Terna ha pubblicato oggi consulazione su accumuli
Commento della Staffetta:
Tra gli altri aspetti si fa notare nel Dco che l'inerzia fornita dai pompaggi idroelettrici contribuisce direttamente alla riduzione dell'entità delle deviazioni di frequenza, mentre l'inerzia "sintetica" fornita dalle batterie agisce modulando la potenza attiva solo successivamente, in risposta ad una deviazione di frequenza.
Terna rimarca ancora che i gruppi di pompaggio sincroni forniscono una maggiore potenza di cortocircuito rispetto alle batterie agli ioni di litio, il cui contributo alla potenza di corto circuito è limitato dalle caratteristiche degli inverter. Inoltre, analogamente a quanto evidenziato con riferimento all'inerzia, le batterie possono fornire potenza di corto circuito (attraverso i propri convertitori di potenza) solo a seguito del superamento di una determinata soglia di tensione ed in maniera discontinua a differenza dei pompaggi che forniscono predetto contributo in modo non discreto.
Ancora il servizio di ri-alimentazione del sistema (“black start”) erogato dalle batterie agli ioni di litio presenta delle limitazioni intrinseche di carattere tecnologico (quale ad esempio l'energizzazione di macchine a vuoto come i trasformatori), per cui l'erogazione del servizio – a differenza degli impianti di pompaggio per cui peraltro le prestazioni sono state già concretamente sperimentate - non è adottabile in qualsiasi condizione.
NEL DETTAGLIO IL TESTO nella parte che dettaglia differenza fra accumuli idro e BESS
Di seguito si riportano alcune differenze tra le batterie agli ioni di litio ed i pompaggi idroelettrici:
•I gruppi di pompaggio sincroni garantiscono al sistema un’inerzia meccanica naturale, a differenza delle batterie agli ioni di litio che, seppur in grado di fornire un servizio di inerzia, non riescono a fornirlo con lo stesso livello di qualità ai fini dell’esercizio del sistema elettrico (cd. “inerzia sintetica” che, pur presentando un valore importante per il sistema elettrico, non può essere equiparata all’inerzia di natura elettromeccanica garantita al sistema dalle macchine sincrone).
• In particolare, mentre gli impianti di pompaggio possono fornire al sistema un contributo inerziale in modo continuativo, nella misura in cui sono in grado di rispondere anche a micro-perturbazioni di rete (in un sistema elettrico interconnesso in ogni istante si verificano continue perturbazioni dovute alla combinazione di manovre, guasti, fluttuazioni di carico e di generazione che eccitano le variabili elettriche del sistema, provocando costantemente fluttuazioni di frequenza assimilabili ad un rumore bianco, dell’ordine di decine di mHz ), gli inverter delle batterie elettrochimiche forniscono il servizio solo al superamento di una certa soglia di derivata di frequenza condizionata ad una soglia in frequenza pura (pur essendo la risposta inerziale proporzionale alla derivata di frequenza, al fine di evitare una continua sollecitazione alla batteria guidata da un rumore, la risposta inerziale viene condizionata al superamento di una soglia, tipicamente tarabile tra 100 e 200 mHz). In altri termini, l’inerzia fornita dai pompaggi idroelettrici contribuisce direttamente alla riduzione dell’entità delle deviazioni di frequenza, mentre l’inerzia sintetica agisce modulando la potenza attiva solo successivamente, in risposta ad una deviazione di frequenza.
• I gruppi di pompaggio sincroni forniscono una maggiore potenza di cortocircuito rispetto alle batterie agli ioni di litio, il cui contributo alla potenza di corto circuito è limitato dalle caratteristiche degli inverter. Inoltre, analogamente a quanto evidenziato con riferimento all’inerzia, le batterie possono fornire potenza di corto circuito (attraverso i propri convertitori di potenza) solo a seguito del superamento di una determinata soglia di tensione ed in maniera discontinua a differenza dei pompaggi che forniscono predetto contributo in modo non discreto.
• Il servizio di ri-alimentazione del sistema (“black start”) erogato dalle batterie agli ioni di litio presenta delle limitazioni intrinseche di carattere tecnologico (quale ad esempio l’energizzazione di macchine a vuoto come i trasformatori), per cui l’erogazione del servizio – a differenza degli impianti di pompaggio per cui peraltro le prestazioni sono state già concretamente sperimentate - non è adottabile in qualsiasi condizione.
• Gli impianti di pompaggio presentano la massima versatilità in termini di rapporto energia-potenza in quanto la capacità energetica (dimensione degli invasi) è completamente indipendente dalle potenze in carica/scarica e questo, soprattutto in ottica di lungo termine (>2035), può rappresentare un elemento rilevante considerando che, con la progressiva penetrazione del vettore elettrico anche per il riscaldamento e mobilità, aumenterà progressivamente anche la necessità di stoccaggio su base settimanale/mensile/stagionale. Per queste durate di stoccaggio potrebbe assumere rilevanza un’altra differenza tecnologica, legata al fenomeno di autoscarica. Infatti, le batterie elettrochimiche risultano soggette a una perdita di energia immagazzinata superiore a quella degli impianti di accumulo idroelettrico in caso di permanenza nel tempo ad un determinato stato di carica, la cui velocità è funzione del livello di carica iniziale e della temperatura esterna.
• Le macchine sincrone contribuiscono a ridurre il livello di inquinamento armonico della rete, mentre le macchine basate su inverter - come le batterie elettrochimiche - tipicamente costituiscono una sorgente di correnti armoniche con conseguente degrado della qualità del servizio. I gruppi di pompaggio potranno quindi contribuire a mantenere stabile il livello di inquinamento armonico, in un contesto in cui aumenterà la diffusione di dispositivi basati su inverter.
• Le BESS hanno una vita utile attesa che non eccede i 15-20 anni, mentre i pompaggi, se adeguatamente mantenuti, possono facilmente superare i 60 anni di vita utile. Proposta di metodologia per determinare la progressione temporale del fabbisogno di nuova capacità di stoccaggio Pagina 16 di 17 Approvvigionando un mix adeguato di tecnologie con vite utili molto diverse è possibile ridurre il rischio tecnologico e rendere il parco accumuli più resiliente nel tempo.
• Rischio di approvvigionamento: gli impianti di pompaggio presentano un know-how consolidato con manifattura e fornitura ben radicata in Europa. Viceversa, gli accumuli elettrochimici utility-scale vedono, ad oggi, una produzione principalmente concentrata in Asia (in particolare in Cina). Questo rappresenta, ad oggi, un potenziale rischio rispetto alla fornitura di accumuli elettrochimici verso i Paesi Europei, anche con riferimento alla relativa manutenzione, da tenere in considerazione nella comparazione tra le due tecnologie. Tali considerazioni evidenziano l’opportunità di individuare – come quota parte del fabbisogno complessivo individuato in un anno o più anni target (es 2035-2040) – un fabbisogno dedicato agli impianti di pompaggio, in ragione delle diverse prestazioni che questi impianti possono offrire.
