Batterie ai sali fusi, basse temperature di esercizio e costi contenuti grazie a nuovi studi

[zappy]

Originariamente inviato da demon77

non saprei..
ma mi sento di sconsigliarlo..

ok

Originariamente inviato da Sandro kensan

Concordo con chi ha detto che le batterie per aumentare il ricorso alle rinnovabili (escluso l'idro) dovrebbero essere soprattutto economiche. In particolare le batterie al litio che costano un centinaio di euro al kWh e hanno 1000 cicli di durata (carica/scarica e 80%) hanno un costo enorme per ogni ricarica.

100€/kWh/1000 cicli= 10 €cent/kWh per ciclo

vuol dire che la batteria fa costare in più l'energia elettrica di 10 centesimi di euro per ogni kWh accumulato.

Considerando 2000 cicli e quindi una capacità della batteria finale di molto inferiore all'80% (60%?) si ha:

5 centesimi di euro per ogni kWh accumulato.

ottimo ragionamento.

Originariamente inviato da Personaggio

Ma perché ci devi buttare l'acqua sopra?

In una ipotetica centrale di accumulo ...

qui parliamo di accumulare MWh o addirittura GWh, non kwh. Quindi io la vedo che le "batterie" non sono grosse come una cassetta di frutta o un case da pc, ma come un armadio o container, e ce ne sono decine di tonnellate su vaste superfici.
Quindi facilmente stanno all'aperto, non in una stanzetta dentro un edificio.
per cui che prendano acqua (pioggia, grandine, alluvioni) non è una ipotesi così remota. Ovvio che la prendono in superficie, e saranno fatte per stare all'aperto, ma prenderanno acqua alla grande.

[Personaggio]

Originariamente inviato da zappy

ok

ottimo ragionamento.


qui parliamo di accumulare MWh o addirittura GWh, non kwh. Quindi io la vedo che le "batterie" non sono grosse come una cassetta di frutta o un case da pc, ma come un armadio o container, e ce ne sono decine di tonnellate su vaste superfici.
Quindi facilmente stanno all'aperto, non in una stanzetta dentro un edificio.
per cui che prendano acqua (pioggia, grandine, alluvioni) non è una ipotesi così remota. Ovvio che la prendono in superficie, e saranno fatte per stare all'aperto, ma prenderanno acqua alla grande.

Veramente nei paesi dove usano batterie di accumulo per diversi MWh (oggi agli ioni di litio o al Piombo/Acido Solforico) usano edifici interi chiusi con le batterie poste a circa mezzo metro di altezza e distribuite in file senza metterle una sopra l'altra. Non vengono messe batterie al pian terreno e hanno sistemi antincendio che saturano gli ambienti con Azoto puro, sostanzialmente eliminando l'ossigeno che è il carburente di un incendio.
Ovviamente ci sono poi anche le sale inverter e tutto è raffreddato da aria condizionata.
In italia potremmo tranquillamente sfruttare le centrali telecom, ce ne sono una ogni 4Kmq in genere sono edifici di 4 o 5 piani, da 100/200mq l'uno e oggi sfruttati sol al 10/20%, per il resto sono tutti vuoti

[zappy]

Originariamente inviato da Personaggio

Veramente nei paesi dove usano batterie di accumulo per diversi MWh (oggi agli ioni di litio o al Piombo/Acido Solforico) usano edifici interi chiusi con le batterie poste a circa mezzo metro di altezza e distribuite in file senza metterle una sopra l'altra. Non vengono messe batterie al pian terreno e hanno sistemi antincendio che saturano gli ambienti con Azoto puro, sostanzialmente eliminando l'ossigeno che è il carburente di un incendio.
Ovviamente ci sono poi anche le sale inverter e tutto è raffreddato da aria condizionata.
In italia potremmo tranquillamente sfruttare le centrali telecom, ce ne sono una ogni 4Kmq in genere sono edifici di 4 o 5 piani, da 100/200mq l'uno e oggi sfruttati sol al 10/20%, per il resto sono tutti vuoti

interessanti considerazioni.
ma io la vedo più "in grande" nel senso che se si punta a ridurre drasticamente il fossile e passare a rinnovabili+accumulo con tipologie di batterie "nuove", mi sa che "Mwh" non bastano...
Poi è vero che magari è più opportuno un accumulo distribuito come dici tu ogni pochi kmq, piuttosto che dei mega (giga) accumuli...

[Sandro kensan]

Originariamente inviato da zappy

interessanti considerazioni.
ma io la vedo più "in grande" nel senso che se si punta a ridurre drasticamente il fossile e passare a rinnovabili+accumulo con tipologie di batterie "nuove", mi sa che "Mwh" non bastano...

Anche secondo me MWh non bastano. Una centrale o più centrali fotovoltaiche da 1000 MW di picco che debba fornire con continuità energia elettrica anche durante tempo nuvoloso ha bisogno di molte ore o giorni di capacità di accumulo.

[Personaggio]

Originariamente inviato da Sandro kensan

Anche secondo me MWh non bastano. Una centrale o più centrali fotovoltaiche da 1000 MW di picco che debba fornire con continuità energia elettrica anche durante tempo nuvoloso ha bisogno di molte ore o giorni di capacità di accumulo.

la Telecom ha circa 70'000 centrali equamente distribuite in base alla popolazione.
L'italia consuma circa 330TWh/anno di elettricità. Secondo Terna se tutti i trasporti fossero ad energia elettrica i consumi sarebbero di circa 400TWh/anno.

Ora per fare i calcoli diventa più complicato.
I consumi notturni sono di 35TWh/anno, ipotizziamo che tutti i futuri consumi dei veicoli elettrici ipotizzati da Terna avvengano di notte arriviamo a circa 100TWh/anno (i caso peggiore).
Quindi se volessimo coprire completamente i consumi notturni futuri con le batterie servirebbero 1.4GWh per centrale. Ma non ci serve accumulare l'energia per un intero anno, ma solo per la notte che quindi possiamo caricare di giorno. Quindi dividendo per 365, arriviamo a meno di 4MWh per centrale.
Ovviamente sono calcoli così fatti su due piedi con alti margini di errori, ma credo che possiamo cmq affermre quale sia l'ordine di grandezza: qualche MWh, non 1000! Per coprire qualche giorno di pioggia possiamo moltiplicare per 10,ma sempre lì siamo, cmq ed fattibile.
Di inverno poi affianchi alle rinnovabili le centrali a metano con ciclo chiuso idrogeno metano (senza emissioni) Metano che avevi accumulato nel resto dell'anno partendo da acqua e co2 passando per l'idrogeno.

[mail9000it]

Originariamente inviato da Axel.vv

Chissà se si raffreddano che fine fa l'energia stoccata.

Sicuro ?
Non si sono effetti di autoscarica ?

[mail9000it]

Originariamente inviato da zappy

Quindi facilmente stanno all'aperto, non in una stanzetta dentro un edificio. per cui che prendano acqua (pioggia, grandine, alluvioni) non è una ipotesi così remota. Ovvio che la prendono in superficie, e saranno fatte per stare all'aperto, ma prenderanno acqua alla grande.

Secondo me parti da presupposti sbagliati.
Non puoi tenere le batterie all'esterno, hai differenze di prestazioni in base alle temperature e problemi di dissipazione termica in estate.
Sono e devono essere in ambienti protetti e controllati.

E poi alcuni grossi impianti esistono già ora e sono fondamentali per reggere la rete elettrica. In una rete elettrica tanta energia entra e tanta deve uscire altrimenti la rete collassa. Già ora ci sono alcuni impianti che funzionano come un polmone regolando e calmierando i deficit e gli eccessi tra immissione e consumi. A seguito delle letture vengono poi attivati dei correttori aumentando o diminuendo la produzione di energia.

Vista la funzione strategica di questi impianti, gli accumulatori sono sicuramente protetti e non all'aperto.

[zappy]

Originariamente inviato da mail9000it

Secondo me parti da presupposti sbagliati.
Non puoi tenere le batterie all'esterno,

secondo me TU parti da presupposti sbagliati, pensando alle batterie di OGGI.
Io parlo del futuro e delle batterie che servono a fare bilanciamento e polmone DI RETE quando si useranno solo fonti rinnovabili, ed ovviamente dovranno essere batterie diverse, economiche, NON soggette a forti influenze ambientali, durevoli, e chissene se pesano tonnellate, o occupano spazio, o hanno scarsa densità energetica.

[mail9000it]

Originariamente inviato da zappy

secondo me TU parti da presupposti sbagliati, pensando alle batterie di OGGI.
Io parlo del futuro e delle batterie che servono a fare bilanciamento e polmone DI RETE quando si useranno solo fonti rinnovabili, ed ovviamente dovranno essere batterie diverse, economiche, NON soggette a forti influenze ambientali, durevoli, e chissene se pesano tonnellate, o occupano spazio, o hanno scarsa densità energetica.

Io parto dal presupposto dell'uomo OGGI.
Qualunque contenitore di energia elettrica puó essere messo in corto cirtuito.
Quanto impiegheranno i ragazzini a scoprire che possono farle esplodere con un pezzo di fil di ferro ? Giá ora l'uomo fa di peggio come buttare nei canali le biciclette eletriche dei noleggi solo per noia.

Inoltre quello che hai detto non ha molto senso. Lo spazio ha un costo (non puoi usarlo per altri scopi), quindi le dimensioni hanno importanza. Le materie prime hanno un costo (anche solo lavorazione e trasporto) quindi il peso ha importanza. Queste due cose sono legate alla densitá energetica che quindi é importante.
Ti ricordo che le normali batterie al piombo sono relativamente economiche, di lunga durata, pesanti, riciclabili e a bassa densitá energetica. Abbiamo giá quello che dici tu, ma non vengono usate. Forse perché i tuoi parametri sono sbagliati ?

Solo batterie piccole, ad alta densitá energetica ed economiche possono essere utilizzate per la mobilitá delle auto e le stesse cose sono utili nello stoccaggio su larga scala perché abbattono comunque i costi. In realtá i supercondensatori sarebbero anche meglio.
I parametri piú importanti per me sono il numero e la velocitá delle ricariche e la densitá perché riducono tutti gli altri costi (spazio di stoccaggio, materie prime, trasporto, manutenzione, ecc).
Io non so quasi nulla dei costi di gestione industriali, ma tu ne sai meno di me.

Ma se proprio vogliamo sognare ad occhi aperti invenzioni mirabolanti senza nessuna limitazione, allora, perché limitarsi alle tue fantastiche batterie.
Passiamo direttamente a installare in ogni casa un generatore a fusione nucleare dalle dimensioni di un cassettiera. In questo modo non ti serve una rete di distribuzione.
O il generatore al naquadah di Stargate SG-1 grande come una scatola da scarpe, anzi meglio ancora passiamo al generatore di energia di "Ritorno al futuro" in grado di generare 1,21 GW con una lattina e una buccia di banana, cosí risolviamo anche il problema dei rifiuti urbani.
.
Se devi sognare e inventare cose impossibili almeno fallo bene.
NB. E il generatore a fusione grande come una cassettiera potrebbe anche essere plausibile.

[zappy]

Originariamente inviato da mail9000it

Io parto dal presupposto dell'uomo OGGI.
Qualunque contenitore di energia elettrica puó essere messo in corto cirtuito.
Quanto impiegheranno i ragazzini a scoprire che possono farle esplodere con un pezzo di fil di ferro ? Giá ora l'uomo fa di peggio come buttare nei canali le biciclette dei noleggi solo per noia.

tutto questo che c'entra?

Inoltre quello che hai detto non ha molto senso. ...

quello che hai detto tu ancora meno

Ti ricordo che le normali batterie al piombo sono relativamente economiche, di lunga durata, pesanti, riciclabili e a bassa densitá energetica. Abbiamo giá quello che dici tu, ma non vengono usate.

invece si usano proprio quelle al piombo...
mi sa che non sai di cosa parli.

Io non so quasi nulla dei costi di gestione industriali, ma tu ne sai meno di me.

ne dubito.

[dany-dm]

Originariamente inviato da mail9000it

Io parto dal presupposto dell'uomo OGGI.
Qualunque contenitore di energia elettrica puó essere messo in corto cirtuito.
Quanto impiegheranno i ragazzini a scoprire che possono farle esplodere con un pezzo di fil di ferro ? Giá ora l'uomo fa di peggio come buttare nei canali le biciclette eletriche dei noleggi solo per noia.

Non basta un semplice fil di ferro per far esplodere (che poi non è una propriamente una vera esplosione) una batteria, il filo si fonderebbe prima di danneggiare la batteria. Poi pensa a tutti i liquidi infiammabili che si hanno in casa, Quanto impiegheranno i ragazzini a scoprire che possono farli esplodere con un fiammifero?

Inoltre quello che hai detto non ha molto senso. Lo spazio ha un costo (non puoi usarlo per altri scopi), quindi le dimensioni hanno importanza. Le materie prime hanno un costo (anche solo lavorazione e trasporto) quindi il peso ha importanza. Queste due cose sono legate alla densitá energetica che quindi é importante.
Ti ricordo che le normali batterie al piombo sono relativamente economiche, di lunga durata, pesanti, riciclabili e a bassa densitá energetica. Abbiamo giá quello che dici tu, ma non vengono usate. Forse perché i tuoi parametri sono sbagliati ? CUT

In molti sistemi di accumulo vengono usate le batterie al piombo acido. Hanno molti problemi ma il peso o la dimensione sono gli ultimi fattori.
Le batterie delle auto:
non sono fatte per essere caricate/scaricate molte volte.
hanno un rendimento pessimo.
durano pochi cicli
emanano idrogeno e altre sostanze che le rilegano ad un locale ventilato o esterno.
soffrono il caldo e/o freddo.
in caso di rottura hai l'acido dappertutto.

lasciamo stare le batterie ad acido libero e passiamo a quelle a gel
sono (anche) sviluppate per accumuli fv e sostanzialmente e sostanzialmente
hanno un rendimento pessimo
durano pochi cicli
soffrono il caldo e/o freddo.

le batterie al litio stanno prendendo sempre più piede perché a fronte di un costo iniziale maggiore (che diminuisce sempre di più), compensano con un elevato numero di cicli e alto rendimento. Il peso e quindi la densità passano in secondo piano.

tenete in considerazione che il FV non genera un solo ciclo di carica e scarica al giorno ma sono molti più perché può passare una nuvola o il carico potrebbe essere maggiore per qualche minuti. vengono chiamati microcicli (se non sbaglio) che vengono calcolati (quasi) come cicli interi nelle batterie ad acido ma sono (quasi) irrilevanti nelle batterie al litio

[mail9000it]

Originariamente inviato da dany-dm

le batterie al litio stanno prendendo sempre più piede perché a fronte di un costo iniziale maggiore (che diminuisce sempre di più), compensano con un elevato numero di cicli e alto rendimento. Il peso e quindi la densità passano in secondo piano.

Io questo lo so benissimo. Stavo rispondendo (estremizzando) a Zappy il quale mi aveva risposto:

Originariamente inviato da Zappy

...e chissene se pesano tonnellate, o occupano spazio, o hanno scarsa densità energetica.

Peso, spazio e densitá sono molto importanti.

Anche la sua idea di mettere le batterie all'esterno a mio avviso non ha molto senso. La citazione dei ragazzini era solo per estremizzare l'insensatezza di un parco batterie (strategico per la rete di distribuzione) esposto agli elementi e non protetto.
Senza contare che basta un edificio a 2 piani per raddoppiare la superficie disponibile a paritá di terreno. E a quel punto metti anche le pareti e un tetto.
.

[zappy]

Originariamente inviato da dany-dm

...le batterie al litio stanno prendendo sempre più piede perché a fronte di un costo iniziale maggiore (che diminuisce sempre di più), compensano con un elevato numero di cicli e alto rendimento. Il peso e quindi la densità passano in secondo piano.

l'oggetto dell'articolo è appunto una tipologia di batteria NON basate su litio e che hanno caratteristiche adatte all'accumulo. E' senza senso applicare i criteri che si usano per quelle al litio o parlare di applicazioni delle litio, quando il tema è totalmente diverso.
come ho già detto, l'accumulo per rinnovabili ha bisogno di batterie per le quali il fattore peso, spazio, densità sono poco rilevanti, mentre contano i cicli, l'economicità, la "robustezza"...

[mail9000it]

Originariamente inviato da zappy

Io parlo del futuro e delle batterie che servono a fare bilanciamento e polmone DI RETE quando si useranno solo fonti rinnovabili, .

Il polmone di rete che intendo io é una cosa diversa.
In realtá credo sia composto piú da condensatori che da batterie perché deve rispondere in tempo reale alle fluttuazioni tra immissione ed prelievo di corrente sulla rete.
Non é lo stoccaggio del surplus di energia, quelle attualmente lo fanno con le centrali idroelettriche ripompando l'acqua nei bacini.

[zappy]

Originariamente inviato da mail9000it

Il polmone di rete che intendo io é una cosa diversa.

quello che tu chiami polmone direi che si chiama regolazione e dispacciamento.
da sempre "polmone" si intende accumulo e smorzamento dei picchi..

[Personaggio]

Originariamente inviato da mail9000it

Il polmone di rete che intendo io é una cosa diversa.
In realtá credo sia composto piú da condensatori che da batterie perché deve rispondere in tempo reale alle fluttuazioni tra immissione ed prelievo di corrente sulla rete.
Non é lo stoccaggio del surplus di energia, quelle attualmente lo fanno con le centrali idroelettriche ripompando l'acqua nei bacini.

Per i prelievo rapido si servono i condensatori, ma quelli già si trovano nelle cenrali, per l'accumulo stagionale vanno bene i vacini o anche altri sistemi che o indicato sopra, ma er il giorno/notte servono le batterie e ad oggi le migliori per costo complessivo sono le piombo/acido. M queste non vanno legato ad un impianto FV, dovresti riempire degli edifici su più piani sparsi per il territorio con le batterie. Ho fatto l'esempio delle 75'000 centrali telecom sfruttabili, volendo ci sono anche le 80'000 cabine di bassa e media di Enel, ma sono troppo piccole

[mail9000it]

Originariamente inviato da zappy

quello che tu chiami polmone direi che si chiama regolazione e dispacciamento.
da sempre "polmone" si intende accumulo e smorzamento dei picchi..

Appunto: smorzamento dei picchi, in positivo e in negativo, non accumulo sul lungo periodo.
Polmone.

Tu invece parlavi di conservazione di energia rinnovabili, per successivo riutilizzo.

[mail9000it]

Originariamente inviato da Personaggio

Per i prelievo rapido si servono i condensatori, ma quelli già si trovano nelle cenrali, per l'accumulo stagionale vanno bene i vacini o anche altri sistemi che o indicato sopra, ma er il giorno/notte servono le batterie e ad oggi le migliori per costo complessivo sono le piombo/acido. M queste non vanno legato ad un impianto FV, dovresti riempire degli edifici su più piani sparsi per il territorio con le batterie. Ho fatto l'esempio delle 75'000 centrali telecom sfruttabili, volendo ci sono anche le 80'000 cabine di bassa e media di Enel, ma sono troppo piccole

Ti assicuro che per il giorno/notte vengono utilizzati anche i bacini idrici.
Durante la notte il suprlus di energia viene utilizzato per alimentare le pompe.
Questo perché l'idrico é facilmente controllabile, puoi aumentare o diminuire la produzione molto velocemente e con buona precisione, mentre cambiare livello di produzione di una centrale termica é piú lungo, complesso e meno modulabile.

Perché parli di telecom ? telecom é la contrazione di telecomunicazioni e solitamente usata per riferisi a Telecom Italia.
Che c'entra con l'energia ?

Enel o magari Terna.

[Personaggio]

Originariamente inviato da mail9000it

Ti assicuro che per il giorno/notte vengono utilizzati anche i bacini idrici.
Durante la notte il suprlus di energia viene utilizzato per alimentare le pompe.
Questo perché l'idrico é facilmente controllabile, puoi aumentare o diminuire la produzione molto velocemente e con buona precisione, mentre cambiare livello di produzione di una centrale termica é piú lungo, complesso e meno modulabile.

Perché parli di telecom ? telecom é la contrazione di telecomunicazioni e solitamente usata per riferisi a Telecom Italia.
Che c'entra con l'energia ?

Enel o magari Terna.

Perché le centrali telecom, gli immobili, sono di proprietà di "Pirelli RE" e la Telecom le sta dismettendo, insomma diventeranno vuote molto presto, in realtà già ora il 70/80% delle sale sono vuote. Quindi c'è un unico proprietario che ha questi immobili ora quasi vuoti e presto completamente vuoti ben distribuiti su tutto il territorio. Pirelli RE le compro da Telecom per circa 30 Miliardi nei primi 2000 (Quando chi controllava Telecom controllava anche Pirelli) Oggi magari potrebbero essere acquistati a 40/50 Miliardi da Enel o da Terna, l'operazione sarebbe fattibile. Anche perché non sono adatte ad essere abitabili, servirebbero investimenti troppo onerosi e sebbene siano a disposizione per metterci gli apparati sono cmq troppo grandi. Ovviamente è tutto frutto della mia testa, ma resta il fatto che sarebbe a mio parere un investimento intelligente da parte di Enel, anche perché poi gli immobili cmq rimangono nel patrimonio societario e a lungo termine non si svalutano mai. Ed Enel potrebbe fare un investimento del genere senza problemi. Andare a costruirsi gli edifici o ad acquistarne diversi singolarmente avrebbe costi almeno 10 volte superiori.

Riguardo ai bacini idrici:
Si lo so benissimo che oggi viene usato per il giorno notte, ma non è il modo migliore, si fa proprio perché non ci sono altri sistemi. Il Bacino aumenta la sua efficienza con l'aumentare del tempo di accumulo. Caricare e scaricare il bacino mi comporta una perdita di energia TOT (che è alta, almeno il 30 o 40% si perde), ma una volta riempito il bacino ho una quantità X di energia potenziale che nel tempo non si riduce, se la usassi dopo diversi mesi, tale energia sarebbe sempre molto vicina ad X. Di contro le batterie hanno una alta efficienza nell'immediato (>95%) ma che va a ridursi col tempo, cioè si scaricano da sole; quindi conviene usarla il prima possibile. Se voglio mantenere una efficienza così alta e di molto superiore a quella dei bacini idrici dovrò sfruttarla entro pochi giorni, per questo le batterie sono migliori per il ciclo giorno/notte.

[zappy]

Originariamente inviato da Personaggio

Perché le centrali telecom, ...

mi sembra un'idea molto intelligente e strategica.
chissà se i manager superpagati ci arrivano...