Si è conclusa con successo la 14a edizione della Shanghai International Long-Duration Energy Storage & Flow Battery Expo. L'evento ha lanciato un messaggio chiaro:Accumulo di energia a lunga durata (LDES)sta rapidamente passando dalla teoria all'uso commerciale su larga scala. Non è più un concetto lontano, ma un pilastro centrale per il raggiungimento di obiettivi globali.Neutralità del carbonio.
I principali risultati dell'expo di quest'anno sono stati il pragmatismo e la diversificazione. Gli espositori sono andati oltre le presentazioni PowerPoint. Hanno presentato soluzioni reali, producibili in serie e con costi gestibili. Questo segna l'ingresso del settore dell'accumulo di energia, in particolareLDES, in un'era di industrializzazione.
Secondo BloombergNEF (BNEF), si prevede che il mercato globale dell'accumulo di energia raggiungerà la cifra sbalorditiva di 1.028 GWh entro il 2030. Le tecnologie avanzate esposte in questa fiera sono i motori chiave di questa crescita esponenziale. Ecco la nostra analisi approfondita delle tecnologie più importanti presentate all'evento.
Batterie Flow: le regine della sicurezza e della longevità
Batterie a flussoerano le star indiscusse dello spettacolo. I loro vantaggi principali li rendono una scelta ideale perAccumulo di energia a lunga durataSono intrinsecamente sicuri, offrono un ciclo di vita estremamente lungo e consentono una scalabilità flessibile di potenza ed energia. L'expo ha dimostrato che il settore è ora concentrato sulla risoluzione della sua sfida principale: i costi.
Batteria al flusso di vanadio (VFB)
ILBatteria al flusso di vanadioè la tecnologia di batterie a flusso più matura e commercialmente avanzata. Il suo elettrolita può essere riutilizzato quasi all'infinito, garantendo un elevato valore residuo. Quest'anno l'attenzione si è concentrata sull'aumento della densità di potenza e sulla riduzione dei costi di sistema.
Innovazioni tecnologiche:
Pile ad alta potenza: Gli espositori hanno presentato progetti di stack di nuova generazione con maggiore densità di potenza. Questi possono raggiungere una maggiore efficienza di scambio energetico con un ingombro fisico ridotto.
Gestione termica intelligente: Integratogestione termica dell'accumulo di energiaSono stati presentati sistemi basati su algoritmi di intelligenza artificiale, che mantengono la batteria alla temperatura operativa ottimale per prolungarne la durata.
Innovazione elettrolitica: Sono state introdotte nuove formule di elettroliti più stabili ed economiche. Questo è fondamentale per ridurre la spesa in conto capitale iniziale (CapEx).
Batteria a flusso ferro-cromo
Il più grande vantaggio delBatteria a flusso ferro-cromoè il suo costo estremamente basso delle materie prime. Ferro e cromo sono abbondanti e molto più economici del vanadio. Questo gli conferisce un enorme potenziale in progetti di accumulo di energia su larga scala e con costi contenuti.
Innovazioni tecnologiche:
Membrane a scambio ionico: Sono state presentate nuove membrane a basso costo e ad alta selettività, che affrontano la sfida tecnica di lunga data della contaminazione incrociata ionica.
Integrazione di sistema: Diverse aziende hanno presentato soluzioni modulariBatteria a flusso ferro-cromosistemi. Queste soluzioni semplificano notevolmente l'installazione in loco e la futura manutenzione.
Archiviazione fisica: sfruttare la grande potenza della natura
Oltre all'elettrochimica, anche i metodi di accumulo fisico dell'energia hanno ricevuto notevole attenzione. In genere offrono una durata di vita estremamente lunga con un degrado minimo della capacità, rendendoli adatti ad applicazioni su scala di rete.
Accumulo di energia ad aria compressa (CAES)
Accumulo di energia ad aria compressaUtilizza l'elettricità in eccesso durante le ore non di punta per comprimere l'aria in grandi caverne di stoccaggio. Durante i picchi di domanda, l'aria compressa viene rilasciata per azionare le turbine e generare energia. Questo metodo è su larga scala e duraturo, un "regolatore" ideale per la rete elettrica.
Innovazioni tecnologiche:
Compressione isotermica: Sono state evidenziate tecniche avanzate di compressione isotermica e quasi isotermica. Iniettando un mezzo liquido durante la compressione per rimuovere il calore, questi sistemi aumentano l'efficienza di andata e ritorno dal tradizionale 50% a oltre il 65%.
Applicazioni su piccola scala:L'expo ha presentato progetti di sistemi CAES su scala MW per parchi industriali e data center, evidenziando casi d'uso più flessibili.
Accumulo di energia gravitazionale
Il principio diAccumulo di energia gravitazionaleÈ semplice ma ingegnoso. Utilizza l'elettricità per sollevare blocchi pesanti (come il cemento) a una certa altezza, immagazzinando energia come energia potenziale. Quando serve energia, i blocchi vengono abbassati, convertendo l'energia potenziale in elettricità tramite un generatore.
Innovazioni tecnologiche:
Algoritmi di invio AI: Gli algoritmi di distribuzione basati sull'intelligenza artificiale sono in grado di prevedere con precisione i prezzi e i carichi dell'elettricità. Questo ottimizza i tempi di sollevamento e abbassamento dei blocchi per massimizzare i profitti economici.
Progetti modulari: Basato su torri e su pozzi sotterraneiAccumulo di energia gravitazionaleSono state presentate soluzioni con blocchi modulari, che consentono di scalare la capacità in modo flessibile in base alle condizioni e alle esigenze del sito.
Nuove tecnologie per le batterie: le sfide in ascesa
Sebbene l'expo si sia concentrata suLDES, hanno suscitato una forte impressione anche alcune nuove tecnologie potenzialmente in grado di sfidare le batterie agli ioni di litio in termini di costi e sicurezza.
Batteria agli ioni di sodio
Batterie agli ioni di sodioFunzionano in modo simile agli ioni di litio, ma utilizzano il sodio, estremamente abbondante ed economico. Hanno prestazioni migliori alle basse temperature e sono più sicure, il che le rende ideali per le centrali di accumulo di energia economiche e critiche per la sicurezza.
Innovazioni tecnologiche:
Densità energetica più elevata: Le aziende leader hanno presentato celle agli ioni di sodio con densità energetica superiore a 160 Wh/kg. Stanno rapidamente recuperando terreno rispetto alle batterie al litio ferro fosfato (LFP).
Catena di fornitura matura: Una catena di fornitura completa perBatterie agli ioni di sodio, dai materiali per catodi e anodi agli elettroliti, è ormai consolidato. Questo apre la strada a riduzioni dei costi su larga scala. Analisi di settore suggeriscono che il costo a livello di pacco potrebbe essere inferiore del 20-30% rispetto a quello delle batterie al piombo entro 2-3 anni.
Innovazioni a livello di sistema: il "cervello" e il "sangue" dello storage
Un progetto di accumulo di successo non riguarda solo la batteria. L'expo ha anche dimostrato enormi progressi nelle tecnologie di supporto essenziali. Queste sono cruciali per garantireSicurezza dell'accumulo di energiaed efficienza.
| Categoria Tecnologia | Funzione principale | Momenti salienti dell'Expo |
|---|---|---|
| BMS (sistema di gestione della batteria) | Monitora e gestisce ogni cella della batteria per garantirne la sicurezza e l'equilibrio. | 1. Maggiore precisione conbilanciamento attivotecnologia.Intelligenza artificiale basata su cloud per la previsione di guasti e la diagnostica dello stato di salute (SOH). |
| PCS (sistema di conversione di potenza) | Controlla la carica/scarica e converte l'alimentazione CC in CA. | 1. Moduli in carburo di silicio (SiC) ad alta efficienza (>99%). Supporto per la tecnologia VSG (Virtual Synchronous Generator) per stabilizzare la rete. |
| TMS (Sistema di gestione termica) | Controlla la temperatura della batteria per evitare sbalzi termici e prolungarne la durata. | 1. Alta efficienzaraffreddamento a liquidoI sistemi sono ormai diffusi ovunque. Stanno iniziando ad apparire soluzioni avanzate di raffreddamento a immersione. |
| EMS (Sistema di gestione dell'energia) | Il "cervello" della stazione, responsabile della distribuzione e dell'ottimizzazione dell'energia. | 1. Integrazione delle strategie di trading del mercato elettrico per l'arbitraggio. Tempi di risposta nell'ordine dei millisecondi per soddisfare le esigenze di regolamentazione della frequenza della rete. |
L'alba di una nuova era
La 14a Shanghai International Long-Duration Energy Storage & Flow Battery Expo è stata più di una vetrina tecnologica: è stata una chiara dichiarazione di intenti del settore.Accumulo di energia a lunga duratala tecnologia sta maturando a un ritmo incredibile, con costi in rapida diminuzione e applicazioni in continua espansione.
Dalla diversificazione diBatterie a flussoe la grande scala dell'archiviazione fisica alla potente ascesa di sfidanti comeBatterie agli ioni di sodio, stiamo assistendo alla nascita di un ecosistema industriale dinamico e innovativo. Queste tecnologie sono la base per una profonda trasformazione della nostra struttura energetica. Rappresentano la strada luminosa verso unNeutralità del carboniofuturo. La fine dell'expo segna il vero inizio di questa nuova ed entusiasmante era.
Fonti autorevoli e ulteriori letture
1. BloombergNEF (BNEF) - Prospettive globali sull'accumulo di energia:
https://about.bnef.com/energy-storage-outlook/
2.Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili (IRENA) - Prospettive di innovazione: Accumulo di energia termica:
https://www.irena.org/publications/2020/Dec/Innovation-outlook-Thermal-energy-storage
3. Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti - Scatto di stoccaggio a lunga durata:
https://www.energy.gov/earthshots/long-duration-storage-shot
Data di pubblicazione: 16-06-2025