Tesla: la nuova Apple dell'Energia

A cura di Rolando Roberto

 

Apple e Tesla, due realtà molto diverse seppur legate da un elemento che le caratterizza entrambe: creare innovazione entusiasmando i propri fan e clienti.

 Non siamo qui a  parlare di melafonini o di smartwatch ma della rivoluzione che riguarda il mondo dell’ Energia. Elon Musk, questa volta l’ha fatta grossa: dopo aver rivoluzionato il mondo della mobilità sostenibile ora punta a sferrare un ulteriore colpo all’ancien régime delle fonti fossili entrando direttamente nelle case dei propri utenti. 

La strategia di Tesla è chiara: creare prodotti di altissimo livello tecnologico per poi  realizzare soluzioni alla portata di un pubblico ben più vasto .

Meno di un anno fa veniva presentato il Powerwall Home Battery, la batteria domestica ultra-compatta per il mercato domestico. I produttori di accumulatori hanno incominciato a tremare dopo l’annuncio del prezzo estremamente aggressivo di questa nuova soluzione. Negli ultimi 6 mesi, i prezzi del litio sono calati in maniera importante anche in relazione ad un aumento della domanda generato dal settore automotive.

Il mercato europeo è sicuramente fertile per le applicazioni storage. Quello che è mancato fino ad ora è stato un segnale forte con soluzioni d’avanguardia a costi più accessibili.

E’ di poche ore fa la notizia dell’avvenuta installazione del primo sistema in UK in un’anonima casetta in mattoni rossi del Galles. Il neo proprietario Mark Kerr, durante la sua prima intervista, non riesce a contenere il suo entusiasmo : “E’ un vero gioiello tecnologico, il suo design è molto elegante e minimalista ed è come un oggetto d’arte da poter fissare al muro. Non è di sicuro paragonabile ad altre batterie presenti sul mercato (…)”

Il ragionamento di Mark è lo stesso che potrebbe fare un qualsiasi proprietario o futuro acquirente di un impianto fotovoltaico: per massimizzare l’autoconsumo dei propri pannelli solari e per far coincidere il momento della produzione con quella del consumo (time- shift) è indispensabile un sistema di accumulo.

Continua Mark: "Io e la mia famiglia siamo fuori di casa nel corso della giornata, e non possiamo sfruttare l’ enorme quantità di energia pulita che i nostri pannelli solari producono. La batteria ci permetterà di immagazzinare l'energia che non usiamo nel corso della giornata da utilizzare quando ne abbiamo bisogno la sera ".

Intorno al marchio Tesla gravita una cerchia di appassionati ed adepti pronti ad ogni costo a realizzare il proprio sogno: rendersi il più possibile indipendenti dalle fonti fossili. Non parliamo più della sola bolletta elettrica  domestica ma del futuro “carburante” della propria vettura elettrica. La rivoluzione della mobilità sostenibile si sposa, infatti, con le nuove applicazioni presentate da Tesla con cui si punta ad un mercato ben più ampio. Quanti dei futuri possessori di Powerwall non vorranno prenotare il prossimo gioiellino a quattro ruote Tesla non appena disponibile?

Italia ancora in prima linea

Negli ultimi due anni il mercato dell’accumulo in Italia si è mosso in maniera confusa e spesso poco professionale. Con l’ambizione di voler installare a tutti i costi “qualcosa”, si è creato un substrato di clienti insoddisfatti che si sono voluti avventurare su soluzioni improvvisate. D’altronde è facile capire che un impianto equipaggiato co batterie per camion non può in nessun modo soddisfare le aspettative dell’utente.

Altri operatori più professionali hanno invece installato soluzioni molto valide dotando gli impianti di batterie maintenance-free come ad esempio quelle al GEL per applicazioni solari idonee per l’installazione in contesti domestici.

Il legislatore ci ha messo poi del suo realizzando una serie di disposizione che hanno cercato di rendere complesso lo sviluppo di questo nuovo mercato. Troppi dubbi sono stati generati a seguito della pubblicazione delle varianti tecniche CEI. Quanta invadenza, quanto insensato accanimento nel voler mettere mani a tutti i costi sull’energia autoconsumata e prodotta a chilometro zero! Gli stessi tecnici fino ad oggi hanno preferito fornire spiegazioni politiche anziché puntuali sulle possibile soluzioni realizzative.

In Italia finalmente abbiamo il primo caso di incentivo pubblico che con cui si finanziano i sistemi di accumulo per impianti fotovoltaici fino a 20 kW ed i punti di ricarica privati per veicoli elettrici. La prima regione a dare “fuoco alle polveri” è la Regione Lombardia attraverso la delibera 4769 del 28 gennaio 2016.

Nello specifico vengono destinati  4 milioni di euro per le 'Misure di incentivazione per la diffusione dei sistemi di accumulo di energia elettrica da impianti fotovoltaici e di sistemi di ricarica domestica per veicoli elettrici'. Il bando è rivolto a soggetti pubblici e privati residenti in Lombardia e si pone come obiettivo quello di incentivare l'efficienza energetica e l'uso di energia prodotta da fonti rinnovabili.

Se non siamo lombardi possiamo comunque accedere alla detrazione fiscale del 50% valida per tutto il 2016 che ci permette di recuperare i costi in 10 annualità. Che la rivoluzione energetica fosse iniziata ce n’eravamo accorti, ora è il momento di dare una vera svolta.

Per informazioni sui sistemi di accumulo puoi fare richiesta al seguente LINK.

Storage in batterie, se per l'eolico convenisse fermare le pale?

Storage in batterie, se per l'eolico convenisse fermare le pale?

(Fonte:QualEnergia.it)

Vale sempre la pena accumulare l'energia delle rinnovabili non programmabili? Dopo aver valutato il bilancio energetico dei vari sistemi di accumulo, alla Stanford University si sono posti questa domanda e la risposta ottenuta è un “no”. Se si parla di sistemi di accumulo molto costosi dal punto di vista energetico, come le batterie, stoccare la produzione in eccesso ha energeticamente senso solo per fonti relativamente costose in quanto a energia investita, come il fotovoltaico, mentre non ne ha per fonti con costo energetico inferiore, come l'eolico: si risparmia più energia facendo fermare le pale.

Lo studio, pubblicato sull'ultimo numero di Energy and Environmental Science, parte da un aspetto esplorato in un precedente lavoro curato dagli stessi autori: l' ESOI ossia Energy Stored On Investment. Questo valore quantifica appunto il costo energetico di un sistema di accumulo e si ottiene moltiplicando l'energia accumulata nell’intera vita dell’impianto per l’efficienza nel ciclo di accumulo/rilascio e dividendo per l’energia impiegata per la costruzione e installazione dell’impianto; insomma qualcosa di simile EROEI, l’Energy Returned On Energy Invested o ritorno energetico sull’investimento energetico.

In quel primo lavoro si confrontava l'ESOI di 7 tecnologie per l'accumulo, ossia il pompaggio idroelettrico, l’aria compressa (CAES) e cinque tipi di batterie: al litio, al sodio-zolfo, allo zinco-bromo, al vanadio (del tipo a flusso) e al piombo. Risultato? I metodi fisici hanno prestazioni energetiche di un ordine di grandezza superiori a quelle degli accumuli elettrochimici: il pompaggio idro ha un ESOI di 210, il CAES addirittura di 240, mentre quello delle batterie va da 10 per quelle al litio ioni, a un misero 2 per le batterie al piombo, che, quindi, riescono ad accumulare nel corso della loro vita, appena il doppio dell’energia che è servita a costruirle.

Passo successivo, e qui veniamo al nuovo studio, è stato chiedersi quando sistemi con un così basso ESOI convengano energeticamente. Per farlo si è messo a confronto il bilancio energetico dei diversi tipi di batterie con quello dell'energia prodotta da eolico e fotovoltaico, espresso come EROEI, energia prodotta per energia investita.

Il fotovoltaico, che richiede molta energia per produrre i moduli, ha un EROI molto più basso rispetto all'eolico: siamo a 8 contro 86, secondo i calcoli dello studio; l'energia prodotta dall'eolico è dunque energeticamente molto meno costosa di quella da fotovoltaico. Ecco perché gli autori arrivano alla conclusione anticipata, cioè che, mentre per il solare vale la pena di accumulare l'energia in eccesso con le batterie, per l'eolico, quando produce più energia rispetto a quella che la rete può accogliere, è energeticamente più conveniente dal punto di vista del sistema elettrico far fermare le pale.

“Come non ha senso comperare una cassaforte da 100 dollari per custodire un orologio da 10, così non conviene realizzare sistemi d'accumulo energeticamente costosi per una risorsa energeticamente economica come l'eolico”, è l'esempio che fa Charles Banhart, uno degli autori. Il costo energetico di sprecare il surplus di produzione, fermando le turbine (il curtailment indicato nei grafici a fianco) è infatti inferiore a quello da sostenere per realizzare gli accumuli elettrochimici. Perdere energia perché si fa fermare un impianto eolico fa aumentare l'EROI della fonte del 10%, accumularla con le batterie lo fa salire dal 20% nel caso delle batterie agli ioni di litio al 50% nel caso di quelle al piombo.

Per far sì che abbia senso stoccare l'energia dal vento in batterie, bisognerebbe che queste aumentassero le loro prestazioni a parità di energia investita: dai 6mila cicli di carica-scarica delle batterie al litio attuali, si dovrebbero raggiungere almeno 10-18mila cicli, spiega Banhart.

Insomma lo storage in batterie, con le tecnologie attuali – sempre ricordando che qui ci stiamo limitando a considerare l'aspetto energetico – non conviene in tutte le situazioni. Da questo punto di vista, suggerisce un altro degli autori, Michael Dale, sarebbe più sensato usare l'energia in eccesso dell'eolico per altri scopi, “come pompare acqua per l'irrigazione o caricare flotte di veicoli elettrici”, una strada questa di usare i veicoli elettrici come buffer per la rete che peraltro si sta da tempo sperimentando e che potrebbe essere molto interessante oltre che per l'integrazione delle rinnovabili intermittenti, anche per decarbonizzare la mobilità.

Il litio e lo storage

Il litio e lo storage

(Fonte:Ecqualogia.it)
 

 

 

 

In un sito inglese che tratta l'argomento degli investimenti più interessanti nel settore dell'energia, abbiamo trovato un recente articolo che riguarda il litio, l'elemento solo di 'recente' scoperto, nel 1817 da Johann Arfwedson mentre lavorava in un laboratorio in Svezia, e ancora più di recente utilizzato per le batterie utilizzate nei cellulari e apparecchiature varie ma soprattutto nei veicoli elettrici per accumulare energia.

Nel 1940 si era cominciato a utilizzarlo anche in medicina per curare i sintomi tradizionalmente etichettati come il 'disturbo bipolare' o 'psicosi maniaco-depressiva'. Il litio è ancora uno degli elementi più comuni utilizzati per il trattamento di questi disturbi dell'umore. Alcuni ricercatori ritengono inoltre che sia stato utilizzato nel passato per scopi medicinali, ben 1800 anni fa. Insieme al suo ruolo nel settore farmaceutico, il litio viene utilizzato principalmente nelle batterie così come nell'industria del vetro e nella ceramica avendo la caratteristica di diminuire la temperatura di fusione del vetro.

Il litio può essere ritrovato in rocce ignee e acque di sorgente minerale oltre che depositato in bacini di raccolta naturali in salamoie di enormi estensioni. Cile, Argentina e Stati Uniti sono attualmente i tre maggiori produttori del metallo nel mondo, anche se attualmente si ritiene che la Bolivia abbia le più grandi riserve del mondo, secondo quanto riferisce la Royal Society of Chemistry.

Attualmente, l'elemento sta incontrando una elevata richiesta soprattutto nel campo delle batterie, quelle al litio sono più efficienti rispetto alle tradizionali al nichel-idruro di metallo, in tutti settori economici come l'industria automobilistica ed elettronica. Inoltre, questa forte domanda è soddisfatta da un'offerta limitata, il che significa investimenti in litio potrebbe avere un grande potenziale di profitto. A questo punto l'articolo propone due aziende estrattive che si interessano al litio. Una è la cilena Sociedad Química y Minera e l'altra è la statunitense Rockwood Holdings. La prima controllava il 31% del mercato del litio e la sua capacità di produzione annuale era di 48.000 tonnellate nel 2012. La seconda ha investito 140 milioni di dollari in un nuovo impianto di carbonato di litio in Cile con l'intento di aumentare la sua capacità produttiva annua di 50.000 tonnellate entro la fine del 2013.

Aldilà dei consigli sugli investimenti migliori, che a noi interessano poco o nulla per ovvie ragioni di scarsa o nulla consistenza economica da destinare a tal fine, questa informazione aggiornata sui quantitativi prodotti ci permette di ricavare alcuni numeri che, estrapolati, portano alla ipotetica consistenza di energia accumulabile con la disponibilità di litio odierna.

Storage: incentivi anche negli Usa, mentre l'Italia rischia di perdere il treno

Storage: incentivi anche negli Usa, mentre l'Italia rischia di perdere il treno

(Fonte:QualEnergia.it)

 

 

 

Dopo la Germania, che dal 1° maggio scorso ha un programma operativo, anche gli Stati Uniti pensano a un incentivo per l'accumulo di energia. In una proposta di legge bipartisan al Senato si prevedono sgravi fiscali fino al 30% per tutte le taglie e le tecnologie di storage.

Mentre in Italia il modello della generazione distribuita è messo a rischio da poco lungimiranti ipotesi di cambiamento normativo, cioè quelle di far pagare gli oneri di sistema sull'autoconsumo, eventualità che stroncherebbe sul nascere l'adozione degli accumuli, legislatori di altri paesi, al contrario, ne riconoscono la valenza strategica.

Lo Storage ACT 2013 Usa (allegato in basso), si legge nella sintesi che lo presenta, “promuove l'adozione di tecnologie per l'accumulo di energia, permettendo il contributo estremamente prezioso che queste possono dare alla rete elettrica statunitense. Lo storage – continuano i firmatari - trasforma rinnovabili non programmabili come eolico e solare in fonti di energia stabili e può tagliare le spese dei consumatori, riducendo la domanda di elettricità costosa nelle ore di picco.” E ancora: gli accumuli “aumentano l'efficienza della rete elettrica e permettono di evitare la necessità di costruire nuove linee”.

L'incentivo americano è technology neutral, cioè promuove allo stesso modo tutte le tecnologie e vale a prescindere dalla fonte che fornisce l'energia da accumulare. Per i progetti su scala di rete prevede uno sgravio fiscale del 20% fino a un massimo di 40 milioni di dollari, con un budget totale di 1,5 miliardi. Per gli accumuli on-site realizzati dalle aziende propone sgravi del 30% fino ad un milione di dollari, con una taglia minima di 5 kWh, e anche nel residenziale si fissano gli sconti al 30%. Aspetto interessate, la legge permette di accedere agli sgravi anche sfruttando modelli di leasing, che negli Usa si sono rivelati molto efficaci nel promuovere il fotovoltaico su tetto.

Insomma, un meccanismo abbastanza simile a quello in vigore in Germania, dove però gli accumuli incentivati devono essere al servizio di piccoli impianti a rinnovabili (< 20 kW) e dove il contributo del 30% è abbinato ad un finanziamento agevolato fino al 100% dei costi. Secondo stime IHS Research un impianto fotovoltaico dotato di accumulo in Germania coi nuovi incentivi, sull'intero ciclo di vita dell'investimento, sarebbe il 10% più conveniente di uno senza accumulo, come si vede dal grafico sotto.



Grazie anche a incentivi come quelli tedeschi e che si vorrebbe introdurre negli Usa, il mercato mondiale degli accumuli si prevede esploda nei prossimi anni: secondo l'utlimo report di IHS Research, solo per la parte legata al fotovoltaico, in 5 anni passerà dai 200 milioni di dollari del 2012 a 19 miliardi (vedi grafico sotto).



I produttori stanno tutti lavorando alacremente per preparare prodotti per l'accumulo di energia legato al FV residenziale, settore che diventa molto interessante vista la prospettiva di fare fotovoltaico in grid parity basato su vendita diretta e autoconsumo. La settimana scorsa a un convegno sul FV oltre gli incentivi, Valerio Natalizia, intervenuto come a.d. di Sma Italia, ha annunciato il lancio tra qualche mese di un modello di inverter con accumulo integrato, mentre Marco Pigni, di Fiamm, ci ha informato che l'azienda italiana metterà sul mercato batterie a costi accessibili a clienti domestici dall'inizio del 2014. Parlando con gli operatori si intuisce che, se non vi saranno regolamenti ostativi all'autoconsumo, in Italia le batterie per sistemi alimentati a fonti rinnovabili potrebbero vedere un calo dei costi annuali simile a quello che hanno registrato negli scorsi anni inverter e moduli FV.

Il futuro delle rinnovabili sarà sempre più legato agli accumuli che permettono a fonti come il solare fotovoltaico di esprimere al meglio i suoi punti di forza: la capacità di produrre energia in modo pulito laddove serve e consumandola quando serve, aumentando così l'efficienza del sistema elettrico. Se l'Italia perderà o meno questo treno dipenderà dalle evoluzioni normative di cui si sta discutendo in questi giorni: penalizzare l'autoconsumo, come propone l'Autorità per l'Energia, vorrebbe dire condannarci a restare legati a un sistema inefficiente basato sulla produzione centralizzata.