Semplici da installare e gestire, economiche e performanti, sicure e sostenibili: le batterie a flusso di ferro fronteggiano al meglio cicli frequenti di carica e scarica e si prestano efficacemente alle applicazioni utility scale.
Le batterie a flusso sono degli accumuli ricaricabili composti da elettroliti fluidi, contenenti una o più sostanze elettroattive che fluiscono in una cella, in cui l’energia chimica è convertita in energia elettrica. Questo sistema industriale per lo stoccaggio energetico presenta numerosi vantaggi, non ultimo il fatto che gli elettroliti possono essere immagazzinati esternamente; quindi ferrodi, per la ricarica è sufficiente “riempire il serbatoio”.
A differenza delle tradizionali batterie elettrochimiche, le batterie a flusso di ferro (Iron Flow) contengono acqua, ferro e sali con un pH contenuto, non utilizzano minerali critici come vanadio, litio o cobalto, hanno una maggiore capacità d’accumulo e offrono un’elevata flessibilità nella potenza in uscita. Quella delle batterie Iron Flow è perciò tecnologia estremamente interessante e in rapida diffusione.
Flusso vincente
Già da qualche anno sono disponibili soluzioni per lo storage energetico basate su batterie Iron Flow grazie a ESS Inc., società statunitense che ha puntato su questa tecnologia altamente configurabile, per soddisfare le esigenze di una varietà di utenti e applicazioni: da utility e sviluppatori agli operatori di microgrid, fino ai sistemi per utenze industriali e commerciali.
Le batterie Iron Flow di ESS sono sistemi maturi, di seconda generazione, che offrono costi e sostenibilità senza pari con prestazioni garantite. Uno dei principali vantaggi consiste nel più basso LCOS (Levelized Cost of Storage) del settore per 6÷12 ore di stoccaggio, a fronte di un veloce tempo di risposta, dell’assenza di degrado della capacità e di una durata illimitata dei cicli.
UN CONTENITORE DI VANTAGGI
Le batterie ESS Iron Flow sono alloggiate in container denominati Energy Warehouse. Poiché non utilizzano materiali rari o pericolosi per l’uso e la dispersione nell’ambiente, i requisiti tecnico-operativi per il contenimento, la movimentazione e lo smaltimento degli Energy Warehouse sono semplici e di facile gestione.
Le batterie ESS Iron Flow offrono il più basso costo complessivo di servizio per i requisiti di lunga durata o multi-ciclo, in particolare nelle applicazioni pesanti.
La durata di progettazione è pari a 25 anni: i test a ciclo avanzato hanno simulato 4 decenni di utilizzo senza evidenziare alcun degrado delle prestazioni.
PROGETTI IN CORSO
La municipalità di Sacramento (California) ha recentemente avviato la realizzazione del
Sacramento Municipal Utility District,
che comprende la fornitura di Energy Warehouse con tecnologia Iron Flow per un totale di 200 MW / 2 GWh, equivalenti alla mancata emissione di circa 284.000 tCO2 all’anno. Altro esempio è il sistema di stoccaggio da 50 MW / 500 MWh per
Boxberg Power Plant, il primo dei siti di estrazione del carbone fossile di proprietà di LEAG – uno dei più grandi gruppi energetici tedeschi – programmati per la conversione verde tramite campi eolici, fotovoltaici e tecnologie dell’idrogeno.
DENTRO LA CELLA
Una batteria a flusso è una cella elettrochimica in cui due soluzioni chimiche sono separate da una membrana: gli ioni sono scambiati attraverso la membrana, trasformando l’energia chimica in elettricità.
Nelle batterie Iron Flow circolano elettroliti liquidi (FeClx)
che caricano/scaricano gli elettroni attraverso un processo di riduzione/ossidazione.
Le batterie ESS utilizzano lo stesso elettrolita sul lato negativo e positivo della cella, eliminando la contaminazione incrociata e la degradazione, a vantaggio della stabilità chimica e della quantità pressoché illimitata di cicli.