Collegata alla rete elettrica cinese la prima grande centrale d'accumulo a volano stand-alone. Con i suoi 30 MW di potenza è oggi anche l'impianto di stoccaggio più grande al mondo basato sulla tecnologia dei volani a levitazione magnetica
Il record della Dinglun Flywheel Energy Storage
Taglio del nastro per la Dinglun Flywheel Energy Storage, il più grande sistema di accumulo a volano del mondo. L’impianto, una centrale stand alone da 30 MW, è stato realizzato nella città di Changzhi, nella provincia cinese di Shanxi. Il lavori di costruzione sono iniziati 7 giugno 2023 per terminare quest’anno, qualche mese dopo l’originale deadline. Ma il risultato non scontenta. Il sistema rappresenta infatti la più grande centrale di accumulo a volano della Cina e del mondo intero. A darne notizia in questi giorni è il Shenzhen Energy Group, il principale investitore, spiegandone per sommi capi la struttura della nuova batteria a volano.
“La tecnologia di accumulo di energia a volano presenta vantaggi significativi come carica e scarica rapida e continua, regolazione precisa della potenza, bassi costi del ciclo di vita, assenza di inquinamento e apparecchiature sicure e affidabili”, spiega Shenzhen Energy Group. “La tecnologia del volano a levitazione magnetica ad alta velocità […] può funzionare in modo efficiente in un ambiente sottovuoto e a basso attrito, migliorando notevolmente l’efficienza di stoccaggio dell’energia e la stabilità del sistema”.
Accumulo di energia con batterie a volano, come funziona?
I sistemi di accumulo di energia a volano, chiamati anche “batterie a volano”, sono dispositivi di stoccaggio elettromeccanici. Il loro funzionamento si basa sull’accelerazione di un rotore a sospensione magnetica (volano) a una velocità molto elevata e sul mantenimento dell’energia nel sistema sotto forma di energia cinetica di rotazione. In fase di scarica, quando l’energia viene prelevata dal sistema, la velocità rotazionale del volano viene ridotta; in fase di carica, l’energia aggiunta aumenta la velocità di rotazione del volano.
Rispetto ad altre tecnologie di stoccaggio energetico, le batterie a volano vantano una lunga durata (decenni con poca o nessuna manutenzione), una elevata energia specifica teorica (100–130 Wh/kg) e grande potenza massima in uscita. Allo stato attuale l’efficienza energetica può arrivare superare l’80% e la ricarica richiede in media meno di 15 minuti.
I sistemi commerciali che impiagano i volani, tuttavia, devono scontrarsi con diversi problemi che rendono tale tecnologia meno appetibile. A cominciare dalla loro inadeguatezza nei confronti dell’accumulo a medio e lungo termine. Inoltre si tratta di sistemi complessi da realizzare, che richiedono sistemi di raffreddamento o riscaldamento aggiuntivi per mantenere prestazioni ottimali, in grado di far lievitare costi di per sé già alti. Non solo. Se un volano si rompe, può disintegrarsi violentemente, con seri rischi per la sicurezza. Sono necessari quindi protocolli di contenimento e sicurezza ad hoc.
Il più grande sistema di accumulo a volano del mondo
Il più grande sistema di accumulo a volano del mondo risolve in parte questi problemi. La centrale è dotata di pozzi sotterranei semi-interrati, in cui i lavoratori possono monitorarne il funzionamento ed eseguire attività di manutenzione. Il China Energy Engineering Shanxi Institute e la Shanxi Electric Power Construction Company, responsabili della costruzione del progetto, hanno adottato un sistema di raffreddamento decentralizzato che ha consentito un notevole risparmio di spazio ma ha anche migliorato l’efficienza a quasi il 90%.
Nel dettaglio l’impianto è costituto da 12 unità di accumulo targate BC New Energy. Ogni unità contiene 10 volani a levitazione magnetica ad alta velocità, sistemi di azionamento e controllo, e sistemi ausiliari. Il tutto è collegato alla rete elettrica con un livello di tensione di 110 kV.
“La centrale di Dinglun parteciperà alla regolazione della frequenza della rete elettrica attraverso il controllo in tempo reale della produzione, fornendo una soluzione efficiente ai problemi di grandi dimensioni fluttuazioni di frequenza e squilibrio di potenza attiva nella rete elettrica regionale”.
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