Rinnovabili e storage: la transizione energetica richiede tecnologia, innovazione e azione

Indice degli argomenti:

• Rinnovabili e storage: potenzialità e nuove tecnologie per centrare gli obiettivi
• Eolico: la crescita continuerà, tra onshore e offshore

Quanto servono rinnovabili e storage lo chiarisce il presidente di Elettricità Futura Agostino Re Rebaudengo con la proposta di un piano d’azione per renderci più indipendenti energeticamente e decarbonizzati. Servono 20 GW l’anno per i prossimi tre anni e occorre superare entro il 2030 l’obiettivo dei 70 GW aggiuntivi di capacità rinnovabile, come richiesto dal Fit for 55 UE. Tuttavia «negli ultimi 5 anni abbiamo realizzato in media 1 GW l’anno di impianti».

Per cambiare questa inazione serve un cambio di passo deciso, puntando sulle tecnologie esistenti e anche promuovendo lo sviluppo di soluzioni innovative. Un po’ come fatto dalla Germania, il cui nuovo piano energetico punta sulla diffusione delle fonti rinnovabili e sulla promozione della ricerca e sviluppo nelle proprie filiere industriali.

A questo riguardo:

«Elettricità Futura ha proposto di installare 60 GW di nuova capacità rinnovabile nei prossimi tre anni per accelerare la transizione energetica e ridurre del 20% l’import di gas naturale. Saranno investiti 85 miliardi di euro per il settore elettrico, necessari per installare 60 GW di nuovi impianti rinnovabili e creare 80mila nuovi posti di lavoro».

Per raggiungere questi obiettivi, serve spingere sullo sviluppo tecnologico, in grado di abbinare lo sviluppo della nuova capacità da FER, di pari passo con la diffusione dei sistemi di energy storage, capaci di offrire importanti servizi per la rete a costi sempre più competitivi e di tecnologie quali demand-response, vehicle grid integration e smart grid, oltre al necessario sviluppo delle reti. Lo ha ricordato l’associazione in occasione del convegno “Accelerare lo sviluppo delle rinnovabili verso l’indipendenza energetica”, organizzato insieme a CESI.

Rinnovabili e storage: potenzialità e nuove tecnologie per centrare gli obiettivi

Stefano Malgarotti, engineering consulting director del CESI ha illustrato le potenzialità di sviluppo di rinnovabili e storage e le tecnologie più avanzate su cui puntare. Entrambe devono andare di pari passo: «lo sviluppo dell’accumulo potrà contare sulla riduzione dei costi, ma anche sull’adozione di sistemi innovativi come nuove batterie, vehicle to grid e l’idrogeno verde».

Si parte dal fotovoltaico. L’incremento nei prossimi anni sarà sostanziale con un tasso di crescita atteso a livello mondiale di +9% di installato, grazie alle enormi potenzialità di Asia, Africa e Middle East determinanti in questa crescita.

Lo sviluppo dei 60 GW in tre anni proposti da Elettricità futura «dovrà andare oltre le soluzioni consolidate, come gli impianti fotovoltaici sugli edifici: in questo caso, gli impianti a terra e quelli a inseguimento a singolo asse per ridurre l’ombreggiamento reciproco e aumentare la produzione del 15-30% – specifica Malgarotti –, aumentabili al 25-40% se si considerano quelli a doppio asse». Certo, i costi dei sistemi richiedono un aumento dei costi di circa il 5-10% nel primo caso e del 10-20% nel secondo, ma aumenta proporzionalmente anche l’efficacia.

Allo sviluppo delle tecnologie consolidate vanno anche promosse soluzioni innovative: in particolare evidenzia il fotovoltaico flottante, implementato in bacini d’acqua dolce, ideale nel caso di mancanza di superfici. È possibile contare su rendimenti elevati: in Cina si è già arrivati a impianti fino a 150 MW in Giappone a 70 MW.

Altra tecnologia di particolare interesse è l’agrivoltaico, i cui sistemi possono promuovere il connubio ambiente-energia.

I sistemi bifacciali rappresentano un’ulteriore alternativa da sfruttare, cogliendo l’opportunità di ricavare energia non solo da luce diretta, ma anche da quella diffusa e riflessa. Pur costando il 15% in più rispetto a un monofacciale, la resa è superiore del 10-20%. C’è chi scommette forte su questa tecnologia: un esempio è l’impianto Al Dhafra, ad Abu Dhabi, da 2 GW di potenza per una superficie di 8 kmq.

Eolico: la crescita continuerà, tra onshore e offshore

Con quasi 2 TWh di produzione attesa al 2040 con una crescita del 5%, l’eolico si candida a restare tra i protagonisti assoluti. A pesare sarà soprattutto l’Asia-Pacifico: da qui proverrà la metà circa dell’installato.

A livello tecnologico lo sviluppo va di pari passo con le proporzioni: più del 40% dei progetti è costituito da impianti da più di 150 metri d’altezza. Non solo: sul mercato sono presenti turbine con 15 MW di potenza.

Le soluzioni che si prenderanno spazio sono varie: dalle turbine multi-rotore a quelle a pala verticale, fino a quelle integrate nei grattacieli.

Continuerà il dominio dell’eolico onshore, ma si prevede una crescita esponenziale dell’eolico offshore, che arriverà a costituire il 17% circa del mercato globale al 2050. Due i motivi per la crescita: la possibilità di prendere vento al largo delle coste, più rapido e più stabile; l’allontanamento dalle coste significa non essere visti a occhio nudo, aiutando la loro accettabilità.

Si è detto dall’inizio del ruolo combinato di rinnovabili e storage. Per quanto riguarda l’accumulo energetico, «esso contribuirà notevolmente alla decarbonizzazione e alla riduzione d’impiego delle fonti fossili», ha sottolineato Malgarotti, ricordando che fino al 15-20% GW di generazione rinnovabile verrebbe interrotta in molte occasioni senza adeguati impianti di stoccaggio dell’energia.

A proposito della tecnologia, il 90% degli impianti sarà di tipo meccanico, mentre il 10% sarà elettrochimico. Nel primo caso ad avere il ruolo prevalente sarà quella di pompaggio idroelettrico (90,3% del mercato) mentre nel secondo caso saranno le batterie al litio a prevalere (col 92%), contando su una loro maggiore diffusione, contando sulla riduzione progressiva del costo delle batterie che avrà un deciso impatto sul loro sviluppo.

In generale, si potrà contare su molteplici soluzioni e possibilità, contando anche su soluzioni innovative come quelle a elettrolita solido o il progresso delle batterie litio-zolfo.

Infine, lo stesso direttore CESI ha affrontato il tema dell’idrogeno verde: oggi conta ancora su una produzione di nicchia l’idrogeno da elettrolisi (4%), ma l’interazione con le rinnovabili contribuirà alla decarbonizzazione della produzione dell’idrogeno – oggi per lo più prodotto da gas naturale e petrolio – che potrà fornire un ottimo contributo per l’accumulo di lunga durata. Anche in questo caso il binomio rinnovabili e storage è fondamentale. L’UE prevede 40 GW di idrogeno verde prodotto entro il 2030. In questo caso molto verterà sugli elettrolizzatori.

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