Ingrid

High-capacity hydrogen-based green-energy storage solutions for grid balancing

Co-finanziato dal 7° Programma Quadro dell’Unione Europea, il progetto INGRID sta realizzando un impianto dimostratore di grossa taglia, localizzato a Troia (FG) in Puglia, per il bilanciamento dell’energia elettrica tramite moduli di magnesio ricchi di idrogeno in grado di accumulare il surplus di energia da fonti rinnovabili.

INGRID è, infatti, finanziato all’interno del Bando “ENERGY.2001.7.3-2: Storage and balancing variable electricity supply and demand”, che ha l’obiettivo di finanziare iniziative volte a sperimentare dimostratori di tecnologie atte a stoccare e gestire la produzione e la domanda variabile di energia elettrica. Tale bilanciamento di energia per mezzo di sistemi flessibili, affidabili e a basso costo continua a essere un ostacolo alla diffusione delle tecnologie per l’energia più rinnovabile.

Il sistema proposto da INGRID rappresenta una soluzione innovativa per affrontare le problematiche connesse alla saturazione della capacità della rete elettrica, consentendo di accumulare in forma di idrogeno il surplus di energia elettrica che altrimenti andrebbe disperso, per re-immetterlo con opportune modalità e tempistiche nella stessa rete elettrica e/o utilizzarlo in contesti in cui il trasporto di energia risulta difficile, o ancora direttamente in forma di idrogeno.

Il progetto ha un budget di 23,9 milioni di euro di cui 13,8 milioni da finanziamento europeo. Ammesso al finanziamento nel giugno 2012, il progetto terminerà a marzo 2017.

I PARTNER

Engineering – Ingegneria Informatica Spa (ITA), partner capofila
ARTI (ITA)
Enel Distribuzione (ITA)
RSE – Ricerca sul Sistema Energetico (ITA)
Mc-Phy Energy SA (FRA)
Hydrogenics (BEL)
Tecnalia – Fundacion Tecnalia Research & Innovation (SPA)
Studio Tecnico BFP (ITA)

IL PROGETTO IN DETTAGLIO
L’idea progettuale riguarda lo sviluppo, a fini dimostrativi, di un sistema di stoccaggio, trasporto e distribuzione dell’energia elettrica tramite un apparato basato su moduli di magnesio. L’idrogeno viene prodotto tramite elettricità da fonti rinnovabili attraverso un elettrolizzatore collocato nei pressi di uno snodo della rete elettrica caratterizzato da congestioni, in maniera tale da sfruttare energia che altrimenti verrebbe persa.
L’idrogeno viene poi stoccato in moduli di magnesio. Tali moduli, brevetto della società francese McPhy Energy, partner di progetto, hanno la capacità di poter immagazzinare “come una sorta di spugna” e in forma solida e sicura l’idrogeno.
Una parte dell’idrogeno stoccato, tramite un sistema di celle a combustibile, ha la finalità di produrre elettricità in tempi e modalità ottimali. L’apparato di conversione e riconversione dell’energia elettrica in idrogeno è realizzato dal secondo partner industriale di progetto: Hydrogenics, leader mondiale nei sistemi di produzione di idrogeno tramite elettrolisi, specializzata nei sistemi industriali e con sedi in Canada, Belgio e Germania.

Si sono ipotizzati diversi scenari dimostrativi per l’utilizzo dell’energia stoccata: a) stazione dimostrativa di ricarica di auto elettriche; b) vendita e utilizzo dell’idrogeno tout-court; c) re-immissione programmata di energia elettrica nella rete elettrica.

All’interno del progetto, ARTI Puglia si occupa soprattutto degli aspetti legati all’ottimale localizzazione del dimostratore, all’analisi dell’impatto del sistema e alla comunicazione e disseminazione dei risultati del progetto. Enel Distribuzione partecipa al progetto in un ruolo di tester del sistema sulla rete di distribuzione pugliese, gestendo la quasi totalità delle reti locali. La partnership internazionale vede inoltre RSE – Ricerca sul Sistema Energetico (ITA), Tecnalia (SPA), Engineering (ITA –partner capofila) che si occupano soprattutto degli aspetti legati alla predisposizione dell’energy management system (EMS), centrale per la gestione ottimale dell’energia elettrica prelevata dal punto di accesso e Studio tecnico BFP che si occupa della preparazione del progetto definitivo per lo sviluppo e la messa a punto dell’impianto dimostratore.

OBIETTIVI REALIZZATIVI

Integrare efficacemente fonti di energia rinnovabile, salvaguardando l’affidabilità e la sicurezza delle reti di distribuzione;
Progettare e rendere disponibili strumenti avanzati per le reti intelligenti (strumenti di simulazione, piattaforma ICT del sistema di energy management);
Dimostrare l’uso di tecnologie innovative di stoccaggio di idrogeno allo stato solido, da integrare in un ciclo chiuso abbinato ad elettrolizzatori a acqua e sistemi di celle a combustibile con l’obiettivo di ottenere un ciclo di rigenerazione ad elevato rendimento (maggiore del 50-60%);
Eseguire un test case dimostrativo in scala ridotta, di un sistema di mobilità urbana elettrica alimentata da energia verde.

COMPITI DELLA REGIONE PUGLIA E DI ARTI
In Puglia, a Troia (FG), è prevista la dimostrazione dell’intera sperimentazione. L’interesse regionale per la tematica del bilanciamento dell’energia elettrica deriva anche dal fatto che la regione è leader nazionale per produzione di energia rinnovabile da fonte eolica e solare ed è caratterizzata dalle tipiche problematiche di discontinuità e picchi di sovrapproduzione connesse alle fonti non programmabili.

Il sistema proposto rappresenta una soluzione innovativa per affrontare questo problema consentendo di accumulare in forma di idrogeno il surplus di energia elettrica che altrimenti andrebbe perso, per re-immetterlo con opportune modalità e tempistiche nella stessa rete o utilizzarlo in contesti in cui il trasporto di energia risulta difficile o ancora direttamente in forma di idrogeno pulito per gli usi in cui questo vettore energetico risulta ottimale.

ARTI collabora ai seguenti pacchetti di lavoro progettuali:

Project Management
Analisi del Sistema di produzione di Energie rinnovabili (RES) e definizione dei requisiti
Connessione alla rete e interoperabilità con il Sistema di Stoccaggio della Green Energy (GES)
Costruzione e dimostrazione dell’impianto sperimentale GES
Implementazione del GES per bilanciare la domanda variabile di energia
Disseminazione e sfruttamento

Eventi Collegati

Kick-off Meeting (Bari, 17 e 18 Luglio 2012)
Project Meeting (Roma, 23 e 24 Gennaio 2012)
Plenary Meeting (Bilbao, 7 e 8 Maggio 2013)
Plenary and Technical Meeting (Foggia e Bari, 9 – 11 Ottobre 2013)
Plenary Meeting (Roma, 8 e 9 maggio 2014)
Plenary Meeting (Oevel, 14 e 15 gennaio 2015)
Plenary Meeting (Grenoble, 24 e 25 giugno 2015)
Plenary Meeting (Roma, 10 e 11 febbraio 2016)
Plenary Meeting (Troia – FG e Bari, 12 e 13 luglio 2016)

Per maggiori informazioni: www.ingridproject.eu

Work partially supported by European Community under the ENERGY programme of the 7th FP for RTD – project INGRID, contract 296012. The Author is solely responsible for the content of this paper. It does not represent the opinion of the European Community, and the European Community is not responsible for any use that might be made of data appearing therein.