Lo stoccaggio ad alta tensione verso una commercializzazione su scala maggiore
I sistemi di accumulo a batterie rappresentano un punto d’incontro tra l’energia rinnovabile e i benefici apportati da un approvvigionamento energetico pulito e sempre affidabile. Essi consentono di stoccare l’elettricità quando viene utilizzata poco e di rilasciarla nella rete nei momenti di picco della domanda, contribuiscono a soddisfare il fabbisogno in tali momenti appiattendo la curva dell’anatra e mantengono la frequenza di rete all’interno di limiti prestabiliti. «Affinché i sistemi di accumulo a batterie abbiano successo è fondamentale incrementare le loro capacità energetiche, ridurne i tempi di ricarica, migliorarne le prestazioni di sicurezza e abbassare i costi associati. In particolare, in un sondaggio condotto da trend:research il 49 % degli intervistati ha valutato il rapporto qualità/prezzo quale l’ostacolo numero uno che impedisce la penetrazione nel mercato di tali sistemi», osserva Daniel Hannemann, co-fondatore di Tesvolt e coordinatore del progetto HiVOLT, finanziato dall’UE.
Dall’anonimato al mercato di massa
Tesvolt ha svelato un nuovo sistema fisso di stoccaggio a batteria in grado di abbattere le barriere che impediscono sistematicamente l’accumulo di energia rinnovabile su larga scala. L’innovazione di base su cui si fonda la nuova soluzione di Tesvolt si affida a una tecnologia chiamata stoccaggio ad alta tensione, la prima tecnica nel suo genere nel campo delle energie rinnovabili che dimostra anche un’efficienza in termini di costi senza precedenti. «La tecnologia di stoccaggio ad alta tensione è stata sinora relegata all’utilizzo con veicoli elettrici di lusso. L’ottimo rapporto tra prestazioni e costi offerto dalla nostra soluzione estende il possibile ambito di applicazione di questa tecnologia a un mercato di massa più ampio, che comprende il settore delle energie rinnovabili. Il nostro obiettivo è quello di ridurre i costi associati all’accumulo a batterie per le applicazioni energetiche sino a raggiungere gli 0,07 EUR/kWh», spiega Hannemann.
Una fiorente innovazione per il settore delle batterie
A differenza dei sistemi all’avanguardia che si fermano alle modalità a bassa tensione, il sistema di stoccaggio ad alta tensione di Tesvolt elimina la necessità di costosi e pesanti trasformatori per la trasmissione di potenza. «Le forniture energetiche che non prevedono l’impiego di trasformatori consentono di tagliare i costi associati all’elettronica di potenza di oltre il 50 % rispetto ai sistemi esistenti. Al posto di queste macchine, il sistema si avvale di un convertitore boost per incrementare la tensione di uscita, potendosi adattare a qualsiasi valore, senza alcun limite. La nostra batteria è inoltre compatibile con qualunque invertitore a bassa o alta tensione disponibile in commercio. Ciò ci consente di spezzare il vincolo che lega lo sviluppo delle batterie e quello dell’elettronica di potenza una volta per tutte», aggiunge Hannemann. Il sistema di accumulo a batterie realizzato da Tesvolt è altamente flessibile grazie alla sua progettazione modulare: è infatti possibile integrare celle aggiuntive nel modulo in modo rapido e semplice, nonché ampliare il sistema con ulteriori moduli batteria. L’azienda sta utilizzando le nuove celle prismatiche al litio di Samsung SDI, dispositivi recentemente introdotti da una rinomata casa automobilistica all’interno delle proprie auto elettriche per incrementarne l’autonomia. Tesvolt sta combinando queste nuove celle con un ottimizzatore attivo per batterie, uno speciale sistema di gestione per batterie, allo scopo di garantire un bilanciamento attivo delle celle tra tutte le celle presenti nel modulo batteria. Grazie a queste tecnologie, il sistema di accumulo a batterie è in grado di completare all’incirca 8 000 cicli di carica completi con una profondità di scarica del 100 %. Infine, il sistema presenta un commutatore statico che vanta un’efficienza di gestione della potenza molto maggiore rispetto alle tecnologie esistenti. Messi insieme, tutti questi progressi rendono il sistema di stoccaggio ad alta tensione di Tesvolt più conveniente, maggiormente efficiente dal punto di vista energetico e più duraturo in confronto alle tecnologie concorrenti. «Il nostro obiettivo principale è fare in modo che le future batterie al litio per lo stoccaggio ad alta tensione siano così accessibili da rendere l’energia rinnovabile sistematicamente più redditizia rispetto ai combustibili fossili. La nostra soluzione può essere connessa a ogni tipo di fonte rinnovabile, come l’energia solare, l’eolica, l’idroelettrica e il biogas, ed è utilizzabile con i sistemi di riscaldamento e di alimentazione, collegati o meno alla rete», conclude Hannemann.
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