L’illusione dell'accumulo di energia nelle batterie

[Mike]

L' economista tedesco dell'energia Lars Schernikau sostiene che il Costo Livellato dell'Elettricità possa essere un indice ragionevole quando si confrontano fonti ugualmente affidabili; tuttavia, poiché l'eolico e il solare non sono affidabili quotidianamente, questi non dovrebbero essere confrontati con fonti termiche affidabili come carbone, gas e nucleare utilizzando il Costo Livellato dell'Elettricità. Il suo saggio sui "Pro e contro dell'accumulo di energia a batteria su scala industriale" dovrebbe far riflettere tutti, tranne i più convinti sostenitori dell'eolico e del solare. Il saggio affronta i seguenti argomenti: Batterie su scala industriale: stato attuale; Durata, efficienza e chimica/tecnologia delle batterie; Costi delle batterie; Materie prime ed energia incorporata; Densità energetica; Rischi ambientali e per la sicurezza. Il riassunto afferma:
“Solo nel maggio 2025, la Cina ha installato circa 11 GWh di batterie su scala industriale [16], oltre a oltre 55 GWh di batterie per veicoli elettrici. Per la produzione di sole queste batterie su scala di rete (escluse quelle per i veicoli elettrici), la Cina ha dovuto “investire” circa 8 milioni di tonnellate di materie prime (minerali) e circa 5 TWh di energia. Lasciatemi svelare un segreto… quei 5 TWh NON provenivano da energia eolica o solare, ma probabilmente principalmente da carbone e da una certa quantità di energia idroelettrica.
Rispetto alla Cina, la capacità complessiva di accumulo di energia a batterie installata in Germania ha raggiunto i 20 GWh intorno a metà giugno 2025, di cui meno di 4 GWh su scala industriale, mentre il resto è in gran parte residenziale. A 60 GW, i 4 GWh durano ben 4 minuti.
[N.d.r. Il Gigawatt (GW) misura la potenza, ovvero la quantità di energia prodotta o consumata in un dato istante (un miliardo di Watt). Il Gigawattora (GWh) misura l'energia, ovvero la quantità totale di lavoro svolto o erogato nel tempo (un GW erogato per un'ora). In sintesi: GW è la velocità di produzione/consumo, GWh è la quantità totale di energia. Da Google, Overview AI].
I sistemi di batterie su scala industriale servono la rete in molti modi, ma ciò che spesso non viene discusso sono le realtà o le esternalità che li circondano. Pertanto, condensiamo ed elenchiamo queste realtà in 10 punti:
Punto 1: La maggior parte delle batterie su scala industriale sono necessarie ESCLUSIVAMENTE a causa della capacità installata in continua crescita di energia eolica e solare intermittenti e dipendenti dalle condizioni meteorologiche, che sono ampiamente inutili senza sistemi di integrazione di rete, backup e stoccaggio estesi e complessi.
Punto 2: Le batterie di tipo industriale sono SOLO sistemi di accumulo di energia di breve durata, forniscono un'autonomia di riserva al massimo per poche ore, non per giorni o settimane. Pertanto, la combinazione "solare + batterie" NON fornisce energia distribuibile 24 ore su 24, 7 giorni su 7, 365 giorni all'anno.
Punto 3: Le batterie di uso comune si deteriorano a un tasso del 3-7% annuo e non dovrebbero essere né completamente scariche né caricate al 100%, poiché ciò ne riduce la durata. In pratica, l'intervallo consigliato è compreso tra il 20% e l'80%, il che significa che solo circa il 60% della capacità nominale è effettivamente utilizzabile quotidianamente.
Punto 4: Si prevede che le batterie per uso industriale durino in media 10-13 anni. L'efficienza di andata e ritorno (RTE) delle batterie per uso industriale è realisticamente intorno al 70-80%.
[N.d.r. L'efficienza di andata e ritorno (RTE) delle batterie industriali è un parametro fondamentale che indica il rapporto tra l'energia effettivamente erogata dalla batteria e l'energia immessa durante il suo ciclo di carica e scarica, misurando così le perdite di energia durante la conversione e il trasferimento. Un RTE elevato, tipicamente superiore all'80% per le batterie al litio, è desiderabile per ridurre gli sprechi energetici e i costi operativi, contribuendo a una migliore efficienza complessiva del sistema di accumulo. Da Google, Overview AI].
Punto 5: Nella vita reale, i costi complessivi di un sistema di batterie agli ioni di litio LFP da 4 ore su scala industriale, non necessariamente indicati come prezzo, nel 2024-2025 variano da circa 150 a 250 USD/kWh.
Punto 6: I prezzi delle materie prime o delle materie prime, escluso l'oro, sono a livelli storicamente bassi rispetto alle azioni... qualcosa dovrà cedere, la mia opinione è che i prezzi delle materie prime aumenteranno, incidendo sui costi delle batterie a lungo termine.
Punto 7: 1 GWh di batterie agli ioni di litio su scala industriale richiede ~0,7 milioni di tonnellate di materie prime (minerali) da estrarre, aggiornare, trasportare, lavorare e trasformare in batterie su scala industriale. Dettagli in Appendice. La Cina controlla circa il 90% della produzione di componenti per celle di batterie (anodi, catodi), circa l'80% della produzione di celle di batterie e la maggior parte della lavorazione delle materie prime per le batterie.
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Punto 8: 1 GWh di batterie agli ioni di litio su scala industriale richiede circa 450 GWh di energia (Tabella 3) prima che la batteria possa essere caricata per la prima volta. Una Gigafactory standard, con una capacità di produzione annua di batterie di circa 50 GWh, richiederebbe oltre circa 20 TWh di energia all'anno, inclusa l'energia incorporata dei metalli e dei materiali consumati annualmente. Questo dato è paragonabile al consumo di elettricità annuo della città di Berlino, in Germania, di 12 TWh.
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Punto 9: una densità energetica di 100 Wh/kg per batterie di grandi dimensioni a livello di sistema (non a livello di cella) è molto aggressiva e generosa. La realtà odierna si aggira più intorno ai 50 Wh/kg, come confermato da vari dati, e raddoppierebbe le stime di tonnellaggio ed energia menzionate.
Una volta carica, la batteria da 1 tonnellata contiene la stessa quantità di energia di 40 kg di carbone, garantendo già il 40% dell'efficienza della centrale elettrica.
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Punto 10: Un sistema di batterie agli ioni di litio da 1 GWh su scala industriale equivale a quasi 900 tonnellate di TNT, con il rischio di grandi esplosioni, incendi e nubi di gas tossici. Riciclare batterie agli ioni di litio di basso valore, prive di cobalto e nichel, è antieconomico e possiamo aspettarci "esportazioni" illegali e dumping.

Da WUWT di Ken Haapala, Presidente del Science and Environmental Policy Project (SEPP) 25 agosto 2025
TWTW.

Link: https://wattsupwiththat.com/2025/08/20/the-battery-storage-delusion-what-35-million-tons-of-industrial-effort-buys-you/
Fonte: https://wattsupwiththat.com/2025/08/25/weekly-climate-and-energy-news-roundup-655/

[NoNickName]

Quello di Schernikau è un libro vecchio di tre anni, poco aggiornato in merito alla densità di energia che è stata raggiunta di recente.
Inoltre l'autore è un noto ricercatore tedesco, promotore della rinascita dell'estrazione di carbone, come emerge dagli altri suoi lavori.
E' come chiedere un'opinione sull'economia di mercato a Mario Capanna.

[boiler]

Sì, il suo libro porta l'emblematico nome "La scomoda verità"
È un titolo che già lo catapulta in cima alle classifiche di popolarità degli avventori del Bar Sport. Quelli che hanno capito che il sistema è truccato e i poteri forti vogliono controllarci. Per fortuna che ci sono quelli che rivelano le verità scomode "Eh sì...", "Ah già..." proclamano tra uno spritz e l'altro. I numeri citati saranno anche veri, in un qualsivoglia contesto.

[fpalone]

Ho iniziato ad occuparmi di accumulo elettrochimico per reti di trasmissione 15 anni fa e devo dire che l'evoluzione tecnologica e la riduzione dei costi è stata straordinaria.
L'impiego di batterie al litio per l'accumulo grid-scale di tipo energy-intensive 15 anni fa era impossibile, sia per questioni di costo unitario che per questioni di durabilità e scalabilità.

Oggi parlare di accumuli con batterie al litio e rapporto energia/potenza fino a 8 ore non è più una cosa strana, e questo sono a grandi linee i dimensionamenti dei sistemi di accumulo giornaliero storicamente impiegati nelle reti di trasmissione, come gli impianti idroelettrici di pompaggio.

Anche i rendimenti dei sistemi di accumulo elettrochimici attuali sono nettamente superiori rispetto a quelli di una quindicina di anni fa e che magari impiegavano batterie ad alta temperatura (ad. es. sali fusi) ed anche superiori in molti casi a quelli dei sistemi di pompaggio idroelettrico.

Al pari degli impianti di pompaggio "puro", non stiamo parlando di soluzioni per l'accumulo stagionale, bensì di impianti per la gestione giornaliera della variabilità del carico e della produzione, utili tanto in uno scenario basato principalmente su fonti rinnovabili non programmabili quanto in uno scenario con anche una quota rilevante di produzione elettronucleare (*).

Non a caso, i grandi impianti di pompaggio della rete italiana (Entracque, Roncovalgrande, Presenzano), furono pensati per l'inseguimento del carico giornaliero in un momento storico in cui era programmata una fortissima crescita del nucleare italiano e prevedono tutti una durata della scarica nell'ordine della decina di ore.

Oggi si tratta di soluzioni che già presentano una maturità industriale importante, diffusa in reti elettriche con profili di produzione e carico molto diversi. Ad esempio, una recentissima installazione in Francia (100 MW / 200 MWh):


(*)
Chiaramente, hanno minore utilità in uno scenario di generazione fortemente basato su centrali turbogas, che hanno meno problemi ad "inseguire" le variabilità del carico.