Mentre il mondo si muove verso l'adozione di energie rinnovabili su vasta scala e l'eliminazione di combustibili fossili, si stanno studiando numerose opzioni. Un fattore chiave in questa transizione verso l'energia a basse emissioni di carbonio è l'adozione di fonti di energia rinnovabile e l'energia solare merita particolare attenzione.
L'energia solare può essere immagazzinata?
È possibile l'immagazzinamento di energia solare? L'energia solare deve essere utilizzata non appena viene generata, altrimenti viene persa. Tuttavia, se viene immagazzinata, può essere utilizzata quando non viene prodotta energia. Nel caso dell'energia solare, quando il sole non splende. Non solo i sistemi di immagazzinamento dell'energia solare consentono agli utenti, sia residenziali che commerciali, di ottenere il massimo dai propri pannelli solari, altrimenti noti come pannelli fotovoltaici (PV), ma possono anche ridurre i costi, migliorare l'efficienza delle reti elettriche, e ridurre le emissioni di carbonio e i gas serra (GHG) dannosi.
Impianto solare situato in un'area verde
L'immagazzinamento di energia solare non significa solo che l'energia in eccesso possa essere immagazzinata per essere utilizzata in futuro quando la generazione diminuisce e il fabbisogno aumenta Ma anche che questa energia può essere utilizzata per attenuare eventuali interruzioni a breve termine delle forniture energetiche, come le interruzioni, i problemi con i generatori o la manutenzione ordinaria. Un affidabile sistema di immagazzinamento dell'energia solare consentirà agli utenti di mantenere in funzione i propri sistemi elettrici, indipendentemente da ciò che accade.
Per quanto tempo può essere immagazzinata l'energia solare?
Ciò dipende dal tipo di sistema di immagazzinamento dell'energia solare utilizzato. I sistemi meccanici e le batterie spesso "perdono" energia quando viene immagazzinata e rilasciata, pertanto è difficile eseguire un calcolo accurato. Tuttavia, le batterie a energia solare possono mantenere la carica fino a cinque giorni.
Diversi metodi per l'immagazzinamento di energia solare
Esistono essenzialmente tre tipi di metodi di immagazzinamento dell'energia solare: termico, meccanico e a batteria.
Conservazione termica
I sistemi di immagazzinamento dell'energia termica utilizzano fluidi, in genere sale fuso e acqua, per assorbire e trattenere il calore generato dal sole. Il materiale si trova in un serbatoio isolato e l'energia viene rilasciata quando necessario, per il riscaldamento, il raffreddamento o la generazione di elettricità (l'acqua viene bollita dal calore e il vapore prodotto aziona una turbina per creare energia elettrica).
Immagazzinamento meccanico
L'obiettivo di un sistema meccanico di immagazzinamento dell'energia è convertire l'energia elettrica in eccesso in energia meccanica e trasformarla in elettricità quando necessario. Un metodo utilizza un volano collegato a un albero rotante. Il pesante volano viene fatto ruotare dall'elettricità in eccesso e genera energia elettrica per un utilizzo successivo. Un altro metodo meccanico è quello idroelettrico pompato, che pompa l'acqua verso l'alto in un serbatoio. L'acqua quindi scorre attraverso le turbine per produrre elettricità. Una terza opzione di immagazzinamento dell'energia meccanica consiste nel pompare aria compressa in grandi contenitori e rilasciare tale aria per generare elettricità.
Batterie per l'immagazzinamento di energia solare
Sistema di immagazzinamento dell'energia ZBC di Atlas Copco per l'energia solare
I sistemi di immagazzinamento dell'energia solare basati su batterie, che si tratti di batterie agli ioni di litio, piombo-acido, nichel-cadmio o nichel-metallo idruro, possono immagazzinare l'energia che è stata catturata dai pannelli solari. Tutti noi conosciamo il modo in cui le batterie dei nostri telefoni cellulari vengono caricate e il modo in cui rilasciano energia durante il giorno e stiamo acquisendo una maggiore familiarità con il funzionamento dei veicoli elettrici collegati a una stazione di ricarica della batteria (le batterie per veicoli elettrici possono gestire fino a 100 kWh).
Sistema di immagazzinamento dell'energia ZBC di Atlas Copco per l'energia solare
I sistemi di immagazzinamento dell'energia termica possono ridurre le emissioni di CO2 e ridurre i costi, ma l'energia non può essere immagazzinata o rilasciata a una temperatura costante e per convertire i solidi in liquidi può essere utilizzata molta energia. Per quanto riguarda i sistemi di immagazzinamento di energia meccanica, i volani possono fornire energia rapidamente, ma possono immagazzinare solo piccole quantità di energia, mentre l'impianto idroelettrico pompato richiede l'accesso a grandi serbatoi che possono comportare la costruzione di dighe di grandi dimensioni e possono essere molto costosi da configurare e utilizzare.
Di gran lunga i migliori metodi di immagazzinamento dell'energia solare sono quelli che utilizzano batterie.
Batterie agli ioni di litio
Sistema di immagazzinamento di energia di grandi dimensioni ZBC di Atlas Copco
Le batterie al piombo-acido sono molto diffuse da anni e hanno trovato molte applicazioni nei sistemi di immagazzinamento di energia solare. L'attrazione è che sono l'opzione più economica per l'immagazzinamento di energia solare, ma hanno una durata utile breve. Inoltre, è possibile utilizzare solo una percentuale relativamente bassa di energia immagazzinata in una batteria al piombo-acido, è necessaria una manutenzione regolare e lo sfiato esterno è obbligatorio, il che limita le opzioni di installazione.
Al contrario, rispetto al piombo-acido, le batterie agli ioni di litio (Li-ion) sono riconosciute come la migliore opzione per le batterie a energia solare. Queste batterie ad alta densità, leggere e a bassa manutenzione con un ingombro ridotto sono quelle dei nostri telefoni cellulari e di altre apparecchiature portatili. Sono affidabili e offrono prestazioni migliori e durate prolungate per tutta la loro durata. Le batterie agli ioni di litio rappresentano ora un mezzo conveniente per l'immagazzinamento di energia solare, non da ultimo perché offrono una maggiore durata del ciclo di vita e una maggiore profondità di scarica (DoD, depth of discharge).
Sei alla ricerca di soluzioni per l'accumulo di energia sostenibili?
Vantaggi della combinazione dei sistemi di immagazzinamento dell'energia solare
L'energia solare offre un modo sostenibile di fornire elettricità ad abitazioni, uffici e fabbriche per il futuro, ma senza i sistemi di immagazzinamento dell'energia solare, non è possibile concretizzare tutti i vantaggi dell'energia solare. Come sappiamo, ci sono molte volte durante il giorno in cui la produzione solare è a un livello basso, ma il fabbisogno di energia è elevato. Ad esempio, nelle serate buie quando è necessaria energia per le luci o per alimentare li lavori di costruzione oppure per eventi. In breve, i sistemi di immagazzinamento dell'energia agli ioni di litio consentono di accedere alla potente energia solare quando necessario anziché quando viene generata.
I sistemi di immagazzinamento dell'energia solare sono costosi? Quanto costano?
I pannelli fotovoltaici possono essere costosi da acquistare e installare (i costi effettivi dipendono dalle dimensioni dell'installazione), quindi è essenziale attingere alla massima energia collegandoli a un sistema di accumulo di energia solare basato sulla tecnologia più recente. In questo modo, qualsiasi installazione fotovoltaica funziona nel modo più efficiente ed economico possibile.
Affidandosi ai sistemi di immagazzinamento dell'energia, agli ioni di litio come i modelli ZBC e ZBP di Atlas Copco, gli utenti possono contenere i costi, con accesso immediato all'energia e con livelli di sostenibilità senza precedenti. Queste innovative soluzioni di immagazzinamento dell'energia, in grado di fornire oltre 12 ore di alimentazione con un'unica ricarica, sono in grado di ridurre al minimo i costi operativi e il costo totale di proprietà (TCO). Inoltre, i sistemi di immagazzinamento dell'energia di Atlas Copco combinati con l'energia solare rappresentano una soluzione rinnovabile al 100%.
