La transizione energetica non consiste soltanto nel sostituire impianti alimentati da fonti fossili con impianti rinnovabili. Richiede anche un cambiamento nel modo in cui il sistema energetico viene progettato e reso flessibile. Fotovoltaico ed eolico producono quando la risorsa naturale è disponibile, mentre la domanda segue profili diversi: il picco elettrico può concentrarsi in alcune ore, il fabbisogno termico dipende dalla stagione e dai processi industriali, la mobilità elettrica introduce nuovi carichi distribuiti. In questo quadro gli accumuli non sono componenti accessorie, ma infrastrutture abilitanti: permettono di spostare nel tempo energia e potenza, ridurre gli squilibri tra produzione e consumo, aumentare l’utilizzo locale delle rinnovabili e fornire servizi essenziali alla rete.
Parlare di storage, tuttavia, significa considerare un insieme molto ampio di soluzioni. L’errore più comune è far coincidere l’accumulo con le sole batterie. Le batterie sono decisive, soprattutto per applicazioni elettriche distribuite e per servizi rapidi, ma rappresentano solo una parte del quadro. Accanto agli accumuli elettrochimici vi sono pompaggio idroelettrico, aria compressa, volani, supercondensatori, idrogeno e accumuli termici. Questi ultimi sono fondamentali perché una quota rilevante della domanda finale di energia non è elettrica, ma termica: riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria, calore di processo e recupero di calore industriale. La sfida, quindi, non è soltanto “accumulare più energia”, ma accumularla nella forma più utile, nel luogo più opportuno e per la durata richiesta dal servizio da erogare [Vallese et al. (2026); Kubankova et al. (2023); Ferruzzi et al. (2026); Amiri et al. (2026); Elkhatat et al. (2023)]
Una tassonomia funzionale distingue accumuli termici, elettrochimici, meccanici, elettrici e chimici. Gli accumuli termici immagazzinano energia come calore sensibile, calore latente o energia termo-chimica; quelli elettrochimici trasformano energia elettrica in energia chimica reversibile, come avviene nelle batterie; quelli meccanici sfruttano differenze di quota, pressione o energia cinetica; quelli elettrici, come supercondensatori e condensatori, sono adatti a risposte molto rapide; l’idrogeno e altri vettori Power-to-X consentono invece di convertire elettricità in combustibili o intermedi chimici, aprendo prospettive per accumuli di lunga durata e per settori difficili da elettrificare. Una classificazione di questo tipo non è solo didattica: aiuta a scegliere la tecnologia in funzione di potenza, capacità, efficienza, durata, maturità, costi e impatti ambientali [Kubankova et al. (2023); Rahman et al. (2021); Kebede et al. (2022); Kumar et al. (2024)].
Schema sintetico delle principali famiglie di tecnologie di accumulo energetico
Fonte: Elaborazione degli autori
La distinzione più utile è quella tra tecnologie orientate alla potenza e tecnologie orientate all’energia. Alcune soluzioni forniscono molta potenza in tempi brevissimi, come supercondensatori e volani, e sono utili per qualità della potenza e stabilizzazione locale. Altre accumulano grandi quantità di energia per ore, giorni o più a lungo: pompaggio idroelettrico, accumulo termico, idrogeno e alcune tecnologie long-duration. Le batterie agli ioni di litio occupano oggi una posizione molto competitiva per servizi da minuti a poche ore, ma non sono necessariamente la scelta più efficiente per coprire fabbisogni stagionali o grandi quantità di calore. Per questo il futuro dello storage sarà basato su portafogli tecnologici complementari, più che su una tecnologia dominante [Arabi Nowdeh et al. (2023); Selänniemi et al. (2024); Shiraishi et al. (2024)].
Le batterie elettrochimiche hanno conosciuto una crescita straordinaria grazie alla mobilità elettrica, alla riduzione dei costi industriali e alla necessità di integrare quote crescenti di rinnovabili. Il loro vantaggio principale è la rapidità di risposta: possono assorbire o immettere potenza in tempi brevi, contribuendo alla regolazione di frequenza, al bilanciamento, alla riduzione dei picchi di carico, all’autoconsumo fotovoltaico e alla continuità di fornitura. Inoltre, la modularità consente installazioni di taglia molto diversa, dalla scala domestica e condominiale fino ai sistemi utility-scale connessi alla rete di trasmissione o distribuzione [Zhao et al. (2023); Kebede et al. (2022)].
Questi vantaggi non eliminano alcuni limiti strutturali. Le batterie sono soggette a degrado, dipendono da materiali la cui disponibilità e sostenibilità vanno valutate sull’intero ciclo di vita, e richiedono filiere solide di riciclo, riuso e gestione a fine vita. Inoltre, la convenienza economica dipende dal cosiddetto value stacking, cioè dalla possibilità di remunerare più servizi contemporaneamente: arbitraggio energetico, riserva, regolazione, riduzione delle congestioni, supporto alla rete locale e differimento di investimenti infrastrutturali. In assenza di regole di mercato capaci di valorizzare questi servizi, una tecnologia matura può risultare sottoutilizzata [Zhao et al. (2023); Li et al. (2023); Ahmad et al. (2025)].
L’accumulo termico merita una considerazione specifica perché intercetta direttamente una parte ampia della domanda energetica. Le tecnologie a calore sensibile utilizzano materiali che aumentano la propria temperatura durante la carica, come acqua, oli, sali fusi, rocce, materiali ceramici o cementizi. Gli accumuli a calore latente sfruttano il cambiamento di fase di un materiale (PCM), cioè il calore latente connesso alla sua fusione e/o solidificazione, per immagazzinare energia a temperatura quasi costante. Gli accumuli termo-chimici, più complessi ma promettenti, si basano su reazioni reversibili e possono offrire densità energetiche elevate e basse perdite nel tempo. Gli studi più recenti mostrano che la scelta del materiale, dell’intervallo di temperatura e dell’architettura del sistema è decisiva per passare dal laboratorio all’applicazione reale [Vallese et al. (2026); Amiri et al. (2026); Elkhatat et al. (2023); Kumar et al. (2024)].
La rilevanza dell’accumulo termico emerge negli impianti solari a concentrazione, nelle reti di teleriscaldamento e teleraffrescamento, negli edifici, nei processi industriali e nel recupero del calore di scarto. Studi sperimentali recenti su sistemi combinati sensibile-latente e su moduli a base cementizia mostrano l’interesse verso soluzioni robuste, non tossiche, potenzialmente economiche e integrabili sia con sorgenti termiche sia con alimentazione elettrica. Quest’ultimo aspetto è cruciale: un accumulo termico caricato elettricamente può trasformare un surplus fotovoltaico o eolico in calore utile, riducendo la necessità di riconversione elettrica quando il servizio finale richiesto è termico [Miliozzi et al. (2025); Liberatore et al. (2025)]. Anche le analisi di ciclo di vita indicano che la sostenibilità degli accumuli deve includere materiali, produzione, durata, energia effettivamente sostituita e benefici ambientali lungo la vita operativa [Petrucci et al. (2026)].
Dal punto di vista della rete elettrica, gli accumuli forniscono una pluralità di servizi. Possono assorbire energia nelle ore di elevata produzione rinnovabile e restituirla nei momenti di maggiore domanda; riducono il cosiddetto curtailment, cioè la mancata produzione rinnovabile per limiti di rete o di domanda; contribuiscono alla regolazione di frequenza e tensione; supportano la resilienza locale; consentono peak shaving e load shifting; possono ritardare o ridurre interventi di potenziamento delle reti. In una prospettiva di sistema, lo storage è dunque una risorsa di flessibilità, non semplicemente un serbatoio. Il suo valore cresce quando è coordinato con generazione rinnovabile, domanda flessibile, pompe di calore, veicoli elettrici, reti termiche e sistemi digitali di controllo [Ferruzzi et al. (2026); Zhao et al. (2023); Ahmad et al. (2025)].
È qui che l’accoppiamento tra accumulo elettrico e termico diventa strategico. La domanda reale non è composta da un unico profilo di carico, ma da molte domande sovrapposte: elettricità, calore a bassa e media temperatura, raffrescamento, mobilità, processi industriali. Un sistema ibrido può usare batterie per risposte rapide e servizi elettrici, accumuli termici per spostare nel tempo il fabbisogno di calore, e tecnologie di lunga durata per coprire squilibri prolungati. Le microgrid con fotovoltaico, solare termodinamico e sistemi ibridi di accumulo mostrano questa logica: l’integrazione tra storage elettrico e termico permette di ridurre i costi operativi, aumentare l’autoconsumo rinnovabile e rispondere meglio ai profili di carico rispetto a soluzioni isolate [Ferruzzi et al. (2026); Arabi Nowdeh et al. (2023)]. In altri termini, l’accumulo diventa più efficace quando non viene progettato “per tecnologia”, ma “per servizio”: quale domanda deve essere soddisfatta, con quale continuità, in quale forma energetica e con quale orizzonte temporale?
Quanto alle prospettive future del settore, queste dipenderanno da quattro fattori. Il primo è la riduzione dei costi, che riguarda celle, materiali, conversione di potenza, controllo, installazione, sicurezza e manutenzione. Il secondo è la sostenibilità delle filiere: materiali critici, riciclo, seconde vite, impatti ambientali e disponibilità locale delle risorse. Il terzo è lo sviluppo degli accumuli di lunga durata, necessari quando gli squilibri non sono più solo orari ma giornalieri, settimanali o stagionali. Il quarto è l’evoluzione regolatoria: senza mercati capaci di riconoscere la pluralità dei servizi forniti, il valore tecnico dello storage rischia di non tradursi pienamente in valore economico [Li et al. (2023); Selänniemi et al. (2024); Shiraishi et al. (2024); Arabi Nowdeh et al. (2023)].
In conclusione, lo storage è una delle infrastrutture chiave della transizione energetica, ma non deve essere interpretato come una tecnologia unica. Batterie, accumuli termici, pompaggio, idrogeno, super-condensatori e soluzioni ibride rispondono a bisogni diversi e devono essere combinate in modo coerente con le caratteristiche della domanda [Blanco et al. (2026)]. La frontiera più interessante non è la competizione tra tecnologie, ma la loro integrazione: accumulare elettricità quando serve elettricità, accumulare calore quando serve calore, convertire tra vettori quando ciò aumenta l’efficienza complessiva del sistema. Gli accumuli sono il ponte che permette a rinnovabili, reti intelligenti e consumi flessibili di funzionare insieme.
Ringraziamenti. Un’analisi dell'impatto delle soluzioni di accumulo di energia termica ed elettrica abbinate a impianti fotovoltaici e a concentrazione solare nelle Microgrids [Ferruzzi et al. (2026)] è stata effettuata nell’ambito dell’European Union—Next Generation EU—Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR)—Mission 4—Component 2—Investment 1.3—Notice no. 341 of 15 March 2022—del Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR).
