Power bank per le energie rinnovabili: qual è lo stato dello storage energetico in Italia e nel resto del mondo?

Raddoppia anno dopo anno, ma in Italia sconta ancora ritardi e incertezze: è il mercato delle batterie, una tecnologia sempre più importante con la transizione energetica verso le fonti rinnovabili.

La generazione elettrica da fonte eolica e fotovoltaica è, per propria natura, intermittente e non programmabile, questo determina i cosiddetti sbilanciamenti tra le produzioni previste e l’energia effettivamente prodotta. Una complessità che è destinata ad aumentare con la progressiva diffusione di impianti di generazione distribuiti e di piccole energy community, come per esempio i condomini, e che rende strutturalmente più complicata la gestione del sistema elettrico.

I sistemi di accumulo sono parte essenziale della risposta alla sfida: che siano grid-scale o utility-scale, di taglia intermedia o behind-the-meter, tutte sono batterie basate sulla tecnologia agli ioni di Litio (o Li-Ion) che stoccano l’energia elettrica per poi renderla disponibile in un secondo momento.

Le batterie grid-scale o utility-scale sono quelle di dimensioni maggiori (da qualche centinaia di kWh a svariati MWh) e vengono installate in precisi punti della rete per fornire servizi, quali la regolazione di tensione o la riserva. Oppure vengono abbinate a impianti di generazione rinnovabile sia per compensare gli errori di previsione meteo e di produzione sia per ottimizzare la vendita dell’energia.

Le taglie intermedie (da qualche decina alle centinaia di kWh) sono idonee all’utilizzo industriale, per gestire ad esempio i picchi di consumo di uno stabilimento produttivo o per minimizzare l’acquisto dalla rete nelle ore in cui il prezzo è più alto.

Infine, le taglie minori (tipicamente da 3 a 10 kWh) trovano applicazione in ambito residenziale, quando vengono accoppiate a impianti fotovoltaici domestici, per massimizzare l’autoconsumo dell’energia solare prodotta e al contempo ridurre l’elettricità acquistata dalla rete.

Trend Mondiale ed Europeo*

Lo scorso anno in tutto il mondo sono state installate batterie con una capacità complessiva di 8,6 GWh, circa il doppio di quanto installato nel 2017. Corea del Sud, Cina, Germania, Stati Uniti e UK hanno guidato questo sviluppo che si è suddiviso in modo simile tra applicazioni grid-scale (4,3 GWh) da un lato, sistemi behind-the-meter residenziali e industriali (4,2 GWh) dall’altro.

Il mercato più importante si è confermato anche lo scorso anno la Corea del Sud con circa 4 GWh di capacità installata solo nel 2018, complice un importante piano di supporto governativo. Gli Stati Uniti vedono crescere più lentamente il numero di installazioni ma godono di un contesto regolatorio in rapida evoluzione e di una crescente attenzione alla tematica dei sistemi di accumulo.

Oltre alla Corea del Sud il continente Asiatico annovera la Cina tra i principali installatori, oltre che produttori, di batterie. Infine, in Australia è in atto un vero e proprio boom dei sistemi di accumulo behind-the-meter grazie a generosi sussidi istituiti in vista della prossima tornata elettorale.

Il contesto europeo è dominato dall’attività di Germania e Regno Unito: in Germania si è registrato un importante sviluppo sia delle installazioni in ambito residenziale (oltre 100.000 unità installate nella seconda metà del 2018) sia delle batterie direttamente connesse alle reti elettriche per la fornitura di riserva primaria e secondaria, quella cioè garantita dai grandi impianti come le centrali termoelettriche.

In UK, l’installazione di sistemi utility-scale è stata inizialmente favorita dalla possibilità di accedere al mercato della capacità quindi, quando questa opzione è venuta meno a novembre 2018, sono stati introdotti sistemi incentivanti nonché la possibilità di partecipare al mercato di bilanciamento (simile al Mercato dei Servizi di Dispacciamento in Italia).

Inoltre, i governi di Germania e Francia hanno stanziato 1,7 miliardi di euro per supportare la creazione di un comparto industriale dedicato alla produzione delle batterie, anche se molti analisti concordano che serviranno sforzi ben maggiori per assicurare al continente europeo la competitività rispetto ai produttori asiatici.

* Fonte: Bloomberg New Energy Finance

Italia

Il mercato italiano è caratterizzato da sistemi behind-the-meter residenziali in costante crescita, seppur ancora in fase embrionale: nel 2018 sono state installate circa 10.000 batterie residenziali (il 25% in più rispetto al 2017) e ci si aspetta una crescita del 20% nel 2019, arrivando a oltre 12.000 sistemi di accumulo installati annualmente.

Tra i fattori che stimolano questo sviluppo vi sono le detrazioni fiscali (50% del costo è detraibile in 10 anni) e i bandi regionali, come ad esempio quello istituito da Regione Lombardia, che ha stanziato 4 milioni di euro nel 2017  rifinanziati con altri 3 milioni nel 2018, per i clienti residenziali che installavano un sistema di accumulo abbinato ad un impianto fotovoltaico, anche già esistente.

Tuttavia i clienti residenziali sono ancora in gran parte frenati dal costo dei sistemi di accumulo (previsto in calo nei prossimi anni) e dalla concorrenza intrinseca al meccanismo di scambio sul posto di energia che è aperto anche ai proprietari di impianti fotovoltaici di piccola e media taglia.

Differenti le dinamiche che governano le applicazioni delle batterie di taglia maggiore (grid-scale e industriale): attualmente i servizi che possono offrire le batterie abbinate a impianti rinnovabili di grandi dimensioni, reti o impianti industriali, non sono in grado di garantire la redditività dell’investimento.

Si tratta principalmente di servizi volti a ridurre gli sbilanciamenti di produzione rinnovabile, limitare i picchi di prelievo da rete o sfruttare le (limitate) differenze di prezzo dell’energia durante le ore della giornata.

Tuttavia, i sistemi di accumulo sono tecnologicamente compatibili con altri servizi ben più redditizi, quali le riserve e i servizi ancillari (ossia, quelli necessari a garantire la sicurezza dell'intero sistema elettrico come la regolazione di frequenza e tensione della rete), oggi offerti al sistema elettrico dai grandi impianti di produzione centralizzati che partecipano al mercato dei servizi di dispacciamento (MSD).

Il contesto regolatorio sta evolvendo verso una sempre maggiore apertura dell’MSD alle risorse distribuite, ivi comprese le batterie, ma ad oggi tale apertura è declinata esclusivamente in alcuni progetti pilota gestiti da Terna e dall’Autorità (es. UVAM).

Le riduzioni di costo attese in futuro per i sistemi di accumulo potranno ulteriormente facilitare l'integrazione delle fonti rinnovabili sia in ambito residenziale che nel sistema elettrico.