L’evoluzione del parco di generazione nazionale, con l’installazione sempre più elevata di impianti di produzione di energia rinnovabile non programmabile (FRNP) per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione fissati a livello nazionale ed europeo, comporta la necessità di nuove installazioni di impianti di accumulo che consentano di disaccoppiare la produzione dal consumo offrendo un importante servizio di flessibilità alle reti. La stessa necessità si verifica nei sistemi di distribuzione chiusi (SDC) in contesti industriali, dove si realizzano sempre più impianti FRNP per favorire la transizione energetica.

Ad oggi non vi è una strategia ed una tecnologia unica e vincente. Sono in crescita le installazioni di impianti di accumulo agli ioni di litio, che hanno un’alta efficienza e una media densità energetica, ma non sono la tecnologia più adatta per un accumulo di lunga durata superiore a 4 ore. Per sostenere la penetrazione delle rinnovabili garantendo la sicurezza delle reti, è necessario prevedere sistemi di stoccaggio dalla scala plurigiornaliera a quella stagionale.

Il progetto CREALab mira a studiare e sviluppare una tecnologia di accumulo innovativo di lunga durata, realizzare modelli finalizzati alla progettazione ottima di sistemi di accumulo integrati e a sviluppare algoritmi di gestione ottima dei sistemi stessi, tramite la validazione in ambienti operativi reali.

L’attività di sviluppo tecnologico è volta a realizzare una tecnologia di accumulo con una durata pari o superiore alle sei ore, di taglia industriale, con materiali riciclabili e rigenerabili, sviluppata nel contesto nazionale (Novel-BT), per la successiva integrazione in rete in due dimostratori differenti.

Un dimostratore (DEMO1) sarà realizzato presso CVA, produttore di energia da sole fonti rinnovabili di rilievo nazionale e l’altro (DEMO2), presso SAGAT, società che gestisce l’Aeroporto di Torino, impegnata nello sviluppo sostenibile del settore dell’aviazione. Nel DEMO1, il Novel-BT non sarà utilizzato singolarmente, ma in combinazione con impianti di accumulo installati o in corso di installazione, per creare un sistema di accumulo ibrido (HESS) per erogare differenti servizi di rete. Il DEMO1 potrà diventare un centro di competenza per la validazione di tecnologie per lo storage, con possibilità di testare, migliorare e verificare nuove soluzioni tecnologiche anche da parte di enti e aziende esterne. Nel DEMO2 il Novel-BT sarà integrato nella smart grid aeroportuale per massimizzare l’autoconsumo dell’energia rinnovabile prodotta, in particolare tramite un impianto fotovoltaico a basso impatto elettromagnetico, finalizzato a migliorare la compatibilità con i sistemi radar esistenti. La soluzione sperimentata mira a svolgere un ruolo determinante nella decarbonizzazione a cui il settore dell’aviazione sta rispondendo con una importante elettrificazione della domanda energetica sia delle operazioni di terra, sia, in futuro, per le operazioni di volo degli aeromobili.

L’attività di sviluppo sarà supportata da un simulatore che, partendo da un portafoglio eterogeneo di impianti FER per tecnologia e area di mercato, considererà le caratteristiche tecniche attuali e prospettiche delle diverse tecnologie di accumulo (con approccio di technology forecasting). Il simulatore permetterà di determinare l‘architettura ottimal del sistema (ibridizzazione delle tecnologie) e la taglia ottima delle tecnologie, minimizzando il Levelized Cost of Storage (LCOS).

Infine, lo sviluppo di algoritmi sarà basato su simulatori dinamici per calcolare la gestione ottimale in condizioni variabili, simulare il dimensionamento progressivo (capacity expansion) e ottimizzare il dispacciamento di un mix di tecnologie di produzione e accumulo. Tutto ciò sarà effettuato considerando diversi scenari energetici, che includeranno vincoli normativi, regolatori e ambientali – sia in termini di emissioni di CO₂ che di uso sostenibile delle materie prime critiche – e differenti modelli di business.