Sistemi di accumulo elettrico
L’accumulo di energia è considerato da circa un secolo una delle principali soluzioni per migliorare la flessibilità e l’efficienza delle reti elettriche. Tali esigenze sono cresciute con l’evoluzione del sistema di generazione e distribuzione dell’energia elettrica, con un più ampio uso delle fonti rinnovabili e della generazione distribuita, e con la diversificazione degli usi finali. Inoltre, l’interesse per l’utilizzo dell’energia elettrica nella mobilità urbana in alternativa ai combustibili tradizionali sta determinando lo sviluppo di una rilevante flotta di veicoli elettrici, che possono essere visti dalla rete sia come carico sia come elementi di un sistema di accumulo distribuito.
I sistemi di accumulo sono già usati in diverse applicazioni nelle reti elettriche. Il pieno sviluppo delle potenzialità di tali sistemi richiede nuove attività di ricerca per rendere i vari metodi (pompaggio d’acqua, sistemi ad aria compressa-CAES, magneti superconduttori, accumulo dell’idrogeno, accumulo termico ed accumulo elettrochimico) sempre più rispondenti alle specifiche necessità della rete elettrica.
Tra le varie tecnologie sviluppate, le batterie al litio sono il sistema di accumulo, di tipo elettrochimico, più interessante e in maggiore sviluppo per i numerosi vantaggi tecnici ed economici che presentano.
Nell’ambito della Ricerca di Sistema Elettrico, sono stati condotti da ENEA studi su applicazioni innovative di sistemi di accumulo (batterie e supercondensatori) per uso industriale e terziario, con valutazioni tecnico-economiche, simulazioni e realizzazione di prototipi e impianti per la sperimentazione sul campo in condizioni reali.
Il progetto, avviato nel 2008, è rivolto alla ricerca su batterie al litio e altri sistemi di accumulo e alla valutazione delle soluzioni più adatte per la rete elettrica italiana.
Le attività del progetto si articolano in quattro obiettivi, corrispondenti a tre linee di ricerca e una linea specifica per le attività di supporto ai Ministeri e collaborazioni internazionali, come riportato di seguito:
- Ricerca e sviluppo di batterie al litio per le reti elettriche
- Analisi sperimentali di cicli di lavoro, di condizioni di degrado e riutilizzo e di sicurezza di sistemi di accumulo elettrochimico
- Recupero di materiali da batterie al litio a fine vita
- Partecipazione a collaborazioni internazionali e comunicazione e diffusione dei risultati.
Attività 2014
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Alma Mater Studiorum – Università di Bologna, Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”
Report RdS/PAR2014/166 (Giugno 2015)C. Arbizzani, L. Da Col, F. De Giorgio, M. Mastragostino, F. Soavi [Dimensione: 1.18 MB]
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Università degli Studi di Camerino
Report RdS/PAR2014/167 (Settembre 2015)F. Maroni, R. Tossici, R. Marassi, F. Nobili [Dimensione: 683.66 KB]
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Alma Mater Studiorum – Università di Bologna, Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”
Report RdS/PAR2014/168 (Settembre 2015)C. Arbizzani, L. Da Col, F. De Giorgio, M. Mastragostino, F. Soavi [Dimensione: 380.58 KB]
- Sintesi via CVD di anodi di Si nanostrutturato per batterie litio-ione ottenuti su substrati di acciaio funzionalizzati con Au, Ag e Cu
ENEA
Report RdS/PAR2014/169 (Settembre 2015)F. Rondino, V. Orsetti, F. Fabbri, A. Rufoloni, A. Santoni [Dimensione: 584.36 KB]
- Caratterizzazione completa chimica ed elettrochimica di celle complete da laboratorio con nuovi materiali elettrodici
ENEA
Report RdS/PAR2014/170 (Settembre 2015)P.P. Prosini, C. Cento, M. Carewska, A. Masci [Dimensione: 703.02 KB]
- Sintesi e caratterizzazione strutturale e morfologica di materiali anodici e catodici prima della realizzazione di celle complete
ENEA
Report RdS/PAR2014/171 (Settembre 2015)Pier Paolo Prosini, Cinzia Cento [Dimensione: 756.14 KB]
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Dipartimento di Scienze di Base e Applicate all’Ingegneria - Università Sapienza di Roma
Report RdS/PAR2014/172 (Settembre 2015)Mauro Pasquali, Gabriele Tarquini, Francesca Scaramuzzo [Dimensione: 812.71 KB]
- Progettazione delle celle/sistemi di scala significativa di due tipologie diverse e completa caratterizzazione elettrochimica ed elettrica
ENEA
Report RdS/PAR2014/173 (Settembre 2015)Pier Paolo Prosini, Cinzia Cento [Dimensione: 453.04 KB]
- Dimensionamento di un sistema di accumulo per una tramvia con integrazione dell’alimentazione da fonte fotovoltaica
DESTEC – Università di Pisa
Report RdS/PAR2014/174 (Settembre 2015)Massimo Ceraolo, Romano Giglioli, Giovanni Lutzemberger [Dimensione: 2.84 MB]
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DESTEC – Università di Pisa
Report RdS/PAR2014/175 (Settembre 2015)Massimo Ceraolo, Romano Giglioli, Giovanni Lutzemberger [Dimensione: 347.38 KB]
- Ottimizzazione di un ciclo di prova per il test di vita di un accumulo per la metropolitana di Bergamo
ENEA
Report RdS/PAR2014/176 (Settembre 2015)Manlio Pasquali [Dimensione: 481.58 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2014/178 (Settembre 2015)Francesco D'Annibale, Francesco Vellucci [Dimensione: 1.47 MB]
- Prosecuzione delle prove di "second life" su celle litio-ione: approfondimento ad una applicazione stazionaria
ENEA
Report RdS/PAR2014/179 (Settembre 2015)Manlio Pasquali, Francesco Vellucci [Dimensione: 452.09 KB]
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Università di Roma Tor Vergata, Dipartimento di Ingegneria Industriale
Report RdS/PAR2014/180 (Settembre 2015)Stefano Cordiner, Vincenzo Mulone [Dimensione: 462.04 KB]
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Università di Roma Tor Vergata, Dipartimento di Ingegneria Industriale
Report RdS/PAR2014/181 (Settembre 2015)Stefano Cordiner, Vincenzo Mulone [Dimensione: 364.69 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2014/182 (Settembre 2015)Cinzia Di Bari, Vincenzo Sglavo [Dimensione: 1.46 MB]
- Prove di incendio ed esplosione di celle litio-ione, con documentazione filmata delle prove su campo e con analisi termografica
ENEA
Report RdS/PAR2014/183 (Settembre 2015)C. Di Bari, F. Conigli, C. Manni, I. Morriello, F. Messale [Dimensione: 786.48 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2014/184 (Settembre 2015)Maria Rita Mancini, Stefano Frangini [Dimensione: 647.68 KB]
- Progettazione di massima per un impianto pilota per il riciclo di batterie al litio-ione eco-sostenibile e innovativo
ENEA
Report RdS/PAR2014/185 (Settembre 2015)Maria Rita Mancini [Dimensione: 608.44 KB]
- Ottimizzazione e sperimentazione del processo per il recupero di materiali da batterie LFP esauste tramite tecnologie idrometallurgiche
ENEA
Report RdS/PAR2014/186 (Settembre 2015)Doina De Angelis [Dimensione: 699.78 KB]
- Pre-trattamento delle batterie litio-ione in scala di laboratorio con particolare riferimento alle modalità di apertura delle celle
DICMA, Sapienza Università di Roma
Report RdS/PAR2014/187 (Settembre 2015)Floriana La Marca, Mauro Ferrini, Antonio Scoppettuolo [Dimensione: 677.74 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2014/188 (Settembre 2015)Doina De Angelis [Dimensione: 619.43 KB]
- Attività di comunicazione e partecipazione a gruppi di lavoro internazionali relativi ai sistemi di accumulo
ENEA
Report RdS/PAR2014/189 (Settembre 2015)Mario Conte [Dimensione: 296.6 KB]
Attività 2013
- Sintesi e caratterizzazione strutturale e morfologica di materiali catodici innovativi a base di manganese
Alma Mater Studiorum – Università di Bologna, Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”
Report RdS/PAR2013/177 (Giugno 2014)C. Arbizzani, L. Da Col, F.De Giorgio, M. Mastragostino, S. Monaco [Dimensione: 1.25 MB]
- Funzionalizzazione e morfologia di substrati di acciaio per la sintesi di anodi di silicio nanostrutturati per batterie litio-ione
ENEA
Report RdS/PAR2013/178 (Settembre 2014)F. Rondino, V. Orsetti, A. Rufoloni, A. Santoni [Dimensione: 561.35 KB]
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Università di Camerino
Report RdS/PAR2013/179 (Settembre 2014)F. Maroni, A. Birrozzi, F. Nobili, R. Marassi [Dimensione: 1.07 MB]
- Caratterizzazione elettrochimica di celle litio-ione con materiali catodici innovativi a base di manganese
Alma Mater Studiorum, Università di Bologna, Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”
Report RdS/PAR2013/180 (Settembre 2014)C. Arbizzani, L. Da Col, F. De Giorgio, M. Mastragostino, S. Monaco, M. Riché [Dimensione: 697.71 KB]
- Progettazione di varie configurazioni di celle da laboratorio e caratterizzazione elettrochimica preliminare dei nuovi materiali elettrodici
ENEA
Report RdS/PAR2013/181 (Settembre 2014)Pier Paolo Prosini [Dimensione: 1.09 MB]
- Caratterizzazione completa chimica ed elettrochimica di celle complete da laboratorio con nuovi materiali elettrodici
ENEA
Report RdS/PAR2013/182 (Settembre 2014)Pier Paolo Prosini [Dimensione: 720.48 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2013/183 (Settembre 2014)P. P. Prosini, C. Cento, M. Carewska, A. Masci [Dimensione: 1.33 MB]
- Progettazione delle celle di scala significativa di due tipologie diverse e completa caratterizzazione elettrochimica ed elettrica
ENEA
Report RdS/PAR2013/184 (Settembre 2014)P.P. Prosini, C. Cento, M. Carewska, A. Masci [Dimensione: 1.5 MB]
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Università di Camerino, Scuola di Scienze e Tecnologie
Report RdS/PAR2013/185 (Settembre 2014)Silvia Calcaterra, Francesco Nobili, Roberto Marassi [Dimensione: 460.96 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2013/186 (Settembre 2014)Alfonso Pozio, Pier Paolo Prosini [Dimensione: 432.54 KB]
- Studi di base sulla fattibilità di batterie a flusso a elevata capacità specifica basate sulla chimica delle batterie al litio
Università di Camerino, Scuola di Scienze e Tecnologie
Report RdS/PAR2013/187 (Settembre 2014)S. Calcaterra, R. Tossici, F. Nobili, R. Marassi [Dimensione: 308.86 KB]
- Identificazione del ciclo di potenza assorbita e dimensionamento di un sistema di accumulo per una tranvia
Università di Pisa, Dipartimento di Ingegneria dell’Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle Costruzioni, DESTEC
Report RdS/PAR2013/188 (Settembre 2014)Massimo Ceraolo, Romano Giglioli, Giovanni Lutzemberger [Dimensione: 2.94 MB]
- Costruzione di un ciclo di prova per il test di vita di un accumulo per la metropolitana di Bergamo e sua esecuzione
ENEA
Report RdS/PAR2013/189 (Settembre 2014)Manlio Pasquali [Dimensione: 614.11 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2013/190 (Settembre 2014)Manlio Pasquali, Francesco Vellucci [Dimensione: 489.04 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2013/191 (Settembre 2014)Francesco D'Annibale, Francesco Vellucci [Dimensione: 1.08 MB]
- Aspetti di sicurezza di sistemi di accumulo ad alta temperatura e al Litio-ione per applicazioni nelle reti elettriche
ENEA
Report RdS/PAR2013/192 (Settembre 2014)Cinzia Di Bari [Dimensione: 992.97 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2013/193 (Settembre 2014)Cinzia Di Bari, Massimo De Francesco [Dimensione: 624.14 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2013/194 (Settembre 2014)Maria Rita Mancini, Stefano Frangini [Dimensione: 676.24 KB]
- Caratterizzazione dei materiali di celle litio-ione da trattare e opzioni tecnologiche attualmente esistenti per il loro recupero
ENEA
Report RdS/PAR2013/195 (Settembre 2014)Doina De Angelis [Dimensione: 586.46 KB]
- Rapporto preliminare sul processo individuato per il recupero di materiali da batterie agli ioni litio esauste tramite tecnologie idrometallurgiche ecosostenibili
ENEA
Report RdS/PAR2013/196 (Settembre 2014)Doina De Angelis [Dimensione: 332.86 KB]
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ENEA
Report RdS/PAR2013/197 (Settembre 2014)L. Cutaia, G. Barberio, R. Luciani, D. De Angelis [Dimensione: 941.81 KB]
- Rapporto sugli aspetti ambientali rilevanti dei nuovi processi di tipo idrometallurgico per il recupero di materiali da batterie al litio a fine vita
ENEA
Report RdS/PAR2013/198 (Settembre 2014)Doina De Angelis [Dimensione: 300.13 KB]
- Attività di comunicazione e partecipazione a gruppi di lavoro internazionali relativi ai sistemi di accumulo
ENEA
Report RdS/PAR2013/199 (Settembre 2014)Mario Conte [Dimensione: 252.42 KB]
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RSE; ENEA
Report RdS/PAR2013/251 (Settembre 2014)C. L. Bossi, E. Micolano, M. Conte [Dimensione: 240.89 KB]
Attività 2012
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Alma Mater Studiorum – Università di Bologna, Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”
Report RdS/2013/236 (Settembre 2013)C. Arbizzani, N. Guerrini, M. Guidotti, M. Mastragostino [Dimensione: 2.36 MB]
- Ricerca di materiali anodici per batterie litio ione operanti in elettroliti organici convenzionali di elevata energia
Università degli Studi di Camerino
Report RdS/2013/237 (Settembre 2013)A. Birrozzi, F. Maroni, G. Carbonari, R. Tossici, F. Nobili, R. Marassi [Dimensione: 1.79 MB]
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ENEA
Report RdS/2013/238 (Settembre 2013)P. Gislon, C. Cento, A. Masci, F. Alessandrini, P.P. Prosini [Dimensione: 795.41 KB]
- Preparazione e caratterizzazione morfologica di anodi di silicio nanostrutturati per batterie litio-ione
ENEA
Report RdS/2013/239 (Settembre 2013)F. Rondino, V. Orsetti, A. Rufoloni, A. Santoni [Dimensione: 337.76 KB]
- Preparazione di materiali anodici e catodici in scala utile per la verifica degli effetti dello scale up di produzione sulle prestazioni dei materiali
ENEA
Report RdS/2013/240 (Settembre 2013)P.P. Prosini, Cinzia Cento, M. Carewska, A. Masci [Dimensione: 2.07 MB]
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ENEA
Report RdS/2013/241 (Settembre 2013)Maria Montanino, Pier Paolo Prosini [Dimensione: 218.04 KB]
- Realizzazione e caratterizzazione di celle litio-ione complete per la verifica delle prestazioni in condizioni operative
ENEA
Report RdS/2013/242 (Settembre 2013)P.P. Prosini, A. Pozio, C. Cento, M. Carewska, A. Masci [Dimensione: 1.95 MB]
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RSE; ENEA
Report RdS/2013/243 (Settembre 2013)R. Lazzari, E. Micolano, M. Conte, F. Vellucci [Dimensione: 483.5 KB]
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RSE; ENEA
Report RdS/2013/244 (Settembre 2013)R. Lazzari, E. Micolano, M. Conte, F. Vellucci [Dimensione: 400.68 KB]
- Procedure di prova per la caratterizzazione elettrochimica di celle complete litio-ione e dei suoi componenti
ENEA; Università di Roma “La Sapienza”
Report RdS/2013/245 (Settembre 2013)Gian Battista Appetecchi, Bruno Scrosati [Dimensione: 522.54 KB]
- Ottimizzazione di sistemi di controllo BMS per moduli batterie al litio da utilizzare in applicazioni stazionarie
Università di Pisa, Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione
Report RdS/2013/246 (Settembre 2013)F. Baronti, R. Roncella, R. Saletti [Dimensione: 841.87 KB]
- Moduli standard di batterie al litio: test di caratterizzazione e duty cycle per applicazioni stazionarie, con ottimizzazione del BMS
ENEA
Report RdS/2013/247 (Settembre 2013)F. Vellucci, G. Pede, V. Sglavo, F. D’Annibale, A. Mariani [Dimensione: 8.63 MB]
- Sviluppo, messa a punto e sperimentazione di un sistema combinato batterie al litio-ferro- fosfato/FER per applicazioni in bassa tensione. Report 1 Sviluppo sperimentale e perfezionamento degli apparati di controllo e comunicazione
LAYER Electronics; Università di Palermo
Report RdS/2013/248 (Aprile 2013)M. Fiorino, M.G. Ippolito, E. Telaretti, G. Zizzo [Dimensione: 633.53 KB]
- Sviluppo, messa a punto e sperimentazione di un sistema combinato batterie al litio-ferro-fosfato/FER per applicazioni in bassa tensione. Report 2 - Test e prove di funzionamento, anche in connessione con la rete elettrica di distribuzione
LAYER Electronics; Università di Palermo
Report RdS/2013/249 (Settembre 2013)M. Fiorino, M.G. Ippolito, E. Telaretti, G. Zizzo [Dimensione: 770.99 KB]
- Dimensionamento, realizzazione e verifica sperimentale di un accumulatore al litio utilizzato per la gestione di un sistema fotovoltaico per l'alimentazione di un'utenza domestica
Università di Pisa, Dipartimento di Ingegneria dell’Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle Costruzioni – DESTEC
Report RdS/2013/250 (Settembre 2013)Stefano Barsali, Romano Giglioli [Dimensione: 459.23 KB]
- Individuazione delle sollecitazioni e criterio di dimensionamento di un accumulatore al litio inserito in una stazione di conversione di una tranvia metropolitana
Università di Pisa
Report RdS/2013/251 (Settembre 2013)M. Ceraolo, R. Giglioli, D. Poli [Dimensione: 1.09 MB]
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ENEA
Report RdS/2013/252 (Settembre 2013)C. Paoletti, A. Pozio, P. P. Prosini [Dimensione: 521.33 KB]
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Università degli Studi di Camerino, Scuola di Scienze e Tecnologie
Report RdS/2013/253 (Settembre 2013)Birrozzi, F. Maroni, S. Calcaterra, M. Secchiaroli, F. Nobili, R. Marassi [Dimensione: 429 KB]
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ENEA
Report RdS/2013/254 (Settembre 2013)Maria Montanino, Pier Paolo Prosini [Dimensione: 207.47 KB]
- Analisi costi e benefici sull’introduzione di sistemi di accumulo ad idrogeno e Flow Battery nella rete elettrica Italiana
ENEA
Report RdS/2013/255 (Settembre 2013)M. Brocco, E. Calò, A. Lucci, M. Pasquali [Dimensione: 940.45 KB]
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ENEA
Report RdS/2013/256 (Settembre 2013)M. R. Mancini, S. Frangini, C. Alvani, M. L. Grilli, M. Falco [Dimensione: 533.51 KB]
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ENEA
Report RdS/2013/257 (Settembre 2013)U. Besi Vetrella, G. Celentano, G. Messina, L. Mori [Dimensione: 558.8 KB]
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ENEA
Report RdS/2013/279 (Settembre 2013)M. Conte, M. Brocco, E. Calò, A. Iacobazzi, A. Moreno, P.P. Prosini [Dimensione: 378.8 KB]