L’utilizzo su larga scala delle energie rinnovabili è il percorso fondamentale per ottenere la decarbonizzazione completa della produzione di energia elettrica. Questo processo deve procedere di pari passo con un incremento della capacità di accumulo di energia; tra le tecnologie di accumulo disponibili, quella elettrochimica rappresenterà una pietra miliare a sostegno della crescita delle energie rinnovabili nei prossimi anni. Secondo la ricerca di TrendForce, la capacità installata globale di accumulo di energia elettrochimica dovrebbe raggiungere 65 GWh circa nel 2022 e 1.160 GWh entro il 2030, di cui il 70% dal lato produzione, ovvero in sistemi abbinati produzione più accumulo.
TrendForce segnala che la struttura globale di produzione di energia è ancora dominata dalle fonti fossili, ma con l’avanzamento degli obiettivi di emissione zero in vari paesi del mondo, la percentuale di energia rinnovabile aumenterà ulteriormente. Al fine di superare l’intermittenza e la volatilità dell’energia eolica e solare, l’intero sistema elettrico subirà una transizione da “fonte di energia, rete, carico” a “fonte di energia, rete, carico, accumulo di energia”. L’accumulo di energia diventerà il quarto elemento di base di un nuovo sistema elettrico e la nuova tecnologia di accumulo di energia diventerà una forza trainante per la decarbonizzazione.
Vale la pena notare che le applicazioni dell’accumulo di energia coinvolgono vari scenari: lato generazione, lato rete, lato utente e micro-rete distribuita. La diversità degli scenari applicativi determina la diversificazione delle tecnologie di accumulo di energia. Le tecnologie di accumulo di energia elettrochimica rappresentate da batterie agli ioni di litio, batterie agli ioni di sodio, batterie a flusso, ecc. hanno raggiunto un rapido sviluppo negli ultimi anni e la loro scala si sta spostando da applicazioni dimostrative a livello di megawatt ad applicazioni a livello di gigawatt.
In particolare, grazie al rapido sviluppo delle batterie di elevata potenza, la filiera industriale delle batterie agli ioni di litio è entrata in una fase matura di commercializzazione e la sua applicazione nel campo dell’accumulo di energia è mainstream anche nel mercato dell’accumulo di energia elettrochimica, con una quota di mercato superiore al 90%. Tuttavia, a causa dei vincoli sulle risorse di litio negli ultimi anni, il costo dell’utilizzo delle batterie agli ioni di litio è aumentato in modo significativo. Per quanto riguarda le batterie agli ioni di sodio, sebbene il layout industriale sia ancora agli inizi, i vantaggi delle sue abbondanti risorse di materia prima emergeranno gradualmente in applicazioni su larga scala e si prevede che, in futuro, integreranno le batterie agli ioni di litio. La tecnologia delle batterie a flusso, invece, può soddisfare meglio le esigenze di accumulo di energia a lungo termine (durata dell’accumulo di energia ≥ 4 ore), e in futuro aprirà opportunità di sviluppo in applicazioni per l’accumulo di energia a lungo termine di grande capacità. Le materie prime utilizzate nelle batterie a flusso come vanadio e zinco-bromo sono disponibili in quantità e facili da riciclare, con le batterie che sono già entrate nella fase di applicazioni dimostrative.
