Energy Storage: per un utilizzo intensivo delle energie rinnovabili
Pag. 2 Macro generazione e utilizzo di Energia elettrica l Europa e le energie rinnovabili Panorama odierno della percentuale di energia rinnovabile rispetto al totale in Europa
Pag. 3 l Europa ha deciso di muoversi nel prossimo futuro aumentando considerevolmente l utilizzo delle energie rinnovabili Panorama futuro dell energia rinnovabile in Europa secondo la Roadmap 2010
Pag. 4 L energia rinnovabile per sua natura non è costante Il vento ha una percentuale di utilizzo media annuale del 33%; Il sole del 28% ; L acqua ha dei cicli stagionali. Le centrali termoelettriche funzionano al 80/90%
Pag. 5 L intermittenza dell energia rinnovabile deve essere stabilizzata tramite stoccaggio dell energia e rilascio in rete quando richiesto. Attualmente la maggiore capacità di stoccaggio dell energia viene svolta dal sistema del pompaggio dell acqua e la regolazione tramite centrali a Gas Diagramma di sistemi di stoccaggio a livello mondiale aggiornato al 2010
Pag. 6 Sistemi diversi di batterie sono evolute per soddisfare precise funzioni Panoramica dei diversi tipi di batteria in funzione dei tempi di funzionamento e capacità
Pag. 7 Il futuro dell energia rinnovabile è legato alla possibilità di stoccaggio Diagramma di comparazione tra i vari sistemi relativamente a costo per ciclo
Pag. 8 In Europa il trend è quello di aumentare i sistemi di pompaggio dell acqua tra due bacini a diversa altezza. Il diagramma mostra che la costruzione di sistemi di pompaggio non riescono a tenere testa all aumento di energia rinnovabile, soprattutto quella data dalle turbine eoliche.
Pag. 9 La Norvegia è il tassello necessario per riuscire a seguire il trend dell aumento di energia rinnovabile in Europa Il fine è di utilizzare le enormi batterie naturali costituite da fiordi con dighe che chiudono il bacino
Pag. 10 L energia eolica assieme a un sistema di stoccaggio dell energia permette di ridurre i picchi di potenza necessaria e l utilizzo dell energia prodotta in tempi diversi a un costo accettabile Diagramma del sistema di produzione di energia da fonte eolica e utilizzo in tempistiche differite
Pag. 11 Sarà possibile utilizzare queste enormi batterie in Norvegia grazie all ampliamento di una rete elettrica in corrente continua nel mare del nord che unirà i vari paesi dell Europa senza sprechi energetici Rete elettrica con linee in corrente continua attuate e in costruzione Zona maggiormente interessata dal sistema energia dal vento e pompaggio acqua
Pag. 12 Diviene perciò necessario potenziare la rete elettrica tra i paesi europei in modo da rendere funzionale il sistema di produzione, immagazzinamento e utilizzo dell energia rinnovabile Rete smart grid Europea in fase di sviluppo
Pag. 13 Micro generazione e utilizzo di Energia elettrica Nei paesi sviluppati la rete esiste quasi ovunque, mentre nei paesi in via di sviluppo la rete è molto frazionata o inesistente per cui lì il futuro sarà la micro-generazione e micro grid. Rete elettrica di un paese industrializzato (USA) Rete elettrica di un continente in via di sviluppo (Africa)
Pag. 14 La esperienza personale nella progettazione di micro sistemi di produzione di energia ( in special modo micro e mini turbine eoliche ) mi ha portato ad analizzare da vicino le problematiche dell energy storage a livello Micro. Sistema ibrido off-grid di generazione di energia dal vento e sole Schema del sistema ibrido Dettaglio del cabinet che ospita controller, inverter e batterie
Pag. 15 Nei sistemi isolati è necessario che le batterie siano poco costose, a bassa manutenzione, poco sensibili ai cambi di temperatura, di lunga durata e facili da trasportare diagramma di confronto nel costo iniziale e durante la vita utile della panoramica dei più utilizzati tipi di batterie
Pag. 16 Nel caso dei sistemi a micro generazione non c è ancora un sistema di stoccaggio che abbia tutte le qualità sopracitate ma ci sono degli interessanti sviluppi: Tabella dei sistema di stoccaggio all avanguardia e in via di sviluppo Diagramma relativo alla maturità dei sistemi relativamente alla capacità di stoccaggio Diagramma che mostra la maturità dei diversi sistemi tecnicamente e commercialmente
Pag. 17 Quale sarà il miglior candidato nel settore del micro Stoccaggio Il sistema che mi interessa particolarmente è il Micro CAES, che si basa sull utilizzo di aria compressa.? Motivazione a favore del sistema Micro-Caes Schema a blocchi di funzionamento Esempio di mini grid
Pag. 18 Speriamo che a breve una tipologia di batteria prevalga sulle altre in modo da diminuirne il prezzo grazie all aumento della produzione, cosicché l energia rinnovabile non avrà più impedimenti per una crescita sicura e costante, sia per la macro che micro generazione Panorama futuro di vari tipi di batterie
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