Un nuovo rapporto dei ricercatori dell’Energy Initiative (MITEI) del MIT sottolinea la fattibilità dell’utilizzo di sistemi di accumulo di energia
MIT Technology Review Italia
L’ultimo rapporto multidisciplinare del MIT Energy Initiative esplora i percorsi che utilizzano le risorse e lo stoccaggio dei sistemi di energia rinnovabile variabile per raggiungere in modo efficiente reti elettriche decarbonizzate entro il 2050. Se, come ipotizzato nello studio, le tecnologie di accumulo avranno la capacità di sostituire o integrare essenzialmente tutti gli altri elementi di un sistema elettrico, inclusa la generazione, la trasmissione e la risposta alla domanda, in futuro questi strumenti saranno fondamentali per i progettisti, gli operatori e le autorità di regolamentazione del sistema elettrico.
Per questa ragione, si esorta il governo a investire in sofisticati strumenti analitici per la pianificazione, il funzionamento e la regolazione dei sistemi elettrici e a garantire programmi complementari di riqualificazione del personale presso le agenzie di regolamentazione a livello statale e federale. Il rapporto del MITEI mostra che l’accumulo di energia rende accessibile una profonda decarbonizzazione di sistemi elettrici affidabili, in quanto le risorse dell’energia rinnovabile variabile come l’eolico e il solare dipendono dalle variazioni giornaliere e stagionali e non possono soddisfare puntualmente la domanda di energia elettrica.
Utilizzando strumenti di modellazione per guardare al 2050, il team di ricerca va oltre gli Stati Uniti e pone l’accento sui paesi dei mercati emergenti e dell’economia in via di sviluppo (EMDE), in particolare al ruolo dell’India. La previsione è che questi paesi vedranno una crescita massiccia della domanda di elettricità nei prossimi 30 anni, a causa della rapida espansione economica complessiva e della crescente adozione di tecnologie che consumano elettricità come l’aria condizionata.
Nello specifico, lo studio richiama l’attenzione sul ruolo fondamentale che lo stoccaggio delle batterie può svolgere nella decarbonizzazione delle reti nei paesi EMDE che non hanno accesso al gas a basso costo e che attualmente dipendono dalla produzione di carbone.
“I paesi in via di sviluppo sono una parte cruciale della sfida globale della decarbonizzazione”, afferma Robert Stoner, uno degli autori del rapporto. “Il nostro studio mostra come possono trarre vantaggio dai costi in calo delle energie rinnovabili e dello stoccaggio nei prossimi decenni per diventare leader climatici senza sacrificare lo sviluppo economico e la modernizzazione”. Lo studio esamina quattro tipi di tecnologie di stoccaggio: elettrochimica, termica, chimica e meccanica. Alcune di queste tecnologie, come le batterie agli ioni di litio, l’energia idroelettrica con pompaggio e alcune opzioni di accumulo termico, sono collaudate e disponibili per l’implementazione commerciale.
Si raccomanda anche alle autorità di concentrare le iniziative di ricerca e sviluppo su altre tecnologie di stoccaggio, che richiederanno ulteriori sviluppi per essere disponibili entro il 2050 o prima, tra cui progetti per far avanzare tecnologie di stoccaggio elettrochimiche alternative che si basano su materiali abbondantemente disponibili. Si suggeriscono inoltre incentivi e meccanismi governativi che premiano il successo e la modifica di alcune delle regole che disciplinano i progetti di dimostrazione tecnologica per consentire più progetti di archiviazione.
Secondo il rapporto, molte centrali elettriche esistenti che vengono chiuse possono essere convertite in utili strutture di stoccaggio dell’energia sostituendo le caldaie a combustibili fossili con accumulatori termici e nuovi generatori di vapore. Questo retrofit può essere fatto utilizzando tecnologie disponibili in commercio e può essere attraente per i proprietari di impianti e le comunità, utilizzando risorse che altrimenti sarebbero abbandonate nella fase di decarbonizzazione dei sistemi elettrici.
Parlando dell’idrogeno, gli autori sostengono che il suo utilizzo per lo stoccaggio dipenderà probabilmente dalla misura in cui questa sostanza è presente nell’economia generale. L’ampio utilizzo dell’idrogeno, afferma il rapporto, sarà determinato dai costi futuri della produzione, del trasporto e dello stoccaggio e dal ritmo dell’innovazione nelle applicazioni finali.
Infine, lo studio del MITEI prevede che la distribuzione dei prezzi orari all’ingrosso o il valore marginale orario dell’energia cambierà in sistemi energetici profondamente decarbonizzati, con molte più ore a prezzi molto bassi e più ore a prezzi elevati rispetto ai mercati all’ingrosso di oggi. Quindi il rapporto raccomanda che i sistemi adottino prezzi al dettaglio e opzioni di gestione del carico al dettaglio per premiare tutti i consumatori virtuosi.
Immagine: Piqsels
(rp)
