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Nel corso della storia, la Germania è stata un attore chiave nell'implementazione di soluzioni di energia pulita e continua a essere all'avanguardia in materia di soluzioni di energia pulita oggi. Sono disponibili informazioni secondo cui il paese lavora attivamente sull'economia verde, quindi in questo caso le tecnologie per l'accumulo di energia si sono rivelate di primaria importanza. Poiché il paese ha promesso di porre fine alla combustione del carbone e di ridurre le emissioni di carbonio, la Germania è stata all'avanguardia nella progettazione e nell'erezione di sistemi di accumulo di energia migliori. Questo articolo si concentra sulla classifica delle tecnologie di accumulo di energia che dovrebbero avere un impatto sul mix energetico tedesco nell'anno 2024.
Panoramica delle tecnologie:
1. Batterie agli ioni di litio
Le batterie agli ioni di litio sono le batterie più note, caratterizzate da elevata densità energetica, lunga durata del ciclo e alta efficienza energetica. In Germania, sono ampiamente utilizzate sia nei veicoli elettrici che nei grandi sistemi di accumulo di energia, contribuendo notevolmente a superare le instabilità nella rete elettrica. Grazie al continuo sviluppo della tecnologia nella chimica e nella produzione delle batterie, si prevede che le batterie agli ioni di litio diminuiranno di costo e aumenteranno di robustezza.
2. Batterie di flusso
Un buon esempio di batteria a flusso è la batteria a flusso redox al vanadio, che sta assistendo a una domanda crescente per la facilità di scalabilità e la lunga durata del ciclo. Una batteria a flusso, d'altro canto, trattiene l'energia in elettroliti liquidi in contenitori esterni e, pertanto, è adatta per l'accumulo di massa di elettricità. La Germania sta utilizzando la tecnologia delle batterie a flusso nel tentativo di aumentare la sua capacità di accumulo di energia rinnovabile, che deriva principalmente dall'energia eolica e solare.
3. Batterie allo stato solido
Per quanto riguarda le SSB, possono essere caratterizzate da un livello di sicurezza migliorato, una densità energetica più elevata e una durata del ciclo più lunga rispetto alle LIB attualmente utilizzate. Il problema di queste batterie è che utilizzano un elettrolita solido anziché uno liquido, che ha meno probabilità di fuoriuscire e prendere fuoco. Le industrie della Germania meridionale e gli istituti di ricerca sono pionieri in questo settore e diversi progetti di punta sono attualmente in fase di lancio per introdurre questa forma di tecnologia delle batterie sul mercato.
4. Stoccaggio dell'idrogeno
L'immagazzinamento dell'idrogeno è fondamentale nello sviluppo del piano nazionale tedesco sull'idrogeno che mira a stabilire la Germania come hub dell'economia dell'idrogeno. Ha osservato che l'idrogeno può essere generato da fonti di energia rinnovabili e conservato per un uso successivo nella generazione di elettricità, nei trasporti e in altri usi industriali. La Germania ha un potenziale onnipresente e si sta concentrando su una grande infrastruttura di stoccaggio dell'idrogeno su scala di utilità centrale per stabilire il ritmo della dematerializzazione economica e della sicurezza e sovranità energetica.
5. Accumulo termico
Tess = sistemi di accumulo termico per il calore, il che significa che un qualche tipo di calore, massa termica potrebbe immagazzinare il calore in modo che la domanda possa essere soddisfatta quando l'offerta è bassa. Questi sistemi sono i migliori per uso industriale e sistemi di riscaldamento per comunità, dove è necessario immagazzinare e controllare una quantità significativa di calore. Ci sono diversi sistemi di accumulo termico avanzati implementati in Germania come il materiale a cambiamento di fase e i sali fusi, che hanno permesso alla Germania di bilanciare la propria produzione di energia e ridurre le emissioni di gas serra.
Applicazioni principali: applicazioni nell'industria, nel commercio e nell'edilizia abitativa
Casi di utilizzo industriale
Le tecnologie di accumulo di energia nel settore industriale sono essenziali per il controllo della domanda di energia nel settore dei consumi e per ottenere una riduzione dei costi, nonché per facilitare il passaggio a RENE. Sempre più grandi stabilimenti come fabbriche e impianti di produzione in Germania possono integrare un sistema di accumulo di energia a batteria per migliorare la loro efficienza energetica e garantire una fornitura di elettricità stabile. Ad esempio, le batterie agli ioni di litio e a flusso vengono distribuite per livellare l'uscita di energia rinnovabile e l'alimentazione di backup durante le interruzioni.
Casi d'uso commerciale
Anche nell'applicazione di edifici commerciali, tra cui uffici, centri commerciali e ospedali, tra gli altri, i sistemi avanzati di accumulo di energia sono utili. Queste tecnologie possono anche essere utilizzate per abbassare i costi energetici e rendere le risorse energetiche più affidabili per un'azienda, aiutando così le organizzazioni a raggiungere obiettivi sostenibili. Batterie agli ioni di litio e sistemi di accumulo di energia termica vengono installati negli edifici commerciali in Germania per gestire la domanda di energia e consentire una maggiore infusione di energia rinnovabile.
Casi d'uso residenziali
Innovazioni nelle tecnologie di accumulo per uso personale Consentono agli utenti di utilizzare i propri impianti di energia rinnovabile Come i sistemi solari fotovoltaici Come i sistemi solari fotovoltaici. Inoltre, residenziale Un ulteriore perfezionamento della rete e risparmi sui costi sono vantaggiosi laddove è richiesta una propulsione. È probabile che la tendenza all'utilizzo di dispositivi di accumulo di energia nel settore residenziale della Germania cresca ulteriormente, poiché i costi delle batterie sono ora diminuiti e sempre più persone si stanno interessando all'idea dell'autoconsumo.
Tendenze future: prossimi progressi e progetti di ricerca e sviluppo
Il futuro, d'altro canto, per la Germania sarà più aggressivo, in quanto cercherà di avanzare rispetto ad altri paesi e di diventare leader di mercato nella tecnologia di accumulo di energia attraverso nuove invenzioni e lavori di R&S. Ciò è particolarmente vero per le tecnologie rivoluzionarie come le batterie allo stato solido e l'accumulo di idrogeno, per le quali al momento vengono effettuati investimenti multimilionari. La Germania sta anche sviluppando, in modo piuttosto attivo, sistemi di accumulo di energia correlati all'interfacciamento con le reti intelligenti ed è alla ricerca di materiali e progetti che immagazzinerebbero efficacemente l'energia rinnovabile.
Conclusione: perché queste tecnologie stanno determinando il futuro energetico della Germania.
Pertanto, le cinque tecnologie ESS chiave: batterie agli ioni di litio, batterie a flusso, batterie allo stato solido, accumulo di idrogeno e accumulo termico sono determinanti chiave della transizione energetica tedesca. Tali innovazioni non solo facilitano l'utilizzo di fonti di energia rinnovabili, ma migliorano anche la sicurezza energetica, riducendo le emissioni di gas serra e promuovendo lo sviluppo economico. Un ulteriore impegno per investimenti e ricerca e sviluppo significa che la Germania continuerà a innovare il sistema di accumulo di energia tecnologicamente superiore per fornire ulteriore sicurezza energetica nel 2024 e oltre.