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III-2.2. GENERAZIONE DISTRIBUITA E REGOLAZIONE
ALL’IDROGENO
PASSAGGIO ALLA GENERAZIONE DISTRIBUITA
Attualmente i flussi di potenza delle reti elettriche nazionali vengono gestiti da un apposito organo (in Italia, il GRTN), tramite il sistema della regolazione a due livelli (primaria e secondaria), nel quale sono le grandi centrali da 600÷1000 MW che si occupano di produrre di più o di meno per far fronte agli squilibri temporanei e alle variazioni di carico programmate.
In un ipotetica rete costituita in prevalenza da tetti FV questo non sarebbe chiaramente più possibile. D’altro canto sarebbe svantaggioso pensare ad una miriade di utenze isolate autosufficienti, in quanto la rete è uno strumento di sicurezza che rende possibile il mutuo soccorso energetico e favorisce gli scambi e la compravendita di energia.
È auspicabile che in una rete di questo tipo le linee risultino comunque meno impegnate rispetto allo stato attuale.
L’IDROGENO
Ultimamente si sta prepotentemente affermando come vettore energetico l’idrogeno, sul quale si stanno conducendo molteplici studi.
L’idrogeno può essere prodotto in vari modi:
o attraverso lo “steam reforming” (trasformazione con vapore) di gas naturale o di frazioni petrolifere leggere; la reazione è: CH4 + 2H2O ? CO2 + 4H2;
o attraverso la gassificazione del carbone, basata sulla reazione: C + H2O ? CO2 + 2H2; o attraverso la decomposizione elettrolitica dell’acqua, tramite opportuni “elettrolizzatori”.
L’idrogeno può essere trasportato e distribuito mediante gasdotti, ma bisogna tener conto del suo elevato volume specifico. Un’alternativa è rappresentata dalla sua liquefazione, la quale però comporta dispendi engetici addizionali.
Anche lo stoccaggio può avvenire in fase gassosa (in bombole pressurizzate o in falde sotterranee) o in fase liquida (in questo caso è molto importante l’isolamento termico). Per immagazzinare H2 a temperatura ambiente si può ricorrere invece ad idruri metallici..
Figura 1- Bombole di idrogeno in fase di trasporto
UN’IPOTESI DI REGOLAZIONE
Scelta un’area da regolare, dimensionata con il criterio dell’ottimo (es.: aree minime di 50 MW), se ne individui il baricentro elettrico.
Nel suddetto baricentro si impianti il sistema di regolazione dell’area.
La produzione fotovoltaica in eccesso, oltre che accumulata nelle batterie dei singoli impianti, potrebbe essere immagazzinata in idrogeno, in un sistema a tre camere: una contente acqua, le altre due idrogeno e ossigeno. L’elettricità prodotta dall’area in eccesso rispetto al suo fabbisogno giunge agli elettrolizzatori, che scindono l’acqua in H2 e O2. Di notte, o nei momenti in cui la domanda è maggiore della produzione, H2 e O2 vengono convogliati in uno “stack di celle a combustibile”, che trasformano nuovamente i due gas in acqua e corrente elettrica.
