MGTES - Magaldi Green Thermal Energy Storage

Poiché le rinnovabili stanno guadagnando terreno nel sistema energetico attuale, lo sviluppo di sistemi efficienti di accumulo di energia è fondamentale per bilanciare il carattere intermittente delle rinnovabili.
L'accumulo di energia è la chiave per sbloccare il pieno potenziale dell'energia rinnovabile: non solo aiuta a bilanciare la variabilità nella generazione, ma riduce anche la necessità di reimmettere l'elettricità in eccesso nella rete.
Magaldi ha sviluppato il sistema Magaldi Green Thermal Energy Storage (MGTES) per produrre energia termica “verde” – sotto forma di vapore o aria calda – che può essere utilizzata direttamente negli impianti industriali o per la generazione di energia elettrica mediante turbine a vapore. Questo sistema, la cui vita utile prevista supera i 30 anni, ha tutte le carte in regola per svolgere un ruolo cruciale nel processo globale di decarbonizzazione.

Working concept

Progettato per applicazioni di accumulo di energia su larga scala, di breve (<4 ore) e lunga durata (4+ ore fino a giorni e settimane), il sistema MGTES è costituito da moduli isolati che contengono sabbia silicea, riscaldata a temperature superiori a 600°C.
Il processo prevede tre fasi:

• Fase di carica (charging). L'energia in eccedenza prodotta da fonti rinnovabili viene utilizzata per caricare il sistema. Resistenze elettriche (in caso di energia elettrica), o uno scambiatore di calore integrato (in caso di energia termica), sono immersi nel letto di sabbia fluidizzato. La fluidizzazione delle particelle di sabbia aumenta notevolmente il coefficiente di scambio termico e il tempo di risposta dell'intero sistema.
• Fase di stoccaggio (storing). Terminato il processo di fluidizzazione, la sabbia si accumula nella parte inferiore del modulo. L'assenza di convezione e la coibentazione della vasca limitano lo scambio termico con l'esterno, minimizzando così le perdite di energia.
• Fase di scarica (discharging). Il sistema viene scaricato invertendo lo scambiatore di calore integrato all'interno del letto di sabbia fluidizzato. L'energia immagazzinata viene rilasciata sotto forma di vapore surriscaldato. Per generare elettricità, MGTES può essere utilizzato in combinazione con un gruppo di potenza.

Principali caratteristiche 

Il sistema MGTES si distingue per:

• Sostenibilità. É costituito principalmente da sabbia silicea e acciaio, rappresentando quindi una soluzione ecologica, che non contiene né produce inquinanti.
• Flessibilità. MGTES offre grande flessibilità al sistema di generazione dell'energia (rete elettrica, centrali termoelettriche, impianti industriali, rinnovabili) in cui è integrato, disaccoppiando la produzione di energia dai consumi.
• Efficienza. Le perdite termiche sono drasticamente ridotte a quantità trascurabili (tipicamente <2% ogni 24 ore) e l'energia termica può essere immagazzinata per diversi giorni. È stato dimostrato che, nel caso di un'applicazione thermal-to-thermal, la Round-Trip Efficiency (RTE) è maggiore del 90%.

Principali applicazioni

MGTES può essere utilizzato per:

• Applicazioni Power-to-Power. Il sistema è progettato per assorbire energia elettrica dalla rete o da impianti da energie rinnovabili. L'energia in ingresso viene immagazzinata come energia termica e utilizzata, successivamente, per produrre vapore per l'azionamento di un gruppo di potenza che converte l'energia termica immagazzinata in elettricità.
  Il gruppo di potenza può essere recuperato dagli impianti termoelettrici in fase di decommissioning.
• Produzione di calore verde h24, 7 giorni su 7. MGTES può essere utilizzato per sostituire i combustibili fossili nei processi industriali con temperature da 120° a 400°C (es. industria della carta, food & beverage, prodotti chimici, plastica, ecc.).
• Centrali termoelettriche. MGTES può essere integrato nel generatore di vapore all’interno di centrali termoelettriche esistenti per ridurre il carico minimo e offrire una potenza termica di backup da utilizzare quando necessario.