Lavoriamo attualmente con diverse società leader del settore in decine di progetti, gestendo in qualità di loro Technical Advisor la predisposizione degli elaborati progettuali necessari all’autorizzazione e successiva esecuzione di impianti di accumulo energetico localizzati su tutto il territorio nazionale, dalla Venezia Giulia alla Sicilia Occidentale, con potenze per singolo impianto variabili da 25MW a 100MW per un totale alla data di oltre 500 MW, in rapida crescita.
L’esigenza
Il piano energetico nazionale in vigore prevede di incrementare rapidamente la capacità energetica fornita da energie rinnovabili, per sostituire quote rilevanti di energia generata da fonti fossili e contribuire in modo decisivo all’abbassamento delle emissioni GHG. I sistemi di accumulo di energia elettrica BESS svolgono un ruolo chiave nel necessario processo di adattamento del nostro sistema energetico a tali fonti di energia.
Bilanciamento di potenza
Uno dei punti critici delle fonti ad energia rinnovabile come eolico e solare è che essi dipendono da fattori ambientali (sole, vento, nuvolosità, ecc.) discontinui, relativamente predicibili e non sempre affidabili.
Questo pone il problema di garantire l'affidabilità della rete elettrica. Essa infatti necessita di una potenza minima garantita in ogni momento indipendentemente dai carichi, definita “di bilanciamento”: la rete non può scendere al di sotto di tale predeterminato livello minimo di potenza, se lo facesse il sistema diventerebbe instabile, soggetto a distacchi nell’erogazione di corrente e a guasti fatali.
La soluzione: l’accumulo energetico
È qui che l'accumulo di energia elettrica in batterie elettrochimiche o BESS – Battery Energy Storage Systems - entra nell'equazione energetica. Si tratta di sistemi di grandi batterie interconnesse che immagazzinano l’energia prodotta e non consumata per renderla disponibile quando richiesta e, soprattutto, quando i generatori ad energie rinnovabili non sono in grado di erogarla, ad esempio la notte o nei giorni poco ventosi. In tale prospettiva, gli impianti BESS sono parte fondamentale di una strategia energetica nazionale basata sulle energie rinnovabili, contribuendo con quote crescenti mano a mano che vengono realizzati, alla sicurezza e stabilità della rete elettrica e al bilanciamento di potenza.
Non si tratta dell’unico sistema di accumulo energetico possibile – si parla anche di sistemi idraulici e meccanici, mediante sistemi idroelettrici di pompaggio (PHS), di accumulo ad aria compressa, a volano (FES – Flyweel energy storage) etc., mentre avanza in parallelo lo sviluppo di sistemi di generazione basati sull’idrogeno, su cui WSP è attiva in termini di supporto ingegneristico sia all’estero che in Italia (ne parleremo presto); il BESS offre comunque alla data la tecnologia più matura, disponibile e relativamente meno impattante.
Per assicurare tale necessario bilanciamento indipendentemente dalle condizioni meteo o orarie, le Società attive nella installazione ed erogazione di energia elettrica da fonti rinnovabili italiano stanno integrando i loro impianti con sistemi BESS e sono altrettanto attive nel predisporre soluzioni di accumulo stand-alone, cioè infrastrutture direttamente connesse alla rete elettrica, con lo scopo di contribuire al suo bilanciamento indipendentemente dalla sorgente di energia. Come la serie di impianti sopra menzionati, cui WSP Italia sta collaborando nella progettazione.
Questo genere di impianti sono tipicamente pianificati in aree industriali dismesse o in aperta campagna, comunque prossime a stazioni elettriche esistenti. Si tratta di autentiche centrali di distribuzione attrezzate con trasformatori etc. che arrivano ad occupare dai 2 fino agli 8 ettari; i container che contengono le batterie vanno infatti dislocati a distanze di sicurezza, con vie di accesso dimensionate per ogni emergenza e condizionati in temperatura: fino al 5% dell’energia immagazzinata viene spesa nell’essenziale raffreddamento dei sistemi di accumulo.
La progettazione di tali strutture deve evidenziare sin dalle fasi preliminari numerosi fattori, tra i quali spicca la riduzione dei rischi di incendio. Si tratta di un processo articolato e multidisciplinare, che coinvolge anche la pianificazione di linee di trasmissione a medio/alta tensione, deve tener conto di elementi vincolistici ed indagini ambientali, di fasi di consultazione delle Autorità locali, di passaggi di proprietà e acquisizioni di servitù, del benestare tecnico delle opere di connessione alla rete e del nulla osta dei Vigili del Fuoco, tra le altre.
