Nuova strategia ottimizza l’integrazione dell’energia a idrogeno nelle reti elettriche

Roma – Ottimizzare l’integrazione dell’energia prodotta con l’idrogeno (H2) nelle reti elettriche così da renderle più flessibili e resilienti. È l’obiettivo di una nuova strategia di gestione delle reti sviluppata da un team di ricercatori della Wuhan University e del Politecnico di Torino. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati su Frontiers in Energy. L’integrazione di fonti di energia rinnovabile nelle reti elettriche è fondamentale per raggiungere gli obiettivi di neutralità carbonica. Tuttavia, la natura intermittente di fonti di energia rinnovabile come l’energia eolica spesso porta a una riduzione dell’energia e all’instabilità della rete. I sistemi Power-to-hydrogen, che utilizzano l’eccesso di energia rinnovabile per produrre idrogeno tramite elettrolisi, offrono una soluzione promettente per migliorare la flessibilità della rete e l’accumulo di energia. Gli elettrolizzatori a membrana a scambio protonico (PEM) sono particolarmente adatti per questa applicazione grazie ai loro rapidi tempi di risposta e all’elevata efficienza su un’ampia gamma di carico. Gli autori del nuovo studio hanno sviluppato una strategia per integrare al meglio gli elettrolizzatori PEM in una rete elettrica alimentata da energie rinnovabili, così da renderla più stabile e efficiente. I risultati dimostrano che la strategia proposta migliora significativamente le prestazioni economiche e operative di una rete elettrica integrata con un elettrolizzatore PEM. I risultati principali includono: 1. Vantaggi economici: la strategia riduce il costo operativo totale annuo (TC) della rete dell’1,2 per cento rispetto a un modello di efficienza costante e del 2,1 per cento e del 2,6 per cento rispetto agli scenari senza elettrolizzatore o con funzionamento limitato dell’elettrolizzatore, rispettivamente. 2. Utilizzo dell’energia eolica: l’integrazione dell’elettrolizzatore PEM riduce la dipendenza dal vento, soprattutto negli scenari con elevata generazione di energia eolica. 3. Efficienza della produzione di idrogeno: la curva di efficienza dell’elettrolizzatore consente decisioni più precise ed economiche, con conseguenti costi di produzione dell’idrogeno inferiori. 4. Analisi di sensibilità: la strategia rimane economicamente vantaggiosa quando i prezzi del carbone sono inferiori a 121,6 dollari per tonnellata e i prezzi dell’idrogeno variano da 2,9 a 5,4 dollari per kg. I risultati – spiegano gli autori – sono particolarmente rilevanti per le regioni con elevata penetrazione di energia rinnovabile e offrono spunti pratici per gli operatori di rete e i decisori politici che mirano a realizzare sistemi energetici sostenibili.(30Science.com)