sul mercato degli accumuli, è quella idroelettrica. I sistemi di accumulo idroelettrici funzionano in modo molto semplice, attraverso il pompaggio di acqua da un invaso posto a una quota più bassa verso un altro invaso collocato a monte. Nei momenti di maggiore richiesta di energia l’acqua viene rilasciata attraverso la stessa condotta nel bacino a valle e l’energia così prodotta viene reimmessa nella rete elettrica. Il rendimento medio di questo processo è di circa il 70%.
Questa tipologia impiantistica ha tempi di entrata in servizio rapidissimi, è molto affidabile e si svincola dall’idrologia, lavorando in gran parte a ciclo chiuso. Ha, inoltre, il grande vantaggio di poter stoccare l’energia non solo per poche ore, ma, anche per giorni, settimane e mesi, compensando in parte le variazioni stagionali e climatiche. Di contro, comporta degli interventi infrastrutturali sul territorio che devono essere attentamente presi in considerazione e mitigati il più possibile.
L’IDROELETTRICO A POMPAGGIO NEL NOSTRO PAESE
Il nostro Paese, storicamente, ha fatto ricorso all’idroelettrico a pompaggio sfruttando le caratteristiche dei territori con disponibilità di salti naturali e della risorsa idrica.
L’energia elettrica necessaria ad alimentare tali impianti proveniva dalle centrali termoelettriche di vecchia generazione che, in determinati momenti della giornata e in particolare durante le ore notturne, offrivano la loro produzione a prezzi molto bassi, rendendo economico l’accumulo. La potenza attualmente disponibile è di quasi 8 GW, circa 8 TWh di energia annui di capacità di accumulo. Tuttavia, negli ultimi anni, si è assistito a una forte contrazione dello sfruttamento dei bacini, che è passato dai 6,5 TWh del 2000 a meno di 1,7 TWh del 2018. Tra le cause, lo sviluppo di nuove tecnologie in grado di rispondere con maggiore flessibilità alle esigenze della domanda di energia, come le centrali a gas a ciclo combinato, la dislocazione territoriale degli impianti di pompaggio, concentrati in determinate aree del Paese.
La crescita delle rinnovabili programmata per i prossimi anni richiederà un nuovo incremento dell’impiego degli impianti di pompaggio esistenti e delle ore di utilizzo rispetto ai livelli attuali. Questo perché la grande disponibilità di energia nelle ore centrali della giornata, tipica di un sistema energetico con una forte penetrazione della fonte fotovoltaica, riduce il prezzo dell’energia in quelle ore e conduce a una conseguente nuova distanza tra i prezzi di picco e fuori picco, rendendo nuovamente appetibile lo sfruttamento di questi impianti.
In base agli obiettivi al 2030 delineati nel nostro Paese sarà inoltre necessario realizzare ulteriori sistemi di accumulo, oltre a quelli esistenti, con una previsione di 6 GW tra nuovi sistemi di pompaggio e accumulo elettrochimico centralizzati. A questo scopo, sarà necessaria l’individuazione di siti adatti, che al fine di consentire uno sviluppo sostenibile di tale tecnologia, potranno avere anche caratteristiche innovative.
COSA STANNO FACENDO ALL’ESTERO?
L’Università Nazionale Australiana con sede a Camberra ha realizzato un progetto denominato “Atlas of Pumped Hydro Energy Storage” per mappare tutti gli impianti idroelettrici a pompaggio. In tutto il mondo ci sono circa 530.000 siti di stoccaggio di energia idroelettrica realizzabili, con un potenziale di accumulo totale di circa 22 milioni di GWh. L’energia idroelettrica pompata costituisce già oggi il 97% dello stoccaggio di elettricità del nostro pianeta.
Nelle Isole Canarie invece si sta studiando, per esempio, la possibilità di riqualificare le cave dismesse delle gole di Güímar per realizzarvi un sistema di idroelettrico per l’accumulo di energia. Il progetto si propone di utilizzare come serbatoi gli spazi lasciati dalla trentennale estrazione di aggregati minimizzando l’impatto ambientale.
