La tecnologia
ACCUMULO DI ENERGIA MEDIANTE ARIA LIQUIDA
Il Liquid Air Energy Storage (LAES) è una tecnologia di accumulo energetico di lunga durata che utilizza l’aria atmosferica come mezzo di stoccaggio, attraverso processi fisici di compressione, liquefazione, conservazione criogenica e successiva espansione.
Il sistema consente di immagazzinare energia elettrica nei periodi di maggiore disponibilità e di restituirla quando richiesta, senza ricorrere a batterie elettrochimiche.
Durante la fase di carica, l’energia elettrica alimenta compressori e sistemi frigoriferi che raffreddano progressivamente l’aria atmosferica fino a portarla allo stato liquido, a temperature prossime a −196 °C.
1. Carica – Liquefazione dell’aria
L’aria liquida viene successivamente immagazzinata in serbatoi criogenici isolati, utilizzando tecnologie consolidate nell’industria dei gas tecnici.
2. Accumulo – Stoccaggio criogenico
L’aria liquida viene conservata a bassa pressione in serbatoi appositamente progettati.
La capacità energetica dell’impianto dipende principalmente dalla quantità di aria liquida immagazzinata e dalla configurazione del ciclo di riconversione.
L’impiego di serbatoi consente di dimensionare la capacità di accumulo in funzione delle ore di autonomia richieste, rendendo la tecnologia particolarmente interessante per applicazioni di lunga durata.
3. Scarica – Produzione di energia elettrica
Quando è richiesta energia, l’aria liquida viene prelevata dai serbatoi, pressurizzata mediante pompe criogeniche, riscaldata e riportata allo stato gassoso.
La successiva espansione attraverso turbine consente di azionare un generatore elettrico e immettere energia nella rete.
4. Recupero termico ed efficienza
Il rendimento del sistema dipende dalla configurazione impiantistica e dalla gestione dei flussi termici.
Il calore generato durante la compressione e l’energia frigorifera disponibile durante la rigassificazione possono essere recuperati e riutilizzati all’interno del ciclo.
L’integrazione con processi industriali che rendono disponibili calore residuo o freddo di processo può offrire ulteriori opportunità di miglioramento dell’efficienza complessiva.
5. Caratteristiche e vantaggi
La tecnologia LAES presenta caratteristiche di particolare interesse per l’evoluzione del sistema elettrico:
- Accumulo di lunga durata: possibilità di dimensionare il sistema per diverse ore di restituzione dell’energia.
- Time shifting: trasferimento temporale dell’energia dai periodi di elevata disponibilità a quelli di maggiore richiesta.
- Tecnologia non elettrochimica: impiego di aria atmosferica e componenti meccanici e criogenici industriali.
- Vita utile pluridecennale: possibilità di progettare impianti per una durata indicativa di 30–40 anni, con adeguata manutenzione e revisione dei componenti.
- Integrazione industriale: valorizzazione di calore e freddo disponibili nei processi produttivi.
- Servizi alla rete: possibilità di contribuire alla flessibilità del sistema elettrico e, con opportune configurazioni dei generatori, fornire inerzia elettromeccanica naturale.
Una tecnologia per la flessibilità del sistema energetico
Il LAES rappresenta una possibile soluzione per affiancare le tecnologie di accumulo esistenti, contribuendo alla gestione della crescente produzione da fonti rinnovabili e alla disponibilità di energia elettrica nelle ore in cui è maggiormente necessaria.