Le batterie a flusso di vanadio sono una delle tecnologie più promettenti per l’accumulo di energia su larga scala, grazie alla loro lunga durata, all’elevata riciclabilità e alle credenziali di sicurezza. Tuttavia, hanno una densità energetica inferiore rispetto alle onnipresenti batterie agli ioni di litio e la loro diffusione è frenata dagli elevati costi iniziali.
Ora, i ricercatori guidati dall’Università di Padova in Italia hanno sviluppato un modello tecno-economico, utilizzando dati sperimentali e di mercato. Il modello può creare maggiore chiarezza sulle decisioni di investimento per questo tipo di tecnologia.
Il modello considera la competitività presente e futura delle batterie di flusso industriali nella gestione di servizi specifici, che non sono ancora stati sviluppati in modo accurato, e fornisce indicatori di performance economica come i costi di capitale, i costi operativi, il costo di stoccaggio livellato (LCOS) e il valore attuale netto.
Per eseguire i calcoli, i ricercatori hanno utilizzato parametri tecnici ricavati da stack multicella di grandi dimensioni, piuttosto che da piccoli esperimenti a cella singola, per caratterizzare meglio il comportamento dei sistemi reali su scala industriale. Hanno inoltre utilizzato i dati dei mercati finanziari reali e i modelli economici di alcuni grandi produttori.
La valutazione è stata effettuata considerando una durata di vita di 20 anni con un ciclo di carica/scarica al giorno. È stato analizzato ogni componente che influisce sui costi di capitale e operativi ed è stato considerato l’impatto dei fenomeni collaterali sulle perdite di capacità.
Di conseguenza, il loro modello ha mostrato dove si stanno dirigendo gli indicatori economici e quali parametri hanno un maggiore impatto sulla redditività dell’investimento, tracciando così una possibile tabella di marcia per l’ottimizzazione del sistema.
Le loro stime indicano che l’evoluzione tecnologica e del mercato sta portando a sistemi molto più competitivi, con costi di capitale inferiori a 260 euro (284,2 dollari)/kWh con una durata di energia/potenza di 10 ore. Si tratta del punto di pareggio in cui i valori attuali dei costi totali equivalgono ai valori attuali dei ricavi totali.
“Questo dato va confrontato con un punto di pareggio nel valore attuale netto di 400€ kWh, che suggerisce che le batterie a flusso possono svolgere un ruolo importante in alcuni mercati in espansione, in particolare quello dell’accumulo di energia a lunga durata”, hanno dichiarato i ricercatori.
I risultati sono pubblicati nello studio “Techno-economic assessment of future vanadium-flow batteries based on real device/market parameters“, pubblicato di recente su Applied Energy.
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