Transizione energetica negli USA: sole, vento e nuove tecnologie spingono la crescita

Secondo Deloitte, per fotovoltaico ed eolico si attende un ulteriore sviluppo, anche grazie alla combinazione con l’energy storage. Per il futuro si guarda a idrogeno verde ed economia circolare

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Transizione energetica negli USA: fotovoltaico, eolico e nuove tecnologie spingono la crescita

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Come procede la transizione energetica negli USA lo mette in luce il Renewable Energy Industry Outlook 2022 di Deloitte, secondo cui le aggiunte di capacità eolica e solare, pari a 13,8 GW nei primi otto mesi del 2021, sono aumentate del 28% rispetto allo stesso periodo del 2020.

La spinta allo sviluppo delle fonti rinnovabili arriva dalle città, dagli Stati e dalle public utility. Tutti e tre hanno continuato ad agire per favorire la transizione energetica, “stabilendo obiettivi ambiziosi in materia di energia pulita, aumentando gli standard di portafoglio per le energie rinnovabili e adottando mandati per l’acquisto di energia di accumulo”, segnala Deloitte. E aggiunge: a novembre 2021, 48 delle 55 grandi società di servizi pubblici statunitensi si sono impegnate a ridurre le emissioni di carbonio, molte delle quali entro il 2050.

Transizione energetica negli USA: spazio all’idrogeno verde

Le tecnologie di nuova generazione sono in fase di accelerazione e gli operatori delle Fonti Energetiche Rinnovabili stanno valutando la possibilità di investirvi, convinti che esse possono contribuire a integrare con maggiore sicurezza le fonti intermittenti, come fotovoltaico ed eolico, nella rete elettrica.

Transizione energetica negli USA: spazio all’idrogeno verde

Gli analisti di Deloitte, a proposito di transizione energetica negli USA, segnalano che gli investimenti privati e i progetti pilota, uniti al sostegno della ricerca a livello federale, potrebbero contribuire ad accelerare la commercializzazione di tecnologie emergenti come idrogeno verde, le batterie avanzate e altre forme di energy storage a lunga durata.

Il green hydrogen è previsto in progressione già nell’anno in corso e si stima inoltre un aumento della penetrazione delle energie rinnovabili in rete e questo proprio grazie all’H2 verde e al suo potenziale di stoccaggio a lunga durata.

Ricordano a questo proposito che la Infrastructure Investment and Jobs Act, promossa dall’amministrazione Biden mette sul tavolo 9,5 miliardi di dollari per progetti sull’idrogeno pulito e propone hub regionali dedicati. A questo proposito la recente iniziativa “Energy Earthshots” del DOE, il Dipartimento dell’Energia USA mira a ridurre i costi dell’idrogeno verde e dell’accumulo di energia a lunga durata rispettivamente dell’80% e del 90% entro il 2030.

La città di Los Angeles ambisce a diventare il primo hub d’idrogeno verde del Paese. A questo proposito, di recente HyDeal North America – Green Hydrogen Coalition – piattaforma per il lancio di ecosistemi di idrogeno verde – ha lanciato una nuova iniziativa, HyDeal LA, che mira a ridurre i costi del carburante a idrogeno verde sotto i 2 dollari al chilogrammo entro il 2030 rispetto agli attuali 3-6 dollari/kg.

Anche l’industria sta esplorando nuove soluzioni di energy storage sul lungo periodo: solo ad agosto 2021 sono stati effettuati investimenti privati per circa 650 milioni di dollari su società dedicate allo sviluppo di nuove tecnologie dedicate.

Fotovoltaico e nuove tendenze: lo sviluppo delle comunità energetiche

Il forte calo dei costi (-85% negli ultimi dieci anni) ha reso evidente l’opportunità di installare quanto più possibile impianti fotovoltaici. L’industria del settore esplorerà nuovi modelli di business, prevede Deloitte, aggiungendo che si assisterà a un aumento della domanda di energia da fotovoltaico abbinata allo storage per diversi casi d’uso. E stima che:

“Se tutti i progetti di batterie su larga scala previsti tra il 2021 e il 2025 diventassero operativi, la quota di accumulo di batterie negli Stati Uniti abbinato all’energia solare passerebbe dal 24% al 50%. Allo stesso modo, la quota di progetti solari collocati con lo stoccaggio di batterie aumenterebbe dal 3% al 14%”.

Fotovoltaico e nuove tendenze: lo sviluppo delle comunità energetiche

Accanto a questo trend, uno altrettanto promettente riguarda le comunità energetiche. Ventidue Stati, più la capitale Washington, hanno adottato politiche specifiche. È un’opportunità che va sviluppata anche perché, ricordano gli analisti Deloitte, più della metà delle famiglie statunitensi non è in grado di acquistare un impianto solare sul tetto per mancanza di sole sufficiente, accesso al credito, proprietà della casa o altri fattori. Ecco allora che programmi dedicati consentono ai clienti residenziali di godere dei benefici dell’energia solare condivisa.

In questo senso, lo Stato di New York ha annunciato di recente l’intenzione di sviluppare progetti ad hoc, nell’ambito dell’obiettivo più ampio della New York Power Authority di raggiungere 75 MW di progetti solari comunitari entro il 2025.

Eolico offshore e il nodo delle infrastrutture di trasmissione

Circa 844 GW di capacità autorizzata, di cui il 90% è costituito da fonti rinnovabili o da accumuli di energia, sono bloccati nelle code di interconnessione per la trasmissione. Questo vale in particolare per l’eolico offshore, “che è pronto per una crescita significativa e deve essere collegato alle infrastrutture costiere”, ricorda il report.

Il nodo trasmissione è quindi da risolvere, per attuare la transizione energetica negli USA, specie perché, tre quarti (76%) delle aziende elettriche e di servizi pubblici che hanno risposto a un recente sondaggio della stessa società di analisi stanno pianificando o dipendono da nuovi progetti di trasmissione per incrementare l’accesso alle energie rinnovabili.

Gli investimenti saranno fondamentali anche per sostenere la pianificazione e l’espansione della capacità di trasmissione. Nell’aprile 2021, il DOE ha annunciato prestiti per 8,25 miliardi di dollari per espandere e migliorare la rete di trasmissione nazionale. Il già citato Infrastructure Investment and Jobs Act, stanzierà circa 27 miliardi di dollari per investimenti nel rafforzamento e nella modernizzazione della rete.

Il futuro delle rinnovabili: dalle nuove tecnologie…

La transizione energetica negli USA passa anche dalle opportunità della ricerca e sviluppo. Un esempio: i produttori di turbine eoliche stanno studiando il passaggio a generatori a magneti permanenti più piccoli e leggeri, che utilizzano meno elementi di terre rare. Per quanto riguarda il fotovoltaico il trend dominante punta alla produzione di celle solari in perovskite in tandem con le celle di silicio esistenti per ridurre la domanda di silicio e aumentare l’efficienza.

Nel futuro energetico rinnovabile degli Stati Uniti, oltre all’espansione delle politiche incentivanti per le comunità energetiche, insieme alla sperimentazione di progetti fotovoltaici galleggianti, che “potrebbe segnare nuove frontiere per la crescita del solare USA” si guarda anche alle potenzialità del fotovoltaico galleggiante. Secondo il report Deloitte, esso sta guadagnando attenzione negli Stati Uniti e diversi sviluppatori stanno esplorando questi progetti separatamente o come ibridi con l’idroelettrico, che potrebbero beneficiare di una sottostazione e di una trasmissione comuni.

…All’economia circolare

Un altro fondamentale capitolo della transizione energetica negli USA dovrà passare anche dall’economia circolare. Già oggi si deve ragionare sul riuso e riciclo di parti e componenti degli impianti FER. Solo nell’anno in corso si prevede che circa 8mila pale eoliche obsolete saranno rimosse solo nel 2022, e i rifiuti accumulati dalle pale fino al 2050 potrebbero ammontare a circa 2,2 milioni di tonnellate.

Il futuro delle rinnovabili in USA: dalle nuove tecnologie all'economia circolare

Si stanno sviluppando attività di ricerca per recuperare il materiale dalle pale eoliche. L’anno scorso, per esempio, GE Renewable Energy ha annunciato un accordo pluriennale con Veolia North America per un programma di riciclaggio delle pale che prevede la loro frantumazione presso l’impianto di Veolia nel Missouri e l’utilizzo del prodotto come materia prima per il cemento.

La questione del riuso riguarda naturalmente anche il fotovoltaico. Alcuni Stati, tra cui il New Jersey e la Carolina del Nord, oltre a Washington, hanno adottato politiche di riciclaggio dei moduli fotovoltaici già nel 2020, altri hanno provvedimenti ancora in sospeso.

Infine, va considerata anche una strategia circolare anche per le batterie: questa, secondo Deloitte, implica una collaborazione più profonda tra le industrie e tra le imprese e i responsabili politici, data la domanda di batterie in una serie di applicazioni. Un mercato secondario per le batterie agli ioni di litio recuperate comprende applicazioni dei sistemi di accumulo di energia. Tuttavia, le normative per il riutilizzo e il riciclaggio delle batterie sono ancora in fase di sviluppo e sono necessari incentivi per attirare gli investitori privati.

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