Un accumulo termico basato sul calore: si tratta del TES di Santa Barbara, ad Arezzo

I sistemi di stoccaggio permettono di conservare una determinata capacità di energia per poi rilasciarla quando serve; che si tratti della power bank con cui ricaricare lo smartphone o di una batteria d'accumulo domestico dove immagazzinare l'energia elettrica generata dall'impianto fotovoltaico sul tetto di casa, o – infine – di sistemi di stoccaggio stagionali basati sull'idrogeno, o, come abbiamo spiegato in questo articolo, sull'acqua,  la maggior parte di noi, se pensa a questa tecnologia, ha in mente uno scambio di energia elettrica. Ma da qualche giorno la ricerca mette a nostra disposizione un'altra possibilità.

É stato inaugurato qualche giorno fa un nuovo sistema di accumulo termico (TES – thermal energy storage) basato sulle rocce, presso la centrale Enel di Santa Barbara, una frazione del comune toscano di Cavriglia, in provincia di Arezzo. L'impianto è nato dalla collaborazione tra Enel e Brenmiller, azienda israeliana specializzata in questo particolare settore; il sistema di accumulo di chiama bGen e sfrutta le tecnologie TES messe in campo da Brenmiller, in grado di stoccare energia da diverse fonti sia elettriche, come fotovoltaico, eolico o la rete, che termiche, quali biomassa, gas di scarico e calore di scarto. 

In termini tecnici l'impianto non è altro che uno scambiatore di calore modulare che lavora in maniera integrata con il ciclo termico della centrale elettrica fungendo da "cuscinetto energetico". La tecnologia TES utilizza un processo bifase di carico e scarico per fornire energia sotto forma di calore. Durante la fase di carico, il vapore prodotto dalla struttura di Santa Barbara passa attraverso le tubazioni per trasferire il suo calore ad alta temperatura (fino a 750° C) alle rocce frantumate adiacenti, che in questa applicazione fungono da sistemi di accumulo. Nella fase di scarico, il calore accumulato viene rilasciato per riscaldare l'acqua pressurizzata e produrre vapore; quest'ultimo viene successivamente reimmesso nel circuito che alimenta le turbine della centrale termoelettrica.

Il sistema TES di Santa Barbara, primo nel suo genere, ha la capacità di immagazzinare fino a circa 24 MWh di calore pulito a una temperatura di circa 550°C per 5 ore, trasformando l’impianto termoelettrico in una sorta di batteria di rete con un livello di flessibilità ancora migliore. "Questa soluzione rende le rinnovabili più affidabili, flessibili e resilienti e può essere utilizzata per decarbonizzare settori che necessitano di calore ad alte temperature", ha spiegato Ernesto Ciorra, Direttore di Innovability® di Enel. "Inoltre, non comporta alcun uso di materiali rari e può essere realizzato con pietre disponibili in qualsiasi parte del pianeta, quindi è scalabile in maniera sostenibile ovunque. Siamo grati ai colleghi dell'hub di Tel Aviv per averla trovata e ai nostri colleghi italiani per averla implementata, grazie anche al supporto economico derivante dalla collaborazione tra i governi italiano e israeliano". "Flessibilità e adeguatezza sono due componenti fondamentali di un sistema elettrico efficiente ed affidabile, che possono essere fornite in modo sempre più efficiente dagli accumuli" – ha dichiarato Salvatore Bernabei, Direttore Enel Green Power e Thermal Generation di Enel. "Questa sperimentazione ci permette di validare una famiglia di tecnologie innovative e sostenibili nel segmento degli accumuli di lunga durata, che permetteranno un’integrazione sempre maggiore delle rinnovabili nella rete".

La sinergia tra Enel e Brenmiller si è concretizzata nell'ambito di un accordo tra i due paesi mirato ad accelerare la collaborazione tra aziende israeliane e grandi industrie italiane. Il progetto è stato in parte finanziato dall'Autorità israeliana per l'innovazione, che ha supportato Brenmiller con finanziamenti pari a un milione di euro.

"Il nostro sistema TES presso la centrale elettrica Enel di Santa Barbara, in Toscana, è il primo sistema di questo tipo a fornire stoccaggio di energia termica su scala utility e offre agli utenti commerciali e industriali un possibile percorso verso la decarbonizzazione", è stato il commento di Avi Brenmiller, Presidente e CEO di Brenmiller Energy. "Il TES inoltre rende possibile l'aggiunta di ulteriori rinnovabili alla rete con maggiore affidabilità. Crediamo che il successo di questo momento rifletta i tipi di collaborazioni innovative necessarie per la transizione dell'economia globale da un contesto di forte, sebbene in diminuzione, dipendenza dai combustibili fossili, e verso una rete energetica pulita al 100%, flessibile ed economica".

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