venerdì, Settembre 24, 2021
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Dentro l'energia pulita: il boom dell'accumulo di energia è arrivato

Solo cinque anni fa, un progetto di accumulo di batterie da 20 megawatt era considerato grande.

Ora un progetto da 300 megawatt, il più grande al mondo, è andato online in California e nel 2021 sono in arrivo progetti di batterie ancora più grandi.

Lo stoccaggio delle batterie è entrato in una nuova fase di rapida crescita, determinata dal calo dei prezzi delle batterie agli ioni di litio e dalla crescente domanda di fonti di elettricità che possono colmare le lacune in una rete sempre più alimentata da energia eolica e solare. L'elevata domanda sta portando a un boom degli investimenti nelle società di batterie e a speculazioni febbrili su nuovi tipi di batterie.

Lo stoccaggio della batteria è una parte cruciale della transizione verso l'energia pulita a causa del modo in cui può immagazzinare energia da fonti intermittenti per utilizzarla in altri momenti, fornendo un'alternativa più pulita e meno costosa alle centrali elettriche a gas naturale.

E il 2021 si preannuncia l'anno in cui l'accumulo di batterie compirà un grande passo verso l'essere una parte essenziale della rete, piuttosto che operare ai margini.

Per dare un senso a tutto ciò, ho contattato Eric Gimon, un consulente politico per il think tank Energy Innovation.

"Mi sento come se avessimo varcato una soglia", ha detto, riguardo al completamento di una nuova ondata di grandi progetti di batterie. "Questo è importante, un segnale che ci stiamo muovendo in una nuova era."

Stiamo vivendo, ha detto, in un periodo in cui le batterie "sono arrivate".

Per comprendere le dimensioni dei nuovi progetti di accumulo di batterie, è utile cogliere le due misure chiave: megawatt, che mostrano quanta potenza un sistema di accumulo di batterie può produrre in un momento, e megawattora, che indicano la durata di una batteria mostrando come molte unità di elettricità che un sistema può produrre prima di dover essere ricaricate.

Ecco i due progetti più grandi:

  • Vistra Moss Landing Energy Storage a Moss Landing, California, è andato online il mese scorso con una capacità di 300 megawatt, rendendolo il più grande sistema di accumulo di batterie al mondo. Il sistema funziona per quattro ore e produce fino a 1.200 megawattora prima di dover essere ricaricato. Una seconda fase di 100 megawatt è in costruzione e sarà probabilmente completata ad agosto, secondo lo sviluppatore, Vistra Energy.
  • Manatee Energy Storage Center vicino a Parrish, in Florida, avrà una capacità di 409 megawatt, che sarà la più grande capacità di qualsiasi struttura attualmente in costruzione. Il sistema ha una durata di poco più di due ore, producendo fino a 900 megawattora con una singola carica. Lo sviluppatore, NextEra Energy, afferma che il progetto è sulla buona strada per andare online verso la fine del 2021.

Quindi Manatee è il più grande in termini di megawatt di capacità, mentre Vistra Moss Landing è il più grande in termini di quantità di elettricità che può generare prima di una ricarica. Le differenze si riducono alle scelte progettuali fatte dagli sviluppatori, che si basano sulle dimensioni e sulla durata di cui ha bisogno la griglia locale, tra molte altre considerazioni.

Gimon ha detto che gli operatori di rete e le autorità di regolamentazione si stanno ancora abituando alla crescente presenza di accumulatori di batterie e stanno cercando di capire come questo rapido cambiamento influenzerà i prezzi dell'elettricità e il modo in cui i vari produttori di energia lavorano insieme.

Dovranno lavorare rapidamente, considerando il ritmo di crescita. Gli Stati Uniti sono passati da 0,3 gigawatt (0,7 gigawattora) di nuova batteria nel 2019, a 1,1 gigawatt (3 gigawattora) nel 2020 e 2,4 gigawatt (7,6 gigawattora) nel 2021, secondo BloombergNEF.

La rapida crescita sta portando all'innovazione. Le aziende stanno lavorando per trovare modi più efficienti per costruire sistemi di batterie agli ioni di litio e stanno lavorando per sviluppare batterie che utilizzano materiali diversi. I risultati possono essere utili in un'economia della batteria che include l'accumulo di energia e veicoli elettrici.

Con lo sviluppo del settore, molti imprenditori stanno entrando in questo spazio.

Eos Energy Services del New Jersey sta attirando l'attenzione degli investitori con una batteria che utilizza un design a base di zinco anziché agli ioni di litio. L'azienda afferma che la sua batteria ha il vantaggio di utilizzare componenti ampiamente disponibili, al contrario degli ioni di litio, i cui componenti, come litio e cobalto, sono limitati o possono diventare limitati. Eon sottolinea anche la sicurezza delle sue batterie in contrasto con l'infiammabilità degli ioni di litio. L'azienda questa settimana ha annunciato di aver ricevuto un ordine di 20 milioni di dollari da un cliente, il più grande nella storia dell'azienda.

Form Energy of Massachusetts sta sviluppando batterie a lunga durata che utilizzano un design a base di zolfo anziché agli ioni di litio, un approccio che consente alla batteria di scaricare l'elettricità per giorni alla volta invece di brevi raffiche. L'anno scorso, la società ha annunciato un progetto pilota in Minnesota per una batteria da 1 megawatt che può funzionare fino a 150 ore con una carica.

Quantumscape of California, che si sta concentrando sul mercato dei veicoli elettrici, ha visto alcuni alti e bassi selvaggi nel prezzo delle sue azioni, poiché gli investitori cercano di capire se i tanto propagandati progressi della società nella tecnologia al litio funzioneranno davvero. Quantumscape utilizza un materiale solido, al contrario di un liquido, per condurre l'elettricità tra gli elettrodi. L'azienda afferma che il suo design può portare a una maggiore autonomia della batteria, una ricarica più rapida e una minore infiammabilità. Volkswagen è tra i maggiori investitori che vedono un vasto potenziale nei progetti di Quantumscape.

Il punto più importante è che siamo in un periodo altamente speculativo, con scienziati e dirigenti aziendali che sostengono il motivo per cui il loro approccio sarà la prossima grande novità.

Gimon vede parallelismi con il boom del solare fotovoltaico alla fine degli anni 2000, quando molte aziende svilupparono alternative ai pannelli solari a base di silicio, ma la maggior parte di queste attività non durò. Ha detto che non licenzia nessuna particolare azienda o tecnologia di batterie, ma si aspetta che l'industria stia entrando in un periodo in cui, per molti dei nuovi giocatori, i risultati non saranno all'altezza del clamore.

"Ci sarà solo un sacco di inchiostro rosso", ha detto. "È la natura di quel tipo di cambiamento tecnologico."

Ma non finiamo con questa nota, poiché la tecnologia agli ioni di litio utilizzata nella maggior parte dei progetti è già collaudata e il boom è in corso.

Invece, diamo uno sguardo al giro di vittoria che Vistra stava facendo questa settimana, con l'annuncio che la prima fase del progetto Moss Landing era ora in corso e collegata alla griglia. Vistra ha detto che sta considerando le fasi future di questo progetto che porterebbe a un totale di 1.500 megawatt e 6.000 megawattora.

"Un sistema di batterie di queste dimensioni e dimensioni non è mai stato costruito prima", ha affermato Curt Morgan, CEO dell'azienda, riguardo al completamento della prima fase. "Mentre il nostro paese passa a un futuro di energia pulita, le batterie giocheranno un ruolo fondamentale e il progetto Vistra Moss Landing servirà da modello per lo stoccaggio di batterie su scala industriale per gli anni a venire".

Xcel Energy accelera il piano per la chiusura dell'impianto a carbone del Colorado

Xcel Energy ha detto questa settimana che sta aumentando il calendario per la chiusura della sua stazione di generazione di Hayden a carbone in Colorado, affermando che il programma più veloce fa parte del suo piano di riduzione delle emissioni.

I sostenitori dell'ambiente hanno accolto con favore la notizia, ma hanno detto che Xcel dovrebbe chiudere l'impianto anche prima.

"Ha davvero senso esaminare se ci sono ulteriori vantaggi nell'accelerare ulteriormente le date di pensionamento", ha affermato Erin Overturf, vicedirettore del progetto sull'energia pulita presso Western Resource Advocates, un gruppo di difesa dell'ambiente.

Ha sottolineato la crescente evidenza che il cambiamento climatico sta già avendo effetti dannosi e la ricerca che mostra la necessità di ridurre le emissioni il prima possibile.

"Il livello di urgenza cresce ogni giorno", ha detto.

Xcel ha detto che chiuderà l'unità 2 nello stabilimento nel 2027 e chiuderà l'unità 1 nel 2028, il che chiuderebbe completamente l'impianto. Il programma è una revisione di un piano precedente per chiudere le unità nel 2030 e nel 2036. Spostando le date di chiusura, Xcel si sta mettendo in una posizione migliore per raggiungere il suo obiettivo di ridurre le emissioni dell'80% rispetto ai livelli del 2005 entro il 2030.

L'obiettivo del 2030 fa parte del piano più ampio dell'utility per arrivare a emissioni nette zero entro il 2050. Xcel, con sede nel Minnesota, è stata la prima grande utility statunitense ad annunciare un piano net-zero nel 2018, e molti altri l'hanno seguito.

Le due unità di Hayden aggiungono fino a 441 megawatt, il che rende questo impianto a carbone grande, ma non enorme. Una volta chiuso, Xcel avrà due centrali a carbone rimanenti nello stato, entrambe programmate per continuare a funzionare oltre il 2030.

Uno dei fattori che complicano Hayden è che altre due utility, Pacificorp e Salt River Project, sono proprietari parziali. Ma la decisione di anticipare la data di chiusura sembra facile considerando che l'impianto è costoso da gestire e produce emissioni consistenti. Pacificorp ha affermato che l'impianto è uno dei più costosi nel territorio dei sei stati della società.

Xcel afferma che nessuno perderà il lavoro, poiché i 75 dipendenti dello stabilimento andranno in pensione o verranno formati per altri lavori.

Poiché Xcel è leader nell'implementazione di un piano net-zero, ogni passo lungo il percorso ha significato come esempio per altre aziende che sono a pochi passi indietro.

"Xcel penso abbia una reputazione guadagnata di leadership in questo spazio", ha detto Overturf. "Sono stati davanti."

Inside Clean Energy è il bollettino settimanale di notizie e analisi di ICN sulla transizione energetica. Invia suggerimenti e domande sulle notizie a dan.gearino@insideclimatenews.org.

Dan Gearino

Reporter sull'energia pulita, Midwest, National Environment Reporting Network

Dan Gearino copre gli Stati Uniti del Midwest, parte del National Environment Reporting Network di ICN. La sua copertura si occupa del lato commerciale della transizione verso l'energia pulita e scrive la newsletter Inside Clean Energy di ICN. È arrivato in ICN nel 2018 dopo un mandato di nove anni presso The Columbus Dispatch, dove ha ricoperto il business dell'energia. Prima di allora, si è occupato di politica e affari in Iowa e nel New Hampshire. È cresciuto nella contea di Warren, Iowa, appena a sud di Des Moines, e vive a Columbus, nell'Ohio.

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