Il laboratorio per le rinnovabili del futuro

Una delle critiche più frequenti agli impianti eolici e solari riguarda la loro intermittenza, ossia la loro incapacità di generare energia in modo costante, in quanto intrinsecamente dipendenti dalle condizioni atmosferiche. Ma una soluzione a questo problema c’è: sta nelle tecnologie di accumulo energetico, sistemi che consentono di “immagazzinare” l’energia elettrica prodotta ma non ancora consumata, per poi renderla disponibile quando è necessario (quando ad esempio non soffia vento o non splende il sole).

In provincia di Catania, nella località di Passo Martino, si trova un centro all’avanguardia in Europa per le tecnologie di accumulo: è l’Innovation Lab & Hub di Enel, dove ogni giorno un nutrito team di esperti effettua ricerche e sperimentazioni per l’innovazione delle fonti rinnovabili.

Il centro è uno degli unici tre laboratori italiani ad essere accreditato ISO17025 per lo standard IEC 61215, norma internazionale che stabilisce i requisiti di qualità e affidabilità per i moduli fotovoltaici, nonché l’unico abilitato a svolgere test a livello di scala industriale.

In uno spazio molto esteso – che include 10 ettari di area sperimentale con 3mila metri quadrati di laboratori interni e 30mila metri quadrati di aree di testing esterne – il sito ospita anche una delle sedi dell’Innovation Hub Italia di Enel, una rete di laboratori di ricerca e sviluppo che fa parte di un più ampio programma di open innovation del Gruppo.

Due macro-aree
Il lavoro è articolato sue due macro-aree. Da una parte c’è l’Energy Storage e Grid Integration Lab, focalizzato appunto sulle tecnologie di accumulo, che rappresentano uno degli abilitatori principali della transizione energetica e sono considerate un asset sempre più importante per la stabilità del sistema elettrico. Questo laboratorio è un’infrastruttura complessa con 2 MW di capacità di hosting, in grado di eseguire test per lo studio delle prestazioni delle batterie al litio e di quelle basate su altre chimiche, a livello di batteria ma anche di modulo e cella. È in grado di svolgere test sulle diverse funzionalità delle batterie e anche su sistemi integrati, a partire da qualche kW fino a diverse centinaia di kW. Qui, inoltre, è possibile simulare la partecipazione ai servizi di rete concentrandosi sull’accumulo accoppiato a fonti rinnovabili, o come sistemi stand-alone, e simulare le funzionalità delle microreti commerciali e industriali on-grid/off-grid.

L’altra macroarea di attività è il Solar Innovation Lab, che ha l’obiettivo di individuare soluzioni tecnologiche efficaci, efficienti e resilienti per uno sviluppo solido e sostenibile del business. Le principali attività di questo laboratorio sono focalizzate su test di tecnologie solari e prevalentemente concentrate su moduli fotovoltaici (tutte le tecnologie e tutte le dimensioni disponibili sul mercato) per testarne prestazioni, invecchiamento e funzionalità. Il lab è in grado di eseguire test funzionali su, tra gli altri, inverter, tracker, robotica, pv floating. Si compone di sei laboratori indoor dotati di macchinari all’avanguardia come camere climatiche, camere uv, simulatore solare continuo e flash, carico meccanico, macchina per la grandine, elettroluminescenza e termografia.

Il valore aggiunto del centro di Catania sta nel fatto che consente di valutare le performance con risultati realistici e quindi avere le dimensioni della produzione di energia attesa dagli impianti in modo verosimile. Nel laboratorio è possibile raccogliere e analizzare dati circa le performance dei pannelli solari su installazioni reali in condizioni di irraggiamento specifico. 

Nel corso degli anni l’Innovation Lab & Hub ha anche supportato attivamente la scalabilità di soluzioni innovative, quali il robot per la pulizia automatica dei moduli fotovoltaici e le tecnologie del fotovoltaico galleggiante, il cosiddetto “Pv floating”, che non impatta sulla risorsa idrica (ma anzi, al contrario, limita l’evaporazione) e consente di potenziare la produzione di energia (evitando l’occupazione di nuovo suolo): una delle tecnologie qui testate è stata adottata nel primo impianto floating Enel in Italia.

In altre parole, a Passo Martino c’è la possibilità di testare sistemi integrati per verificarne la funzionalità e le prestazioni in un ambiente reale, dall’installazione all’esercizio e manutenzione. Tutto ciò riduce il rischio tecnologico che si presenterebbe in caso di adozione direttamente su ampia scala.

Inoltre, per ogni tecnologia presente sul mercato, si studiano e si costruiscono protocolli non-standard per creare modelli di correlazione tra invecchiamento accelerato e previsioni di vita utile.

Professionalità
Nel sito catanese lavorano attualmente 16 addetti con competenze specialistiche nel fotovoltaico e nelle batterie, di cui 10 impiegati nelle attività di testing. A loro si affianca una rete di aziende fornitrici selezionate a supporto delle attività. Inoltre sono attive collaborazioni costanti con le università, vengono ospitati dottorandi e post-doc, contribuendo così al processo di formazione delle figure professionali necessarie per la transizione energetica. 

Proprio in virtù dell’importanza del sito, l’area ospita – come detto – anche una sede dell’Innovation Hub Italia, presso la quale, in periodi specifici dell’anno, in relazione delle necessità per lo sviluppo di progetti, è possibile ospitare partner esterni a collaborare fianco a fianco con il team Enel. Dal 2020 ad oggi, la struttura ha ospitato 14 start-up, prendendo parte anche a 8 progetti finanziati dall’Unione europea o dal Governo italiano per un valore di circa 8,5 milioni di euro.