I veicoli elettrici stanno creando una corsia preferenziale per i sistemi di accumulo di energia della batteria

La rete elettrica a emissioni zero del futuro richiederà molta più produzione di energia rinnovabile. E una volta che l'energia è stata prodotta, dovrà andare da qualche parte – o andare sprecata.

È qui che entrano in gioco le batterie.

In California, all'avanguardia nell'adozione delle energie rinnovabili, l'alimentazione a batteria ora rappresenta il 6% della capacità massima di elettricità dello stato durante i periodi di punta, secondo Bloomberg. Anche se questa cifra può sembrare piccola, è 60 volte superiore a quella di appena cinque anni fa e le batterie superano la produzione di energia eolica o nucleare nello stato. Questa dinamica è pronta a ripetersi altrove. Ad esempio, il Texas ha già circa megawatt 2,300 di batterie installate oggi nella sua rete. E il recente passaggio dell'Inflation Reduction Act dovrebbe stimolare l'aggiunta di un stimato 2,300 impianti di batterie su larga scala alla rete degli Stati Uniti entro il 2030.

A livello internazionale, la storia è più o meno la stessa. Dall'America Latina all'Europa, al sud-est asiatico e oltre, la domanda di progetti di batterie su scala industriale, che oggi forniscono in genere dalle quattro alle sei ore di elettricità al massimo consumo, è in aumento. In effetti, il mercato dovrebbe raddoppiare quest'anno e di nuovo nel 2023.

"Siamo solo al culmine di ciò che accadrà con le batterie." – Tom Cornell, vicepresidente senior delle soluzioni di accumulo di energia, Mitsubishi Power Americas

Questo periodo di intensa crescita delle batterie è stato possibile grazie in gran parte ai veicoli elettrici (EV). "Con tutte le principali case automobilistiche del mondo che supportano le batterie al litio, la fornitura è aumentata e il costo è diminuito", afferma Tom Cornell, vicepresidente senior delle soluzioni di accumulo di energia presso Mitsubishi Power Americas e presidente di Oriden, la società di sviluppo delle rinnovabili di Mitsubishi Power.

Di tutto il litio mondiale attualmente prodotto, il 90% è destinato ai veicoli elettrici. L'altro 10% va ad applicazioni di archiviazione come quelle Mitsubishi Power si è schierata in California, Texas e New York, e presto si schiererà in Cile e Irlanda. Entro il 2030, tuttavia, alcuni analisti prevedono che tale rapporto sarà più come 50/50. "Siamo solo al culmine di ciò che accadrà con le batterie", afferma Cornell.

La crescita di una relazione simbiotica

Con i giganti automobilistici Volkswagen, Ford e BMW che prevedono che i veicoli elettrici recupereranno 50% o più delle loro vendite globali entro il 2030, è probabile che la necessità di infrastrutture di ricarica cresca rapidamente. Così è la necessità di soluzioni di storage su scala di rete, che possono prolungare la vita delle batterie dei veicoli elettrici. Una volta che possono raggiungere solo l'80% della loro carica massima, non possono più alimentare le auto. Ma sono ancora utili altrove: le batterie EV usate possono immagazzinare e inviare energia alla rete per altri 10 anni, creando una sana fornitura di energia priva di emissioni di carbonio.

Nel frattempo, il mercato in crescita delle batterie su scala di rete ha stimolato miglioramenti nella tecnologia al litio ferro fosfato (LFP). Perché queste batterie non utilizzare nichel o cobalto, metalli costosi e difficili da reperire in modo ecologico, produttori come Tesla e Ford hanno interesse espresso in loro.

Anche le case automobilistiche non hanno finito di innovare. La tecnologia delle batterie a stato solido è pronta per un periodo di crescita, in parte finanziata da investimenti da Volkswagen, Ford e BMW. Spinti dalle preoccupazioni sull'accesso a materiali e tecnologie chiave che storicamente sono stati prodotti prevalentemente in Cina, le case automobilistiche e altri attori hanno anche esteso la catena di fornitura delle batterie negli Stati Uniti, in Europa e in altre regioni. Queste mosse aumentano ulteriormente l'offerta e guidano verso il basso la curva dei prezzi.

“Dobbiamo decarbonizzare le nostre fonti di energia. Le batterie saranno senza dubbio una parte importante di questa equazione".

Le batterie giocheranno un ruolo chiave nella rete del futuro

Con le case automobilistiche e i sistemi di accumulo dell'energia delle batterie su scala di rete che creano un mercato combinato più ampio, è probabile che l'economia e le prestazioni delle batterie continuino a migliorare rapidamente. La loro diffusa adozione potrebbe cambiare il modo in cui forniamo energia in modi fondamentali, secondo Cornell.

In Texas, i sistemi di accumulo dell'energia della batteria di Mitsubishi Power possono reagire alle cadute di tensione in meno di un secondo, per la precisione entro 240 millisecondi. Questa rapida risposta in frequenza significa che le batterie possono aiutare a stabilizzare la rete se la generazione di vento diminuisce improvvisamente. Dall'altro lato del libro mastro, le batterie offrono un modo per sfruttare l'energia in eccesso generata da installazioni solari ed eoliche che attualmente non vengono utilizzate. E poiché le batterie possono essere installate quasi ovunque, indipendentemente da una centrale elettrica e dalla maggior parte delle infrastrutture, potrebbero potenzialmente cambiare il modo in cui trasmettiamo l'energia.

Per prima cosa, più veicoli elettrici mettiamo in circolazione, maggiore è la pressione che esercitiamo sulla rete elettrica per caricarli. "Costruire un'infrastruttura per la ricarica rapida", afferma Cornell, "sarà gestita molto più facilmente installando banchi di batterie nelle stazioni di ricarica piuttosto che aggiornando la rete elettrica per gestire tale domanda".

La conclusione è che dobbiamo decarbonizzare le nostre fonti di energia. "Ci stiamo muovendo rapidamente per farlo", afferma Cornell. "Mantenere quel ritmo di cambiamento significherà cambiare il modo in cui forniamo energia e le batterie saranno senza dubbio una parte importante di questa equazione".

Contenuto relativo:

Creazione di un accumulo di energia pulita su larga scala con salamoia sotterranea [Video]

Come gli elettrocarburanti creano un'altra strada verso lo zero netto

Questo impianto di bioenergia convertirà le emissioni di CO₂ in alimenti per pesci sostenibili [Infografica]