Stoccaggio termico per la flessibilità della rete elettrica e per l'industria ad alta temperatura

La transizione energetica globale e nazionale, guidata dalla rapida diffusione di fonti rinnovabili intermittenti come il fotovoltaico e l'eolico, pone sfide cruciali per la stabilità e la flessibilità della rete elettrica. Per sostenere l'integrazione delle rinnovabili e prevenire congestioni e fenomeni di curtailment, il PNIEC italiano indica la necessità di raggiungere entro il 2030 una capacità complessiva di 22.5 GW, di cui 11 GW in batterie stand-alone e 4 GW in accumuli distribuiti. Secondo il report IREX 2025, per compensare l’incremento previsto delle fonti rinnovabili intermittenti, saranno necessari tra 76 e 96 GWh di nuova capacità di accumulo.

In questo scenario, i sistemi di Stoccaggio Elettro-Termico (ETES), noti anche come Carnot Battery (CB), emergono come una soluzione innovativa e promettente. Queste tecnologie convertono l'elettricità rinnovabile e a basso costo in calore, immagazzinandolo in serbatoi contenenti materiali di accumulo facilmente reperibili ed economici, per poi riconvertirlo in elettricità o utilizzarlo direttamente come calore.

L'adozione degli ETES/CB offre un duplice beneficio strategico, ovvero l’incremento della flessibilità della rete elettrica e la decarbonizzazione del settore industriale. Tali sistemi infatti offrono una soluzione di accumulo sostenibile, scalabile e indipendente da materie prime critiche. Le CB sono ideali per lo stoccaggio di medio-lungo termine (> 4 ore) e presentano costi di investimento contenuti (circa la metà delle batterie al litio) e una lunga vita operativa, utilizzando componentistica robusta e consolidata. Tali sistemi sono monitorati a livello internazionale (es. IEA ES TCP Task 36) per il loro potenziale nel risolvere le sfide di flessibilità delle reti.

Riguardo la decarbonizzazione dell’Industria, è noto come il settore industriale sia fortemente dipendente dal gas naturale per l’alimentazione dei processi endotermici a media e alta temperatura (chimica, siderurgia, materiali non metallici), rappresentando una vulnerabilità strategica nazionale in termini di sicurezza degli approvvigionamenti e volatilità dei prezzi. Gli ETES consentono l'elettrificazione del calore industriale assorbendo i picchi di produzione rinnovabile, con un potenziale di riduzione fino al 40% del consumo globale di gas e al 14% delle emissioni energetiche entro il 2050.

Nel corso del workshop sarà presentato lo stato di sviluppo degli ETES/CB a livello nazionale e internazionale, evidenziando le principali barriere tecnologiche, normative ed economiche che ne ostacolano la diffusione su larga scala in Italia e in Europa.