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Developing Cryogenic Energy Storage at Refrigerated Warehouses as an Interactive Hub to Integrate Renewable Energy in Industrial Food Refrigeration and to Enhance PowerGrid Sustainability

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I magazzini refrigerati potrebbero presto conservare non solo alimenti

I magazzini alimentari refrigerati consumano un gran volume di elettricità e producono notevoli quantità di calore residuo. Una tecnologia innovativa di accumulo dell’energia, sviluppata grazie al finanziamento dell’UE, migliorerà il profilo energetico del settore, sosterrà le energie rinnovabili e contribuirà agli ambiziosi piani europei per la neutralità nell’ambito del carbonio e la sostenibilità.

Energia

I magazzini stanno integrando l’elettricità da fonti di energia rinnovabili e la tendenza non farà che aumentare, rendendo importante stabilizzare l’energia intermittente che producono per la transizione a basse emissioni di carbonio. Questo può avvenire accumulando l’energia prodotta dalle rinnovabili quando è disponibile e usandola poi localmente o fornendola alla rete nei casi in cui la domanda è elevata. L’accumulo in loco garantisce alle industrie un maggiore controllo e una flessibilità superiore nella gestione dell’energia. Il progetto CryoHub, finanziato dall’UE, ha sviluppato un nuovo concetto di accumulo dell’energia che supporta la refrigerazione del magazzino e la stabilizzazione della rete, testandolo successivamente in un dimostratore su scala industriale.

Un semplice ciclo termodinamico è un passo in direzione «verde»

L’accumulo criogenico dell’energia (CES, cryogenic energy storage), conosciuto anche come stoccaggio dell’energia ad aria liquida (LAES, liquid air energy storage), è una promettente tecnologia di accumulo dell’energia a lunga durata che si basa su processi ingegneristici ben consolidati e relativamente semplici. L’elettricità in eccesso viene usata per raffreddare, comprimere e liquefare l’aria o l’azoto, che vengono poi stoccati in un recipiente isolato e pressurizzato. Il liquido può essere riscaldato e fatto evaporare quando necessario, mentre il gas in espansione può essere usato per azionare una turbina e generare elettricità. Il primo impianto CES è stato costruito alcuni anni fa nel Regno Unito. «CryoHub ha sviluppato un concetto CES e ha installato un dimostratore su scala industriale presso il magazzino frigorifero Frigologix in Belgio», spiega Judith Evans della London South Bank University, coordinatrice del progetto. Durante la generazione il dimostratore forniva il raffreddamento a un magazzino frigorifero e l’elettricità alla rete. È stato anche sviluppato un magazzino termico per conservare il criogeno per un uso successivo. Evans osserva che il profilo energetico potrebbe essere notevolmente migliorato negli sviluppi futuri sfruttando il calore residuo e utilizzandolo per aumentare l’efficienza di pompe e turbine.

Opportunità di commercializzazione e barriere

Il dimostratore, insieme agli studi di fattibilità e attuabilità, ha chiarito le direzioni fondamentali per il lavoro futuro. Per trovare i luoghi più promettenti per la commercializzazione, una pionieristica mappa europea della capacità di refrigerazione e dell’uso di energia per i magazzini refrigerati su larga scala e le fabbriche alimentari è stata sovrapposta alla disponibilità delle rinnovabili. Le analisi hanno rivelato che il potenziale di adozione della tecnologia dipende non solo dalla domanda di stoccaggio alimentare di una regione, ma anche dal suo livello economico e tecnologico. Attualmente magazzini più grandi e di conseguenza sistemi CES di maggiori dimensioni sono più adatti alla tecnologia CryoHub a causa del costo relativamente elevato dei sistemi CES su piccola scala, che dunque non dispongono di un mercato competitivo, come dimostrato da uno studio di fattibilità finanziaria. Indipendentemente da ciò, maggiori differenze tra la tariffa di picco e le altre tariffe man mano che i prezzi dell’energia diventano più volatili, nonché gli incentivi governativi per lo stoccaggio dell’energia, potrebbero migliorare la fattibilità finanziaria del LAES. L’ottanta per cento degli interlocutori intervistati erano interessati a investire nella tecnologia CryoHub in varia misura. Evans conclude: «La ricerca e lo sviluppo continui potrebbero portare sul mercato la tecnologia CES per il settore dei magazzini refrigerati, consentendo un raffreddamento a basse emissioni di carbonio, riducendo i costi energetici e utilizzando le rinnovabili alla fonte».

Parole chiave

CryoHub, stoccaggio di energia, CES, LAES, magazzino refrigerato, rinnovabili, stabilizzazione della rete, accumulo criogenico di energia, stoccaggio di energia ad aria liquida, fonti di energia rinnovabili

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