• La corsa per aumentare l'idrogeno verde per aiutare a risolvere alcuni dei problemi energetici del mondo

    di Redazione Open Innovation

06 maggio 2021

Un’enorme quantità di investimenti nel settore dell’idrogeno potrebbe un giorno aiutare a soddisfare quasi un quinto della domanda globale di energia

 

L'idrogeno è stato a lungo salutato come un'alternativa potenzialmente rivoluzionaria ai combustibili fossili, ma i costi elevati hanno sempre rappresentato un problema. Ora, l’“idrogeno a basse emissioni di carbonio" è tornato attuale.

Si prevede che almeno 300 miliardi di dollari saranno investiti a livello globale nel prossimo decennio dai settori pubblico e privato, e, in caso di successo, l'idrogeno potrebbe un giorno aiutare a soddisfare quasi un quinto della domanda globale di energia.

 

FONTE: https://insideclimatenews.org/news/17032021/the-race-to-scale-up-green-hydrogen-to-help-solve-some-of-the-worlds-dirtiest-energy-problems/

AUTORE: Inside Climate News

 

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Pier Luigi Caffese

07/05/2021 alle 09:10

Idrogeno verde dai pompaggi.Perchè il Governo italiano li blocca per favorire idrogeno blu da gas con 12 miliardi di incentivi?Noi progettisti italiani di energia pulita a costi ridotti del 40%,ci saremmo aspettati dal prof. Cingolani-Ministro Mite e Scienziato-una seria discussione sui sistemi Quantum applicabili al contesto italiano di grande arretratezza in industria 5.0.Invece dobbiamo ritornare indietro a discutere del monopolio di 60 anni futuri di gas in attesa della fantomatica fusione 2075 e oggi rispondere ad una lettera ufficiale di Enel a Orizzonti Energia che insieme a 60 milioni di italiani ,vuol levare giustamente il monopolio dei pompaggi a Enel.Commentiamo la risposta di Enel che fa trasparire una visione fossile dell'Enel con il gas,ributtando la palla dei pompaggi a Terna che facilmente puo' acquire i soldi sul mercato per predisporre i pompaggi,ma per legge puo' solo bilanciare la rete elettrica e non puo' minimamente produrre elettricita',gas verde da pompaggi,idrogeno verde da pompaggi,chimica verde da pompaggi ,plasma per produrre syngas da rifiuti-biomasse e ricariche elettriche e wireless.Enel ha una visione molto vecchia dei pompaggi,perchè è rimasta ai 2 invasi o laghi al Nord e non ha capito cosa significa decentrare in 20 Regioni utilizzando anche acqua di mare desalinizzata perchè il vero problema dei pompaggi è lavorare piu' acqua ogni giorno,senza aspettare che la pioggia riempia l'invaso.Poi Enel vende elettricita e gas cari e non ha alcun interesse immediato a bollette del 40% ridotte e utilizzo di gas verdi da power to gas,Cioe' l'errore di Enel-Eni-Snam è che sono diventate societa' di trading dove guadagnano bene importando perchè hanno imposto un sistema monopolistico caro e poco efficiente che puo' saltare se un dittatore che ci fornisce gas e oil dice no(cosa gia' accaduta per crisi Ucraina che ci fece dare incentivi alle centrali nafta Enel).Vedi Report Caffese:CO2,reuse e gestione emissioni marine per la ...Progetti pivot nell’industria 5.0 Monopolio Enel pompaggi da eliminare. Risposta a Enel sui pompaggi.Enel puo' sempre replicare alle nostre critiche ma sarebbe auspicabile una discussione seria al MITE sgombrando il campo dagli incentivi sulle conversioni carbone-gas e sul ruolo di Terna che non puo' produrre ma solo bilanciare la rete di potenza. Il diverso utilizzo di questa tecnologia nel corso degli anni è da ricondurre esclusivamente al mutamento del contesto energetico. Tra gli anni ‘90 e il primo decennio del 2000 il sistema energetico italiano era caratterizzato da numerosi impianti di produzione poco flessibili, che non potevano essere spenti o accesi in tempi rapidi secondo le necessità del momento. 1.Progetto sbagliato di Enel con il nucleare EPR troppo caro per appena 10 TWh Questo comportava la presenza di surplus di produzione di energia, in particolare nelle ore notturne, che veniva utilizzata per i pompaggi idroelettrici, con conseguente elevato livello di utilizzo.Enel in combutta con EDF cerco di acquistare 4 centrali EPR per 40 miliardi e di notte usarle per 10 TWh di energia.Si vedeva subito che questo progetto era sbagliato e costoso per soli 10 TWh in quanto Enel interpretava i pompaggi solo tra 2 laghi e non come concepisce Caffese tra mare-Appennino e fiumi dietro l'Appennino. 2.Enel dice chiaro che il gas da maggiori contributi e non è vero che sia piu' flessibile dei pompaggi.Oggi dice sbagliando Enel, il sistema elettrico è profondamente cambiato ed è caratterizzato da un parco impianti termoelettrico molto più flessibile, in prevalenza alimentato a gas naturale, e da un importante ruolo delle fonti rinnovabili non programmabili; la quantità oggi presente di queste fonti (eolico e fotovoltaico) non è però ancora tale da rendere necessario un ricorso costante all’accumulo, anche tenendo conto dell’elevata flessibilità nel frattempo raggiunta dagli impianti convenzionali che possono ridurre agevolmente la propria immissione facendo spazio in rete all’energia delle fonti rinnovabili, garantendo nel complesso una maggiore efficienza del sistema. Caffese risponde che la visione Enel è completamente errata e che la sua preferenza per centrali gas che sino a ieri dichiarava troppo care ,è dovuta solo al fatto di incamerare i contributi per chiudere centrali a carbone e prendere gli incentivi per il gas, 3.L'errore Enel e' di pensare agli impianti pompaggi fermando quelli esistenti solo al Nord e non progettando come ha fatto Caffese pompaggi in 20 Regioni isole comprese per 3.000 TWh.Ecco cosa dice sbagliando Enel:"A determinare un utilizzo ridotto degli impianti di pompaggio è anche il loro posizionamento geografico, con una forte presenza al nord (>60) rispetto ad una concentrazione delle rinnovabili intermittenti localizzata al sud, situazione che potrà essere superata con il miglioramento dei collegamenti Nord-Sud previsti nel piano di sviluppo della Rete.Oggi il principale utilizzo dei pompaggi avviene quindi nell’ambito del mercato dei servizi di dispacciamento, dove forniscono il massimo contributo di flessibilità. 4.Enel sbaglia perchè concepisce i pompaggi solo come dispacciamento o bilanciamento,mentre invece sono la migliore risorsa di produzione italiana a costo basso.Terna si deve tener fuori perchè non puo' produrre e i pompaggi possono produrre 3.000 TWh che Terna per legge non puo' produrre. Dice sbagliando Enel"In questo contesto, l’operatore di Sistema (Terna) dispone pienamente della risorsa e la utilizza nella misura necessaria per soddisfare le esigenze di esercizio della rete. Enel lavora costantemente per garantirne la massima disponibilità e la capacità di entrare in servizio per assicurare il miglior supporto di flessibilità al sistema elettrico. 5.Riguardo i possibili scenari di utilizzo per il futuro, in un sistema energetico che presenterà un’incidenza sempre maggiore delle fonti rinnovabili nel mix di generazione, è prevedibile che i pompaggi potranno consumare energia nelle ore centrali della giornata per poi produrla in momenti diversi con minore produzione eolica e fotovoltaica, tornando a livelli di utilizzo analoghi o superiori a quelli del passato. Sia il PNIEC (Piano Nazionale Integrato per l’Energia e Clima) che i recenti Piani di Sviluppo della Rete indicano la necessità di ulteriore capacità di accumulo con degli obiettivi di capacità: in particolare al 2030 si prevede fino a 10,5 GW tra sistemi distribuiti e centralizzati, di cui 3 GW di pompaggio. Il mantenimento in efficienza degli impianti esistenti e lo sviluppo di nuova capacità da parte degli operatori di mercato grazie a meccanismi competitivi consentiranno quindi di disporre di una capacità complessiva di accumulo adeguata ai nuovi livelli di presenza di rinnovabili.Il grande errore Enel è di correlare solo i pompaggi a rinnovabili non riconoscendo ai TWh dei pompaggi il ruolo vero per produrre gas verde,idrogeno verde e chimica verde ,in particolare ammoniaca verde.Enel ha una assoluta ignoranza del sistema tedesco power to gas e power to X e insiste a dare ai pompaggi un basso ruolo di bilanciamento,solo per vendere gas e incamerare incentivi sul gas per la conversione centrali da carbone a gas che Caffese ritiene dispendiosa,inutile e fuori standard europei dato che nessuna centrale gas puo' rientrare nei limiti europei recenti. 6.Enea da furba gira la frittata a Terna che come detto puo' solo fare impianti di bilanciamento ma non di produzione per cui il ragionamento seguente di Enel è errato e si vede che è fatto solo per tenere in piedi il gas su cui guadagna bene e intende prendere i contributi di conversione carbone verso gas.Con questo Enel ritarda la conversione come avviene oggi in Germania e Francia,nonche' altri paesi del Nord Europa sul riscaldamento che si potrebbe convertire in gas verde,cosa che è chiaramente ostacolata da Enel perchè non ha tecnologie tedesche valide e guadagna solo importando gas e vendendolo caro in Italia(siamo da 20 a 40% piu' cari della media bollette europee). Ecco cosa dice di sbagliato Enel:"Sarebbe interessante e opportuno avere maggiori chiarimenti sulle esatte modalità di messa a disposizione di Terna di risorse strategiche come i pompaggi idroelettrici, questi sì, senza emissioni a differenza di impianti termoelettrici alimentati a fonti fossili. Resta il fatto che sfruttare meglio gli esistenti pompaggi e realizzarne di nuovi sarebbero essenziali al tanto decantato processso di decarbonizzazione del sistema elettrico nazionale, valorizzando fonti rinnovabili intermittenti come il solare FV e l’eolico. Una scelta di questo tipo dovrebbe essere delineata da politiche energetiche ad hoc e non unicamente da logiche di mercato Enel non parla dei suoi veri errori tecnici in pompaggio che riguardano :digitalizzazione,uso di acqua di mare desalinizzata,decentramento spinto in 20 regione,connessione impianti in loco e decentrati power to gas per produrre gas verde ed elettrolisi per produrre idrogeno verde. Ingegneri che non sanno fare conti economici sono il disastro della energia-industria 5.0 italiana.Nucleare e gas importato per ricchi,pompaggi intelligenti per bravi progettisti italiani senza piu' fossile e gas.Importare fossile ci costa 100 miliardi annui e dato che Cingolani lo vuole x 60 anni ci costa 6.000 miliardi in 60 anni,contro 45 miliardi di pompaggi.Il costo a MWh del gas è di 100 euro,mentre i pompaggi costano 10 euro MWh.Se siete intelligenti avete capito lo spreco che fa Cingolani lasciando il gas, per far felici in profitti Eni-Snam e Enel che vuole altri soldi per passare da centrali carbone a gas.Se questo è il PNRR di Cingolani non vi bastano Tir di vaselina. Nucleare.Il nucleare costa 10 miliardi a reattore EPR da 24 TWh.Ci vogliono 400 reattori x 400 miliardi onde ottenere 960 TWh.Ora con 45 miliardi costruisci 3.000 TWh di pompaggi di cui 960 TWh vanno in rete elettrica.In Italia il nucleare EPR costa 400 miliardi contro 45 miliardi di pompaggi per 960 TWh annuo.Poi voglio vedere il bravo ing dove piazza 40 centrali o peggio dice di importare dai francesi 100 TWh annui di nucleare quando loro lo riducono al 50% del mix e recuperano il 25% con pompaggi.Il costo del nucleare a MWh è di 110 euro che raddoppia per decommissioning.Il costo dei pompaggi è 10 euro MWh integrati da progetto Caffese con acqua di mare desalinizzata perchè il vero problema italiano è avere piu' acqua costante senza aspettare il meteo,da lavorare 365 gg annui.Stoccaggio pompato per il futuro in Italia per 3.000 TWh investendo 45 miliardi.I siti ci sono gia' perchè usiamo fiumi e mare. e qui smentiamo Enea che continua a dire non ci sono siti.Invece ne usiamo 300 di siti e poi c'è il mare che Enea colpevolmente ha dimenticato. Qual è il ruolo futuro dello stoccaggio con pompaggio e in che modo questa tecnologia può contribuire agli obiettivi di sviluppo sostenibile?Un breve assaggio dell'attuale situazione del mercato. Le centrali idroelettriche ad accumulo di pompaggio sono ben dimostrate come la forma di accumulo di energia più conveniente fino ad oggi a 10 euro MWh contro 100 euro del gas cioe' 1 a 10.. Offrono una tecnologia all'avanguardia con bassi rischi, bassi costi operativi e bilanciano le fluttuazioni della rete grazie alla loro elevata flessibilità operativa, consentendo l'integrazione di successo di energia rinnovabile intermittente. Pertanto, contribuiscono in modo significativo a un futuro di energia pulita.PSPP Shi Shan Ling, CinaLa tecnologia fu applicata per la prima volta a Zurigo, in Svizzera, all'inizio del 1890, quando un fiume locale era collegato idraulicamente con un lago vicino tramite un piccolo impianto di stoccaggio a pompa. I progetti idroelettrici di stoccaggio con pompaggio hanno fornito commercialmente capacità di stoccaggio di energia e vantaggi per la stabilizzazione della rete sin dagli anni '20. Successivamente la tecnologia è stata notevolmente migliorata e sviluppata. Negli anni '70 e '80, le preoccupazioni sulla sicurezza della rete e dell'approvvigionamento, nonché i requisiti di bilanciamento del carico di base, hanno indotto una spinta per gli impianti di pompaggio. Nel 2015, l'accordo di Parigi sul clima (COP21) ha fissato obiettivi globali per mitigare il riscaldamento globale. Molti paesi hanno allineato le loro politiche energetiche per ridurre le emissioni di gas serra e per spingere la produzione di energia da risorse rinnovabili. Ciò ha innescato una crescente necessità di accumulo di energia. Attualmente, l'accumulo con pompaggio è la tecnologia primaria per i servizi di accumulo di energia, bilanciando la produzione di potenza variabile, fungendo da cuscinetto e fornendo un approvvigionamento energetico predefinito, garantendo così la stabilità della rete e riducendo il rischio di black-out quando si verificano disparità critiche tra domanda e offerta.Oggi più di 150 GW di capacità di accumulo pompato sono installati in tutto il mondo.Nel 2016 sono stati aggiunti in tutto il mondo circa 6,4 GW, quasi il doppio della quantità installata nel 2015.Altri 20 GW di capacità di stoccaggio pompato sono attualmente in costruzione in tutto il mondo.Distribuzione mondiale della capacità di pompaggio (GW) alla fine del 2016 Capacità idroelettrica di accumulo di pompaggio (GW) in funzione Fonte: IHA, International Hydropower Association, 2017 Key Trends in Hydropower Ciò conferma che l'energia idroelettrica, e in particolare l'accumulo di pompaggio, rappresenta una parte sostanziale del settore dell'energia rinnovabile. Tra gli altri, la Cina fa tendenza, avendo implementato le strutture necessarie per raggiungere una capacità di stoccaggio di 40 GW di pompaggio entro il 2020 come parte di un piano di sviluppo energeticoI vantaggi dello stoccaggio con pompaggio come il bilanciamento delle fonti energetiche rinnovabili volatili e la fornitura di sicurezza e stabilità della rete sono un contributo molto gradito a ogni rete.Soprattutto per le reti piccole e ad isola, l'energia idroelettrica di accumulo pompato è un partner ideale quando è possibile ottenere l'indipendenza dai combustibili fossili. Ad esempio, a El Hierro, una delle Isole Canarie spagnole, una piccola centrale elettrica di accumulo di pompaggio è stata combinata con un parco eolico. Insieme forniscono un'alimentazione elettrica sufficiente e stabile che consente persino l'esportazione di energia verso le isole vicine. Confronto delle tecnologie di stoccaggio dell'elettricità. La PSP è l'unica forma di tecnologia di accumulo di energia elettrica sfusa che oggi offre alta efficienza e alta capacità a basso costo. L '"efficienza di andata e ritorno" è l'efficienza elettrica dell'intero ciclo di stoccaggio dall'elettricità all'elettricità nel punto di connessione alla rete. Altre tecnologie di immagazzinamento dell'energia Oltre allo stoccaggio a pompa, esistono altre tecnologie di accumulo di energia in uso commerciale, principalmente batterie a base di zolfo di piombo, ioni di litio, zolfo di sodio e cloruro di sodio e nichel. Sono tecnologie complessivamente collaudate con tempi di risposta rapidi, applicabili quasi ovunque e che consentono un facile collegamento con tecnologie rinnovabili intermittenti. Tuttavia, le batterie hanno una durata più breve, mentre problemi come l'approvvigionamento di materiali per l'implementazione su larga scala e i rischi ambientali nell'estrazione, nella produzione e nel riciclaggio rappresentano sfide. Oggi, solo circa 2 GW di capacità di accumulo della batteria sono installati a livello globale (rispetto a 150 GW di PSP). Ciononostante, le batterie verranno impiegate su larga scala e nel futuro panorama dell'elettricità, le batterie e l'accumulo con pompa rimarranno entrambe tecnologie essenziali. Tecnologie di stoccaggio con pompaggio innovate da Caffese P.L.immettendo acqua di mare desalinizzata per garantire livelli acqua tutto l'anno e nel contempo ridurre le alluvioni. Fondamentalmente, la tecnologia delle centrali elettriche ad accumulo pompato vede l'acqua pompata in un serbatoio di altitudine più elevata quando c'è un surplus di elettricità. Quest'acqua viene quindi rilasciata in serbatoi a quote inferiori per generare elettricità quando necessario. Gli impianti di stoccaggio pompati pompano acqua a serbatoi a quote più elevate nei momenti in cui c'è un surplus di elettricità, per poi rilasciare questa acqua in serbatoi a quote più basse per generare elettricità quando necessario. Con la tecnologia di accumulo a pompa, gli operatori di energia idroelettrica possono rispondere rapidamente alle fluttuazioni della domanda e dell'offerta di elettricità. Ai servizi di pubblica utilità viene offerto un modo conveniente per combinare nella rete risorse energetiche variabili come l'eolico e il solare. L'accumulo con pompaggio è la soluzione più importante ed economica per l'accumulo di energia su larga scala oggi disponibile. Sono attualmente disponibili tre modelli di base della tecnologia di accumulo con pompaggio, a seconda dei servizi richiesti. Le pompe-turbine reversibili con un motore-generatore a velocità fissa forniscono piena flessibilità nel funzionamento della turbina. Il funzionamento della pompa è limitato all'accensione o allo spegnimento. Il funzionamento di una serie di pompe-turbine in parallelo (di solito 4-6 unità) consente una maggiore flessibilità in modalità pompa regolando la portata e la potenza in fasi discrete. I set ternari con pompa e turbina separate e con motore-generatore a velocità fissa offrono la massima flessibilità sia in modalità turbina che in modalità pompa. I set ternari sono adatti per un cambio di modalità molto rapido (in pochi secondi). Con un cortocircuito idraulico opzionale, queste tipologie di unità sono in grado di regolare portata e potenza anche in modalità pompa. Le pompe-turbine reversibili con motore-generatore a velocità variabile forniscono potenza e potenza regolabili all'infinito sia nel funzionamento della turbina che della pompa, oltre a servizi di rete migliorati come l'inerzia virtuale

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