Condomini indipendenti dalla rete in Svezia: vanno a solare e a idrogeno

Un piccolo costruttore edile pubblico svedese, con la collaborazione di società energetiche scandinave, ha realizzato il primo impianto commerciale di media taglia a idrogeno per rendere energeticamente autonomi alcuni condomini. Un progetto innovativo replicabile anche in Italia?

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Uno dei più pressanti e complicati problemi da risolvere del mondo che dovrà alimentarsi a fonti rinnovabili, è quello dell’accumulo stagionale di energia.

La questione è stranota: la rete elettrica richiede che in ogni momento gli venga fornita esattamente l’energia richiesta, non di più né di meno, ma energie intermittenti come quelle solari ed eolica richiedono di essere immagazzinate per renderle disponibili nel momento in cui servono e nella quantità necessaria.

Ora, la risoluzione del problema dello storage a breve termine, per esempio fra giorno e notte, sembra risolvibile con batterie per l’accumulo elettrochimico.

Ma quando si passa allo storage su periodi di tempo di mesi o addirittura stagioni, per esempio per compensare la mancanza di energia eolica in estate con il surplus accumulato durante l’inverno, la questione diventa molto più complicata, sia perché ciò richiede volumi di accumulo molto più grandi, sia sistemi che non si scarichino troppo nel tempo, come capita con le batterie o anche, per esempio, con l’accumulo idroelettrico, a causa anche dell’evaporazione e l’infiltrazione nel suolo.

Da tempo si ritiene che la produzione di gas combustibili, idrogeno da elettrolisi in primis, ma anche metano, gas più facile da gestire, o liquidi contenenti molto idrogeno, come l’ammoniaca, potrebbe dare una risposta al problema: questi metodi comportano lo stoccaggio di gas o liquidi in serbatoi o altri depositi, con tecnologie per il loro trasporto e uso già abbondantemente rodate.

Però finora Stati e grandi società sembrano ancora lenti e titubanti a investire sui primi impianti di accumulo chimico per lo storage di lungo periodo.

Arriva quindi come una sorta di “bomba” la notizia che un piccolo costruttore edile pubblico svedese, con la collaborazione di società energetiche scandinave, ha realizzato il primo impianto commerciale di media taglia a idrogeno, destinato a rendere energeticamente autonomi dei condomini di edilizia popolare, sorpassando di gran carriera i grandi player mondiali in questo settore

La società edile, una municipalizzata (pare incredibile per noi italiani che una società pubblica sia tanto lungimirante e innovativa), è la Vårgårda Bostäder, e i suoi due partner sono la danese Better Energy e la svedese Nillson Energy.

Quest’ultima ha inventato il sistema di accumulo stagionale, chiamato RE8760, che consiste in pannelli fotovoltaici che, tramite un elettrolizzatore, producono idrogeno dall’acqua durante le interminabili ore di luce dell’estate nordica, stoccando poi il gas in bombole.

Quando il sole comincia a scarseggiare, l’idrogeno viene riconvertito in acqua ed energia elettrica da celle a combustibile che producono come sottoprodotto anche molto calore.

Questo sistema sarà utilizzato per la prima volta commercialmente nel 2019, in un gruppo di sei condomini, con un totale di 176 appartamenti, in via di costruzione nella città di Vårgårda.

Sui tetti di ogni condominio ci saranno 109 kW di pannelli FV, e nelle loro cantine sei elettrolizzatori ad alta pressione A60 GreenHydrogen, che usano 4,6 kWh per ogni m³ di idrogeno prodotto, e sei celle a combustibile di tipo PEM, cioè con membrana a polimeri della Powercell che consente una risposta rapida e richiede una manutenzione solo ogni 10mila ore di funzionamento.

«Con questa dotazione ogni condominio è assolutamente indipendente dalla rete del gas e dell’elettricità: i pannelli solari forniscono tutta l’energia che serve agli appartamenti nel corso dell’anno, o direttamente o come idrogeno. Le celle a combustibile gli forniscono, usando l’idrogeno accumulato, sia elettricità che calore, quando il sole non c’è. Pompe di calore, infine, integrano il riscaldamento durante i picchi di freddo, quando il calore delle celle non basta», ci spiega Hans-Olof Nilsson, fondatore della Nillson Energy, a cui poniamo alcune domande sul progetto.

Ma se le case non sono connesse alla rete, cosa succede se un sistema si rompe? Restano al buio e al freddo?

«No, ogni condominio ha una batteria che assicura un giorno di autonomia, e se il guasto si prolunga oltre, intervengono gli altri condomini a sostenere quello in panne».

Il sistema a idrogeno è ingegnoso, ma in genere questo metodo di stoccaggio ha una efficienza molto bassa.

«Questo è vero per quanto riguarda l’elettricità, che viene recuperata al 30%, rispetto a quella fornita dai pannelli. Ma se si recupera anche il calore, come in questo caso, l’efficienza sale a un ottimo 60%».

Un altro problema dell’idrogeno è come stoccarlo in sicurezza, visto che tende a sfuggire da ogni contenitore. Come avete risolto?

«Con i sistemi usati dall’industria: bombole in acciaio e fibra di carbonio, che assicurano uno stoccaggio sicuro per lunghissimi periodo. Con 36 metri cubi di idrogeno compresso a 300 atmosfere, si alimenta un intero condominio per un anno».

Facendo un po’ di calcoli si scopre che ai pannelli sul tetto di un condominio, bastano 455 ore a piena potenza, o 50 MWh, per produrre l’idrogeno necessario. Però il meteo può essere molto variabile, un anno con un’estate molto nuvolosa e un inverno molto freddo, non rischia di mandare in tilt il sistema?

«No, abbiamo calcolato le esigenze energetiche per ogni condominio su modelli realistici del meteo, tenendo conto anche delle evenienze peggiori, e mantenendo un margine di sicurezza».

Ma certo questo sistema costerà un occhio della testa, mandando alle stelle il prezzo di appartamenti che dovrebbero essere “popolari”.

«Niente affatto, i sei sistemi offgrid RE8760 hanno aggiunto 3.960.000 euro al costo dei 172 appartamenti, cioè 23.000 euro per appartamento. Ma gli inquilini non dovranno più preoccuparsi delle spese per acqua calda, elettricità e riscaldamento, incluse nell’affitto pagato al Comune, che recupererà l’extra costo in una ventina di anni, senza contare i benefici ambientali».

Ma questo progetto è un prototipo o una applicazione commerciale?

«La fase di prototipo è dietro di noi, il RE8760 è un sistema commerciale per rendere offgrid le abitazioni, già in vendita. Ne abbiamo già altri 12 in cantiere da oggi al 2020, di cui 2 all’estero».

Ma è applicabile solo a condomini o anche a piccole case? E si può aggiungere ad abitazioni esistenti?

«Per adesso abbiamo realizzato un impianto adatto a gruppi di appartamenti, magari in futuro realizzeremo taglie minori. Quanto ad aggiungerlo a condomini già esistenti, sì, è possibile: è anche disponibile come container, da affiancare alla casa e collegare alla rete interna del gas, dell’acqua calda e del riscaldamento. Però serve anche spazio sul tetto, o altrove, per i pannelli FV».

Forse però il vostro sistema funziona meglio in paesi nordici, dove d’estate c’è molta luce da “accumulare” e la richiesta di acqua per il riscaldamento è distribuita per quasi tutto l’anno. Nei paesi come l’Italia, dove ci si riscalda solo per 4-5 mesi l’anno, forse si sprecherebbe troppo del calore delle celle a combustibile.

«Credo che potrebbe benissimo essere adattato anche alla vostra situazione climatica; in fondo l’acqua a 65 gradi che esce dalle celle è perfetta per produrre acqua calda sanitaria, e quella la si usa tutto l’anno».

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