Il volano come sistema di accumulo di energia: stato dell'arte e applicazioni nella rete elettrica

Questa relazione analizza i sistemi di accumulo di energia a volano (Flywheel Energy Storage Systems, FESS) nel contesto delle moderne reti elettriche, con particolare attenzione alla crescente penetrazione delle fonti rinnovabili e alle sfide imposte dalla loro natura intermittente. Vengono illustrati i principali sistemi di accumulo energetico e confrontati in base a densità di energia, di potenza, efficienza e vita utile. Il lavoro approfondisce la struttura dei FESS, analizzandone i componenti fondamentali e i principi fisici che ne governano il funzionamento, mettendo in evidenza come materiali avanzati e design ottimizzati permettano di raggiungere prestazioni elevate. Viene inoltre presentata una panoramica delle applicazioni dei volani nella rete elettrica, in particolare per la regolazione di frequenza e tensione, illustrando come la rapidità di risposta e la capacità di gestire forti sollecitazioni rendano i FESS ideali per compensare le fluttuazioni energetiche. La relazione si concentra infine sulle soluzioni ibride volano-batteria, che combinano le elevate prestazioni dinamiche dei volani con la capacità di accumulo delle batterie, contribuendo sia all’ottimizzazione della stabilità di rete sia al prolungamento della vita utile dei sistemi di accumulo elettrochimici.