Modello Temoa: lo stoccaggio energetico per la transizione rinnovabile in Italia
Uno studio del Politecnico di Torino (2024) ha modellato lo stoccaggio energetico necessario in Italia per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione entro il 2050. Risultati indicano che il 10% dell'energia dovrà essere accumulata per bilanciare le rinnovabili.
Il modello Temoa e la sua applicazione
Il modello Tools for Energy Model Optimization and Analysis (TEMOA) è stato utilizzato per pianificare l'adozione delle fonti rinnovabili in Italia. Questo modello tiene conto dell’intermittenza delle fonti rinnovabili come l'energia solare e l’energia eolica. Per far fronte a questa variabilità, sono necessarie soluzioni di accumulo efficaci. Inoltre, l’efficienza energetica è essenziale per massimizzare il potenziale delle tecnologie di stoccaggio.
Il modello è stato adattato anche ai cambiamenti nei profili di consumo. Ad esempio, l’utilizzo di condizionatori aumenta durante l’estate, rendendo necessarie strategie di accumulo su misura per coprire questi picchi di domanda.
Stoccaggio a breve e lungo termine: Previsioni 2050
Entro il 2050, lo studio prevede:
- Potenza installata prevista: 30-40 GW
- Capacità totale di stoccaggio: 70-100 GWh
- Quota di generazione gestita dalle batterie: 10%
Si prevede anche una significativa riduzione dei costi di accumulo con le batterie agli ioni di litio, da 500 /kWh entro il 2050, incentivando investimenti fino a 4,2 miliardi di euro. Parallelamente, il pompaggio idroelettrico manterrà un ruolo importante, con investimenti aggiuntivi necessari in tecnologie come l’idrogeno.
Valutazione degli scenari di stoccaggio energetico
Lo studio ha simulato tre scenari principali fino al 2050: B/BNS, N e NNS, che offrono diverse prospettive sull'adozione delle tecnologie di stoccaggio:
- Scenario B/BNS: Approccio "Business as Usual", con prevalenza del pompaggio idroelettrico e limitata adozione delle batterie.
- Scenario N: Forte penetrazione delle batterie agli ioni di litio e aumento significativo della capacità di stoccaggio e output energetico.
- Scenario NNS: Affidamento principale sul pompaggio idroelettrico con minore efficienza rispetto allo scenario N.
Simulazione della capacità di stoccaggio nei tre scenari
Il grafico seguente riassume l'evoluzione della capacità di stoccaggio nei tre scenari:
Fonte: Modeling energy storage in long-term capacity expansion energy planning, Journal of Energy Storage 101, 2024
Risultato: Lo scenario N mostra un aumento significativo della capacità di stoccaggio fino al 2050, mentre gli altri scenari, specialmente il B/BNS, vedono una riduzione graduale.
Output energetico dei sistemi di stoccaggio
Il grafico seguente mostra l'evoluzione dell'output energetico nei tre scenari:
Fonte: Modeling energy storage in long-term capacity expansion energy planning, Journal of Energy Storage 101, 2024
Risultato: Lo scenario N registra il maggiore output energetico entro il 2050, grazie alla maggiore capacità di stoccaggio rispetto agli altri scenari.
Prospettive future dello stoccaggio energetico in Italia
Lo studio del Politecnico di Torino rappresenta una base importante per la pianificazione della transizione energetica in Italia. Le previsioni indicano che lo sviluppo delle batterie agli ioni di litio e l'adozione di tecnologie innovative, come l’idrogeno, saranno cruciali per garantire la flessibilità energetica e la riduzione dell'uso dei combustibili fossili entro il 2050. Parallelamente sarà fondamentale monitorare il costo dell'energia elettrica e l'evoluzione dei prezzi del gas per adeguare le politiche di sviluppo e supportare la transizione verso un sistema energetico sostenibile.
Gli scenari mostrano che un'adeguata capacità di stoccaggio può ridurre l’intermittenza delle fonti rinnovabili, favorendo una maggiore stabilità del sistema energetico nazionale.