The European environment is currently characterized by a transformation of energy production, distribution and consumption. This is originated by the necessity for development of sustainable and efficient systems in order to respect the environment. Recently, the attention has been focused on the optimization of energy generation and consumption as well as on the way in which the consistency between the two can be maximized. In today’s situation of strong renewables penetration, the storage solutions represent a crucial opportunity to face the ongoing challenges due to flexibility they offer. The numerous functions that these technologies are able to yield, makes them of significant interest to many players in the energy industry, across a wide range of business sectors and numerous identifiable applications. Through a complete technology and sector overview it is possible to extend the concept of energy storage, highlighting the applications and showing the number of different opportunities given by storage systems. This is particularly the case of electrochemical technologies, which are found to be a good fit for multiple roles and which are expected to be the driver of this market. The topic is now increasingly interesting and is becoming very important in particular for guaranteeing network security and stability. If supported by feasible business models, these technologies will definitely be more affordable in the next decades. Given the strategic impact of the topic, this paper will give an overview of the applications and technologies of storage systems, associating together the corresponding ones. Moreover, it will provide the outline of actual regulation, its weakness, and even a market analysis with its future prospects. The purpose of this paper is to give the full synopsis of this subject in order to highlight the strengths and opportunities but also the weakness and limitations of the sector. The paper is based on literature and Reports consultation and on conferences and interviews about the topic. This information was collected to create an up to date description of the market, useful to determine the key elements to permit an opening and consolidation of the storage market, together with its major implications and its perspectives.

Il contesto europeo si trova da tempo nel corso di una trasformazione delle modalità di produzione, distribuzione e consumo di energia. Tale trasformazione nasce dall’esigenza di sviluppare sistemi tecnologicamente ed economicamente efficienti in un quadro di sostenibilità ambientale. In questo senso negli ultimi anni l’attenzione si è indirizzata nel cercare e perfezionare soluzioni che garantiscano uno sfruttamento ottimale delle risorse, massimizzando l’incontro tra domanda e offerta energetica. In particolare nel quadro odierno, in cui la generazione da fonte rinnovabile ha preso piede in maniera decisa, le soluzioni di storage energetico rappresentano una possibilità cruciale per la flessibilità offerta. Le molteplici funzioni che queste tecnologie sono in grado di erogare, le rendono di forte interesse per tutti gli operatori del mondo energetico, intersecando diversi settori di business, per le numerose applicazioni individuabili. Compendiando le tecnologie abilitanti e individuando i mercati ad esse interessate, è stato possibile ampliare il concetto di storage e farne emergere la trasversalità. Quest’ultima caratteristica è risultata predominante per i sistemi di accumulo elettrochimico, che secondo le analisi prospettiche di settore risulteranno elemento trainante della crescita di questo mercato. L’ argomento è di forte attualità e sta diventando sempre più centrale, soprattutto per la capacità di garantire sicurezza a livello di rete e un corretto bilanciamento energetico. Se supportata da modelli abilitanti e dal calo dei costi previsti, questa tecnologia sarà disponibile su larga scala nel corso della prossima decade. Data la rilevanza strategica del tema, il documento in essere vuole rendere disponibile un overview delle tecnologie e delle applicazioni esistenti, del contesto normativo e delle limitazioni, nonché una rappresentazione del mercato e della sua articolazione. Lo scopo è quello di fornire un quadro completo ed attuale dal quale emergano le potenzialità e le criticità legate al settore, le prospettive del mercato e i punti chiave per abilitare una sua definitiva apertura, evidenziando le implicazioni di maggior rilievo. L’elaborato nasce dalla consultazione della letteratura e dei Report che, in particolare negli ultimi anni, hanno evidenziato possibilità e sviluppo dei sistemi di storage. Le ricerche per la stesura di questo documento sono state rinforzate anche dalle informazioni tratte nel corso di conferenze e da testimonianze raccolte in interviste con operatori del settore.

I sistemi di storage dell'energia : tecnologie, ambiti di applicazione e prospettive di sviluppo

CALABRINI, SILVIA
2014/2015

Abstract

The European environment is currently characterized by a transformation of energy production, distribution and consumption. This is originated by the necessity for development of sustainable and efficient systems in order to respect the environment. Recently, the attention has been focused on the optimization of energy generation and consumption as well as on the way in which the consistency between the two can be maximized. In today’s situation of strong renewables penetration, the storage solutions represent a crucial opportunity to face the ongoing challenges due to flexibility they offer. The numerous functions that these technologies are able to yield, makes them of significant interest to many players in the energy industry, across a wide range of business sectors and numerous identifiable applications. Through a complete technology and sector overview it is possible to extend the concept of energy storage, highlighting the applications and showing the number of different opportunities given by storage systems. This is particularly the case of electrochemical technologies, which are found to be a good fit for multiple roles and which are expected to be the driver of this market. The topic is now increasingly interesting and is becoming very important in particular for guaranteeing network security and stability. If supported by feasible business models, these technologies will definitely be more affordable in the next decades. Given the strategic impact of the topic, this paper will give an overview of the applications and technologies of storage systems, associating together the corresponding ones. Moreover, it will provide the outline of actual regulation, its weakness, and even a market analysis with its future prospects. The purpose of this paper is to give the full synopsis of this subject in order to highlight the strengths and opportunities but also the weakness and limitations of the sector. The paper is based on literature and Reports consultation and on conferences and interviews about the topic. This information was collected to create an up to date description of the market, useful to determine the key elements to permit an opening and consolidation of the storage market, together with its major implications and its perspectives.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
18-dic-2015
2014/2015
Il contesto europeo si trova da tempo nel corso di una trasformazione delle modalità di produzione, distribuzione e consumo di energia. Tale trasformazione nasce dall’esigenza di sviluppare sistemi tecnologicamente ed economicamente efficienti in un quadro di sostenibilità ambientale. In questo senso negli ultimi anni l’attenzione si è indirizzata nel cercare e perfezionare soluzioni che garantiscano uno sfruttamento ottimale delle risorse, massimizzando l’incontro tra domanda e offerta energetica. In particolare nel quadro odierno, in cui la generazione da fonte rinnovabile ha preso piede in maniera decisa, le soluzioni di storage energetico rappresentano una possibilità cruciale per la flessibilità offerta. Le molteplici funzioni che queste tecnologie sono in grado di erogare, le rendono di forte interesse per tutti gli operatori del mondo energetico, intersecando diversi settori di business, per le numerose applicazioni individuabili. Compendiando le tecnologie abilitanti e individuando i mercati ad esse interessate, è stato possibile ampliare il concetto di storage e farne emergere la trasversalità. Quest’ultima caratteristica è risultata predominante per i sistemi di accumulo elettrochimico, che secondo le analisi prospettiche di settore risulteranno elemento trainante della crescita di questo mercato. L’ argomento è di forte attualità e sta diventando sempre più centrale, soprattutto per la capacità di garantire sicurezza a livello di rete e un corretto bilanciamento energetico. Se supportata da modelli abilitanti e dal calo dei costi previsti, questa tecnologia sarà disponibile su larga scala nel corso della prossima decade. Data la rilevanza strategica del tema, il documento in essere vuole rendere disponibile un overview delle tecnologie e delle applicazioni esistenti, del contesto normativo e delle limitazioni, nonché una rappresentazione del mercato e della sua articolazione. Lo scopo è quello di fornire un quadro completo ed attuale dal quale emergano le potenzialità e le criticità legate al settore, le prospettive del mercato e i punti chiave per abilitare una sua definitiva apertura, evidenziando le implicazioni di maggior rilievo. L’elaborato nasce dalla consultazione della letteratura e dei Report che, in particolare negli ultimi anni, hanno evidenziato possibilità e sviluppo dei sistemi di storage. Le ricerche per la stesura di questo documento sono state rinforzate anche dalle informazioni tratte nel corso di conferenze e da testimonianze raccolte in interviste con operatori del settore.
Tesi di laurea Magistrale
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