L’intermittenza delle rinnovabili e le sfide per renderle competitive

Le energie rinnovabili non programmabili, come l'energia solare e quella eolica, sono al centro della transizione verso un futuro più sostenibile. Tuttavia, una delle principali sfide che queste fonti di energia devono affrontare è la loro intermittenza. L’energia solare dipende infatti dal grado, altamente variabile (per orario, stagione, condizioni meteo) di irraggiamento, mentre i venti soffiano con intensità sempre variabile. Per questo motivo, la potenza elettrica ricavabile da questi elementi naturali non può essere resa disponibile in modo continuo o programmabile. Questa variabilità, se non opportunamente bilanciata, può creare squilibri tra domanda e offerta di energia, mettendo a dura prova i singoli utilizzatori ma anche le reti di distribuzione.

Per affrontare efficacemente l'intermittenza, è essenziale non solo interconnettere sempre più e in modo sempre più “smart” reti di produzione, distribuzione e consumo di crescente estensione e complessità, ma anche integrare sistemi di stoccaggio dell'energia. Questi sistemi immagazzinano l'energia in eccesso prodotta durante i periodi di alta disponibilità e la rilasciano quando la produzione è insufficiente.

Stoccaggio elettrico

Il principale metodo di stoccaggio elettrico è rappresentato dalle batterie. Le batterie agli ioni di litio, ad esempio, sono ampiamente utilizzate per la loro alta densità energetica ed efficienza. Tuttavia, altre tecnologie, come le batterie al sodio-zolfo e le batterie a flusso, stanno emergendo come soluzioni promettenti.

Le batterie non solo immagazzinano energia per usi futuri, ma possono anche fornire servizi di stabilizzazione della rete, come il livellamento della frequenza e la regolazione della tensione, contribuendo a mantenere l'affidabilità del sistema energetico, anche in questo caso compensando la progressiva diminuzione della componente di capacità fornita finora dagli impianti termoelettrici.

Infatti, un efficace stoccaggio elettrico, se realizzato su scala sufficiente, può permettere di livellare gli squilibri istantanei fra offerta e domanda di energia.

Stoccaggio termico

Lo stoccaggio termico è un'altra leva di stabilizzazione che potrà diventare sempre più importante. Sistemi come i serbatoi di accumulo di acqua calda o oli caldi o i materiali a cambiamento di fase (PCM - Phase-Change Materials) possono immagazzinare energia sotto forma di calore. Questa energia termica può essere utilizzata per riscaldare edifici, fornire acqua calda sanitaria o alimentare processi industriali durante i periodi di bassa produzione rinnovabile.

Un esempio di tecnologia di stoccaggio termico, il TES (Thermal Energy Storage), Eni lo sta sviluppando nei suoi laboratori di Novara. Esso è costituito essenzialmente da un cilindro in calcestruzzo, con aperture opportunamente disegnate, dove passa il fluido che trasporta il calore. Questo sistema permette di accumulare e cedere calore in maniera efficiente, con costi inferiori rispetto ad altre soluzioni e con un design modulare, potendo altresì operare su un ampio intervallo di temperature e di tempi di accumulo.

L'intermittenza delle energie rinnovabili rappresenta quindi una sfida significativa, ma con le giuste tecnologie e strategie di gestione è possibile superarla. Le reti di distribuzione intelligenti e i sistemi di stoccaggio dell'energia saranno strumenti sempre più efficaci per bilanciare domanda e offerta, garantendo una fornitura energetica stabile e affidabile.

Investire in queste tecnologie e promuovere politiche di incentivazione per il loro sviluppo è cruciale per accelerare la transizione verso un sistema energetico sostenibile e resiliente, capace di sfruttare appieno il potenziale delle energie rinnovabili.