Sistema di accumulo di energia di domani

 Sistema di accumulo di energia di domani 

11 novembre 2016
 Dal Fraunhofer Institut una nuova idea per lo storage sottomarino.

Invenzione di Horst Schmidt-Böcking (Goethe University) e il suo collega Dr. Gerhard Luther (Saarland University) costituisce la base per il nuovo sistema marino della pompa-storage (IWES) è stato sviluppato dall'Istituto Fraunhofer per l'energia eolica e la tecnologia Energy System.
Come possono le enormi quantità di energia elettrica prodotta attraverso l'energia eolica off-shore essere temporaneamente immagazzinati sul posto?
Fino ad ora non vi era alcuna risposta a questa domanda. 

L'istituto tedesco sperimenterà il progetto StEnSEA sul lago di Costanza entro la fine del 2016: sfere
cave di cemento, installate sui fondali, da riempire/svuotare d’acqua sfruttando l’energia prodotta in
eccesso dalle rinnovabili. La canadese Hydrostor sta lavorando a una soluzione simile.
Alcune persone hanno soprannominato l ' "uovo marino". Il nome ufficiale del progetto è StEnSea:  Storing Energy at Sea.

Sfere sottomarine in cui stoccare l’energia generata in eccesso dalle fonti rinnovabili. L’idea è del
Fraunhofer Institut, finanziata dal Governo tedesco tra gennaio 2013 e giugno 2016 e ora pronta a
entrare nel vivo con una sperimentazione di quattro settimane entro la fine dell’anno.
Il progetto si chiama StEnSEA,  Storing Energy at Sea, e punta a immagazzinare grandi quantità
di energia elettrica prodotta dagli impianti marini, in particolare dalle turbine eoliche offshore.
Per capire esattamente come funziona questa tecnologia sperimentale è bene ricordare il principio
dello storage idroelettrico.
Lì abbiamo due bacini d’acqua, situati a quote differenti. Quando c’è un surplus di elettricità, che altrimenti andrebbe sprecata, entra in azione il pompaggio per riportare l’acqua dal bacino inferiore a quello superiore.
Così la stessa acqua potrà essere riutilizzata per la “caduta” a valle e la conseguente accensione delle turbine elettriche.
Il progetto del Fraunhofer prevede di installare delle sfere cave di cemento sui fondali marini o lacustri. Queste sfere dovrebbero funzionare come se fossero il bacino inferiore del
pompaggio idroelettrico, mentre il bacino a monte è rappresentato dalla pressione idrostatica.

Vediamo come: la pressione della colonna d’acqua sopra ogni singola sfera “forza” l’entrata
dell’acqua stessa nella cavità, riempiendola, per poi azionare una turbina che, a sua volta, produce
elettricità.
Quando, invece, sulla rete c’è disponibilità eccedente di energia, quest’ultima può essere
impiegata per svuotare la sfera e ricominciare il ciclo.
Il prossimo passo del Fraunhofer, dopo varie simulazioni di laboratorio, è passare al
test sul campo,posando alcune sfere con un diametro interno di quasi tre metri sul fondo del
lago di Costanza, a una profondità di circa cento metri.
L’obiettivo, però, è arrivare a sfere di trenta metri di diametro, capaci di “lavorare” a 600-800 metri
di profondità con una capacità di stoccaggio pari a 20 MWh (il volume d’acqua contenuto sarebbe
pari a 12.000 metri cubi).
Per ora, è chiaro, sono tecnologie di frontiera ai primi stadi di sviluppo: riusciranno mai a passare lo
scoglio  della  produzione  su  scala  commerciale?  Molto  dipenderà  anche  dallo  sviluppo  delle
rinnovabili marine, dall’evoluzione delle reti di trasmissione e dai costi dei diversi sistemi di energy
storage, in primis l’accumulo elettrochimico.

"Il principio è ben collaudato nelle centrali di pompaggio", ha detto Schmidt-Böcking. L'efficienza degli impianti moderni è l'80 per cento. Cioè, la proporzione della corrente che può essere recuperata dopo lo stoccaggio.

E per quanto riguarda le palle? Tenerli fuori l'enorme pressione che rischia di schiacciare loro se sono svuotate? Per Schmidt-Böcking  è solo una questione di spessore del cemento armato. In una sfera con un diametro interno di 50 metri   hanno bisogno di uno spessore di circa sei piedi.

Intanto, la società canadese Hydrostor ha sviluppato una soluzione simile a quello del Fraunhofer
Institute, quindi sempre basata su delle sfere sott’acqua, anche se in questo caso la tecnologia di
riferimento è denominata CAES (compressed air energy storage).
Le sfere, in realtà, sono dei palloni di nylon riempiti/svuotati di aria compressa secondo le
necessità, sfruttando l’azione combinata dei compressori (alimentati dall’energia in eccesso sulla
rete) e della pressione idrostatica.

http://www.qualenergia.it/articoli/20160831-fraunhofer-institute-nuova-idea-per-storage-sottomarino