Stato dell’arte e prospettive
La crescita della domanda globale di energia elettrica al 2035 rappresenta uno dei principali fattori di trasformazione dei sistemi energetici contemporanei. Le stime più accreditate indicano un incremento robusto dei consumi fino a raggiungere i 40 TWh, trainato soprattutto dalla Cina, dalle economie emergenti e dai Paesi in via di sviluppo. A soddisfare questa crescente “sete elettrica” concorreranno principalmente le fonti rinnovabili, affiancate dal nucleare e dal gas naturale come fonti di supporto alla stabilità del sistema.
In questo contesto, il tema dell’accumulo di energia da fonti rinnovabili assume un ruolo strategico. L’accumulo consente di migliorare l’efficienza complessiva del sistema elettrico, ridurre i costi operativi e rendere realmente utilizzabile l’energia prodotta anche al di fuori dei momenti di generazione. Senza sistemi di accumulo, una parte significativa dell’energia rinnovabile rischia di essere sprecata o di creare squilibri nella rete.
Perché l’accumulo è indispensabile per le rinnovabili
Fotovoltaico ed eolico sono tecnologie con una caratteristica intrinseca: la produzione è variabile e dipendente dalle condizioni ambientali. Gli impianti solari generano energia principalmente nelle ore centrali della giornata, mentre le turbine eoliche producono solo in presenza di vento. In assenza di sistemi di accumulo, l’energia elettrica generata non può essere utilizzata quando la domanda è più elevata o quando le condizioni meteorologiche non sono favorevoli.
L’accumulo rende quindi l’energia prodotta da fonti rinnovabili disponibile su richiesta, trasformando una produzione intermittente in una risorsa programmabile e valorizzando ulteriormente l’autoconsumo. Questo aspetto è particolarmente rilevante per l’industria, dove la continuità dell’approvvigionamento elettrico è un requisito imprescindibile per i processi produttivi.
Tecnologie disponibili: batterie e sistemi ibridi
Le tecnologie oggi più diffuse per l’accumulo includono principalmente le batterie elettrochimiche, in particolare quelle agli ioni di litio, affiancate da soluzioni emergenti come batterie a flusso, sistemi termici e accumuli meccanici. Le batterie rappresentano attualmente la soluzione più flessibile e scalabile, adatta sia a impianti industriali sia a sistemi utility-scale.
Nel contesto dell’energy storage in Italia, si osserva una crescente integrazione tra impianti rinnovabili e sistemi di accumulo, anche in risposta all’evoluzione normativa e agli obiettivi di decarbonizzazione fissati a livello europeo. La progressiva diffusione di sistemi di accumulo distribuito contribuisce inoltre a rendere la rete più resiliente e meno esposta a congestioni e sovraccarichi.
Secondo il report “Prospettive di Sviluppo del Sistema Energetico 2050” di Terna (2025) (Fonte: qui), l’Italia sta vivendo una crescita accelerata della capacità di accumulo elettrochimico (BESS), essenziale per la transizione energetica.
A dicembre 2023, la capacità energetica installata raggiungeva 9,7 GWh con 5,6 GW di potenza, concentrata principalmente su taglie piccole. Entro giugno 2024, è salita a 13,0 GWh e 7,0 GW, grazie ai progetti vincitori del Capacity Market. A dicembre 2024, si prevedono 16,4 GWh e 9,7 GW (+19% rispetto a giugno), mentre a giugno 2025 la capacità energetica resta stabile a 16,4 GWh ma con potenza a 6,8 GW, di cui il 70% (<20 kW) in piccola taglia e le grandi taglie in arrivo dalle aste 2024-2025.
Le batterie al litio permettono di contribuire non soltanto all’integrazione della generazione rinnovabile, ma anche alla gestione in sicurezza del sistema elettrico, grazie a tempi di risposta ultra-rapidi che le rendono idonee alla fornitura di servizi di regolazione della frequenza e di inerzia sintetica.
Il pompaggio idroelettrico
La necessità dei sistemi di accumulo è un’esigenza nota da diversi decenni, ancora prima dell’esplosione delle fonti da energia rinnovabile. La tecnologia è più che consolidata che ha sempre risposto a questa domanda è il pompaggio idroelettrico, ovvero l’accumulo di acqua in bacini di stoccaggio durante i momenti di overgeneration e l’utilizzo della stessa a coprire i picchi di domanda.
I pompaggi idroelettrici (PSH) hanno registrato un aumento del 5% della capacità installata globale totale di turbine, con 8,4 GW aggiunti nel 2024, portando il totale a 189 GW. Le aggiunte annuali di PSH sono quasi raddoppiate negli ultimi due anni, elevando la media quinquennale a 6 GW all’anno, rispetto ai 2-4 GW delle due decadi precedenti. Questo segna un notevole cambiamento per una tecnologia con una base installata molto più ridotta, dove anche aggiunte modeste si traducono in un aumento percentuale significativo della capacità totale.
Sempre secondo il World Hydropower Outlook 2025, oltre 105 GW di pompaggio idroelettrico (PSH) sono in costruzione a livello globale, di cui oltre 90 GW solo in Cina. Mentre la Cina ha fissato un obiettivo nazionale di 120 GW entro il 2030 – doppio della flotta attuale – gli operatori China State Grid e Southern State Grid prevedono una capacità combinata di 129 GW nelle loro aree operative. Su questa base, l’IHA stima che circa 70 GW della capacità cinese in costruzione possano entrare in funzione entro il 2030.
L’India rappresenta una quota significativa della pipeline rimanente, con un target nazionale di 26 GW entro il 2032. È probabile che alcuni progetti indiani approvati siano completati prima del 2030, oltre ai 4,5 GW già in costruzione. Anche diversi progetti approvati in Europa e Nord America potrebbero concludersi entro tale data. In totale, si stimano circa 90 GW di PSH aggiuntivi entro il 2030, portando la capacità globale a circa 280 GW. Rispetto alla base installata attuale di 189 GW, ciò rappresenterebbe un aumento di quasi il 50%. Con un tasso di costruzione previsto di 18 GW all’anno, si tratterebbe di un ritmo 5-10 volte superiore ai 2-4 GW aggiunti annualmente negli ultimi due decenni.
Dal portale qualenergia.it, si evince che in Italia, secondo le ultime stime di RSE, il potenziale italiano del pompaggio idroelettrico “è particolarmente rilevante” con 56 possibili nuovi impianti per complessivi 13,6 GW di potenza installabile e una capacità di accumulo pari a 126 GWh. Nella presentazione dell’amministratore delegato di Rse, Franco Cotana, si cita anche il “significativo” contributo dei pompaggi marini: 255 siti potenziali, oltre 65 GW di potenza e 610 GWh di capacità.
Il pompaggio idroelettrico rappresenta “una leva strategica per supportare l’evoluzione del sistema elettrico verso una maggiore penetrazione delle energie rinnovabili e una gestione efficiente della flessibilità”. Proprio quest’anno dovrebbe tenersi la prima asta del Macse dedicata allo storage idroelettrico. Difatti, si spiega, le tecnologie di accumulo di lunga durata (Long Duration Energy Storage, LDES) permettono di coprire servizi aggiuntivi rispetto alle batterie agli ioni di litio, generalmente limitate a 1-7 ore.
Accumulo e stabilità della rete elettrica
L’accumulo svolge un ruolo fondamentale anche nella gestione delle reti elettriche. Le società di pubblica utilità utilizzano sistemi di storage “front of the meter” per ridurre la congestione delle infrastrutture esistenti e per compensare le oscillazioni della produzione rinnovabile. Le reti elettriche, originariamente progettate per un flusso unidirezionale di energia, devono oggi gestire un sistema complesso, caratterizzato da generazione distribuita, veicoli elettrici ed edifici ad alta efficienza energetica.
Grazie all’accumulo, è possibile bilanciare i carichi, migliorare la qualità della fornitura e prolungare la vita utile delle infrastrutture, accompagnando la transizione verso un modello di energia sempre più distribuita. L’energia immagazzinata può essere rilasciata nei momenti di picco della domanda, riducendo la necessità di ricorrere a centrali di backup alimentate da fonti fossili.
Prospettive di mercato e applicazioni future
Nel prossimo futuro, la produzione di elettricità da fonti rinnovabili a zero emissioni continuerà a crescere, così come la necessità di immagazzinare l’energia vicino ai luoghi di produzione e di consumo: industrie, comunità locali e distretti produttivi. L’energia pulita alimenterà non solo abitazioni e imprese, ma anche sistemi di mobilità elettrica e, progressivamente, settori oggi difficili da decarbonizzare.
A questo proposito, si possono considerare tecnologie ad elevato grado di maturità i pompaggi idrici e le batterie agli ioni di litio. Ad oggi queste ultime sono la tecnologia che sta riscuotendo maggiore successo, per via dello sviluppo tecnologico raggiunto, dei costi di installazione sempre più competitivi e di iter autorizzativi relativamente brevi (perlomeno se paragonati ai pompaggi idroelettrici). Secondo Terna, tra il 2019 e il 2024 si è registrata una riduzione media dei CAPEX delle batterie al litio da 4h di oltre il 20% e un’ulteriore riduzione del 50% è attesa in ottica 2050.
Lo stoccaggio idroelettrico a pompaggio, con oltre 160 GW nel mondo42, costituisce invece la tecnologia di accumulo su larga scala più consolidata. A differenza delle batterie agli ioni di litio, presentano una efficienza leggermente inferiore, e la loro implementazione richiede l’identificazione dei siti geograficamente idonei e tempi di realizzazione piuttosto lunghi (almeno 5 anni). Tuttavia, hanno una vita utile anche superiore ai 60 anni, non presentano degradi significativi di performance nel tempo e forniscono inerzia meccanica e potenza di corto circuito al sistema elettrico
Le tecnologie di accumulo energetico non ancora pienamente consolidate rappresentano in ogni caso soluzioni innovative e promettenti per integrare le rinnovabili, superando i limiti delle batterie al litio. Batterie al sodio (come quelle di BYD, con fabbrica da 30 GWh/anno in Cina) e a flusso redox (es. Cellcube in Australia, 4 MW/4h al 70-80% di efficienza) eccellono in sostenibilità, durata (>20 anni) e sicurezza. L’italiana Energy Dome sfrutta la CO₂ per stoccaggio termodinamico (pilota in Sardegna: 200 MWh/10h, >70% efficienza, 25+ anni vita). P2G2P e P2H2P, pur flessibili, soffrono rendimenti bassi (20-40%) per conversioni multiple. L’accumulo gravitazionale di Energy Vault (Cina, 100 MWh) offre scalabilità e basso impatto.
L’accumulo di energia da fonti rinnovabili si configura quindi come infrastruttura strategica della transizione energetica. Non si tratta solo di una soluzione tecnologica, ma di un elemento abilitante per nuovi modelli di produzione e consumo dell’energia, più efficienti, sostenibili e resilienti.
Comprendere cosa significa realmente accumulare energia rinnovabile, quali sono i limiti attuali e quali le prospettive concrete, è fondamentale per imprese, amministrazioni e stakeholder che intendono affrontare con consapevolezza le trasformazioni in atto. L’accumulo non rappresenta una promessa astratta, ma una componente sempre più centrale dei sistemi energetici moderni, destinata a crescere in parallelo con la diffusione delle fonti rinnovabili.
