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.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/92860