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Accumulo ad aria liquida ed impianti fotovoltaici, ecco il futuro dell'energia domestica

Accumulo ad aria liquida ed impianti fotovoltaici, ecco il futuro dell'energia domestica

Un gruppo di ricerca internazionale ha sviluppato un sistema di stoccaggio dell'energia in aria liquida (LAES) alimentato dal fotovoltaico ad uso specifico di abitazioni ed edifici commerciali: le simulazioni eseguite sui modelli hanno evidenziato come il sistema sia estremamente efficiente

di pubblicata il , alle 19:02 nel canale Energie Rinnovabili
 

Un impianto fotovoltaico sul tetto di casa e un sistema di accumulo dove immagazzinare l'energia in più, potendola poi riprendere nei momenti di scarsa produzione, se ben studiato, è sicuramente il modo più semplice per rendersi economicamente indipendenti ed imparare ad utilizzare in modo oculato (quindi senza sprechi) l'energia elettrica.

Al netto di alcuni dubbi e perplessità, e di un costo ancora piuttosto alto per le batterie agli ioni di litio studiate per questo tipo di utilizzo, la ricerca del settore va' avanti, valutando e studiando strade alternative.

Una di queste è un sistema di stoccaggio dell'energia in aria liquida (LAES, Liquid Air Energy Storage) da affiancare a un impianto fotovoltaico. Il gruppo di ricerca internazionale guidato dalla Sichuan Normal University in Cina che lo ha svluppato lo ha reso in grado di fornire energia, raffreddamento e riscaldamento negli edifici adibiti ad uso domestico e commerciale.

Il gruppo di ricerca ha utilizzato il software HYSYS ipotizzando l'uso di un accumulo LAES con un impianto fotovoltaico da 411 kW di potenza in un edificio sito a Jinan, provincia di Shandong, Cina.

Lo scenario prospettato dal software ha stimato una produzione pari a 523,93 MWh di elettricità, 57,75 GJ di energia fredda e 119,24 GJ di energia termica all'anno. Il sistema ha inoltre mostrato un'efficienza di andata e ritorno fino al 67,05%, con l'89,72% della domanda di energia soddisfatta oltre al 51,96% della domanda di riscaldamento e l'11% della domanda di raffreddamento.

Accumulo domestico e solare

"La valutazione economica indica che il periodo di ammortamento statico (SPP) e il periodo di ammortamento dinamico (DPP) sono stabili rispettivamente a 5,37 anni e 6,45 anni, con un tasso di rendimento dell’investimento (IRR) del 17,94% e un ritorno dell'investimento (ROI) del 18,62%", ha affermato il gruppo di ricerca. "Il PV-LAES può ridurre il consumo di energia elettrica della rete di 523,93 MWh all'anno, equivalenti a una riduzione di 359,34 tonnellate di emissioni di CO2".

"Lo schema PV-LAES proposto è economicamente fattibile dal punto di vista del ciclo di vita e può potenzialmente realizzare un'interazione energetica flessibile con le energie rinnovabili locali per ottenere un sistema integrato di generazione e stoccaggio di energia a basse emissioni di carbonio", ha concluso il team accademico. Il loro ultimo studio "Photovoltaic-driven liquid air energy storage system for combined cooling, heating and power towards zero-energy buildings" è stato pubblicato su Energy Conversion and Management.

28 Commenti
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ilariovs29 Dicembre 2023, 19:41 #1
Gli accumuli sono cruciali per sfruttare le rinnovabili. Quelli statici NON hanno i limiti delle batteria per auto, 150/200 o 250 WhXKg è lo stesso.

La voce grossa la fanno i costi per KWh e i cicli carica/scarica.

Quindi ben vengano soluzioni di qualunque tipo.
Heartfox29 Dicembre 2023, 20:51 #2
Tutto vero ma non puoi mettere le batterie al chiuso devi aerare i locali cosa non presa in considerazione al momento.
Opteranium29 Dicembre 2023, 21:04 #3
aria liquida?
GuardaKeTipo29 Dicembre 2023, 21:08 #4
Non ho ben capito cosa sono e come son fatti questi LAES ad aria liquida (?)... inoltre guardando lo schema mi sembra un sistema abbastanza costoso.
Ma ottimizzare i sistemi a batteria di sabbia silicea per lo stoccaggio di energia termica quando il fotovoltaico va in sovraproduzione no?
marino729 Dicembre 2023, 22:01 #5
Più che aria liquida mi pare aria fritta...
phmk30 Dicembre 2023, 07:56 #6

Hysis...

Versione "povera" ed "acquisita" da Aspen Plus
(scritto da chi li usa) ...
OUTATIME30 Dicembre 2023, 09:39 #7
Originariamente inviato da: ilariovs
Gli accumuli sono cruciali per sfruttare le rinnovabili.

Basta indirizzare i consumi di conseguenza. Per anni siamo stati abituati a fare la lavatrice alle 23.00 per usare l'energia nucleare che ci vendeva a basso costo la Francia. Ora basta fare costare di meno l'energia prodotta di giorno, e basterà fare la lavatrice a mezzogiorno anzichè alle 23.00, che magari anche i rapporti di vicinato ne gioveranno.
Mars9530 Dicembre 2023, 11:02 #8
Efficienza del 67% non è male, ma non è manco tanto, soprattutto a fronte di quanto è complesso sto sistema.
Energy Dome è si basa sulla CO2 liquida, è più semplice e arriva al 75% di efficienza.
mail9000it30 Dicembre 2023, 11:33 #9
Originariamente inviato da: OUTATIME
Basta indirizzare i consumi di conseguenza. Per anni siamo stati abituati a fare la lavatrice alle 23.00 per usare l'energia nucleare che ci vendeva a basso costo la Francia. Ora basta fare costare di meno l'energia prodotta di giorno, e basterà fare la lavatrice a mezzogiorno anzichè alle 23.00, che magari anche i rapporti di vicinato ne gioveranno.


Capisco il punto ma la tua proposta è un po' semplicistica.
Alle 23.00 magari se a casa e puoi stendere la biancheria che esce dalla lavatrice. Alle 12.00 probabilmente sei fuori casa per lavoro e non puoi farlo.
Non stendere la biancheria umida comporta una fase di stiro piú importante.
mail9000it30 Dicembre 2023, 11:37 #10
Originariamente inviato da: GuardaKeTipo
Non ho ben capito cosa sono e come son fatti questi LAES ad aria liquida (?)... inoltre guardando lo schema mi sembra un sistema abbastanza costoso.
Ma ottimizzare i sistemi a batteria di sabbia silicea per lo stoccaggio di energia termica quando il fotovoltaico va in sovraproduzione no?


Le batterie a sabbia come quelle a sali lavorano ad alte temperature. Molta energia viene usata per tenere calde le batterie.
Come per il sistema dell'articolo (che non ho ben capito) i sistemi statici senza batteria devono essere GROSSI per avere rendimenti accettabili. Quindi parliamo di condomini e non case private.

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