La Tesi analizza le principali tecnologie di accumulo dell’energia elettrica, con particolare attenzione ai sistemi elettrochimici (batterie sodio-zolfo, agli ioni di litio, a flusso redox e supercondensatori) e meccanici (pompaggio idroelettrico, volani, accumulo ad aria compressa e liquida e accumulo gravitazionale). L’obiettivo del lavoro è valutarne le prestazioni, i limiti e le prospettive future, in relazione ai diversi orizzonti temporali di utilizzo: breve, medio e lungo termine. La metodologia ha previsto una revisione critica della letteratura scientifica, confrontando parametri chiave come la densità energetica (75-200 Wh/kg per le batterie agli ioni di litio), potenza specifica (fino a 5000 W/kg nei supercondensatori), efficienza (65-87% nei sistemi a pompaggio idroelettrico e nei sistemi ad aria compressa avanzati) e vita utile (oltre 15 anni per le tecnologie meccaniche). I risultati mostrano come le soluzioni elettrochimiche siano più adatte per applicazioni di regolazione rapida e accumulo giornaliero, mentre quelle meccaniche garantiscono maggiori capacità per gli accumuli stagionali. In conclusione, emerge la necessità di un mix tecnologico, in cui ciascun sistema risponde a specifiche esigenze di flessibilità, stabilità e sostenibilità, in linea con gli obiettivi della transizione energetica.

PRESTAZIONI E UTILIZZI DELLE TECNOLOGIE DI ENERGY STORAGE NEL CONTESTO DELLA TRANSIZIONE ENERGETICA

FRIGO, PIETRO
2024/2025

Abstract

La Tesi analizza le principali tecnologie di accumulo dell’energia elettrica, con particolare attenzione ai sistemi elettrochimici (batterie sodio-zolfo, agli ioni di litio, a flusso redox e supercondensatori) e meccanici (pompaggio idroelettrico, volani, accumulo ad aria compressa e liquida e accumulo gravitazionale). L’obiettivo del lavoro è valutarne le prestazioni, i limiti e le prospettive future, in relazione ai diversi orizzonti temporali di utilizzo: breve, medio e lungo termine. La metodologia ha previsto una revisione critica della letteratura scientifica, confrontando parametri chiave come la densità energetica (75-200 Wh/kg per le batterie agli ioni di litio), potenza specifica (fino a 5000 W/kg nei supercondensatori), efficienza (65-87% nei sistemi a pompaggio idroelettrico e nei sistemi ad aria compressa avanzati) e vita utile (oltre 15 anni per le tecnologie meccaniche). I risultati mostrano come le soluzioni elettrochimiche siano più adatte per applicazioni di regolazione rapida e accumulo giornaliero, mentre quelle meccaniche garantiscono maggiori capacità per gli accumuli stagionali. In conclusione, emerge la necessità di un mix tecnologico, in cui ciascun sistema risponde a specifiche esigenze di flessibilità, stabilità e sostenibilità, in linea con gli obiettivi della transizione energetica.
2024
PERFORMANCE AND APPLICATIONS OF ENERGY STORAGE TECHNOLOGIES IN THE CONTEXT OF THE ENERGY TRANSITION
ENERGY STORAGE
ACCUMULO ENERGETICO
TRANSIZIONE ENERGIA
FONTI RINNOVABILI
ENERGY TRANSITION
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