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Il futuro delle energie rinnovabili è cominciato alcuni anni fa, quando alcuni paesi europei hanno forzato le dinamiche tecnologiche e destinato quote crescenti delle risorse del settore dell’energia all’installazione di impianti alimentati con fonti rinnovabili, privilegiando la minimizzazione dei costi di lungo periodo rispetto al breve.
L’eolico è in debito verso le politiche della Danimarca degli anni 90, il solare verso la determinazione della Germania a utilizzare il sole per la produzione elettrica già da una decina d’anni e il solare termo-dinamico ha trovato in Spagna il primo campo di applicazione su larga scala. Oggi siamo finalmente al punto in cui i vantaggi di lungo periodo iniziano a palesarsi e la scelta di privilegiare le nuove fonti non appare più azzardata, ma lungimirante. Anni di ricerca, a partire dagli anni 70, non hanno dato i risultati che abbiamo conseguito con alcuni anni di supporto (a volte troppo generoso) agli investimenti.
Questa non è certo una vittoria per chi lavora nella ricerca, ma è un dato di fatto di cui prendere atto: la penetrazione delle fonti rinnovabili ha cambiato passo quando il sostegno si è spostato dalla ricerca alla fase di produzione, con i meccanismi quali conto energia e di portafoglio obbligatorio finanziati direttamente dai consumatori, stimolando l’ingresso nel settore di una miriade di investitori privati.
Il ruolo dell’Europa in questo processo è stato determinante, perché ha assicurato un flusso d’investimenti che ha portato a impegni cospicui sul fronte della produzione delle tecnologie tali da ridurre in modo sorprendente i costi di generazione dell’energia elettrica. Nell’ultimo quinquennio la transizione verso le nuove fonti di energia ha assunto una dimensione globale. Nel 2015, gli investimenti nell’energia solare nel mondo sono stati pari a 161 miliardi di dollari, più della somma di quanto si sia investito per nuovi impianti a carbone e gas (The Economist).
Quello che è interessante notare è che la quota maggiore di tali investimenti è collocata nei paesi cosiddetti emergenti e non nei paesi industrializzati che avevano spinto la crescita delle rinnovabili nello scorso decennio, questo da un lato perché tutto il mondo industrializzato vive una condizione di sovraccapacità e sta limitando gli investimenti e dall’altro perché le fonti rinnovabili hanno costi minori e sono l’opzione a minimo costo dove sole e vento sono disponibili in maggior quantità, proprio nelle aree in cui la domanda di energia cresce con l’economia.
Rinnovabili in crescita
I dati resi noti da Irena, l’Agenzia Internazionale per l’Energia Rinnovabile, relativi al 2015 mostrano la capacità rinnovabile complessiva a livello mondiale salire dell’8,3% a 1985 GW, l’incremento maggiore della storia. L’eolico è cresciuto del 17% (+63 GW! di cui il 95% in Asia), il solare del 37% (+47 GW, di cui il 40% in Asia), con una progressiva concentrazione degli investimenti nei paesi emergenti, fuori dall’Europa. Questo è un segno della maturazione del mercato e della progressiva penetrazione in mercati privi di ogni incentivo.
È il caso delle aste assegnate in Marocco nell’ultimo anno, dove l’eolico ha raggiunto livelli minimi a 30 $/MWh medi su 850 MW (con un minimo a 25 $/MWh), e il FV è stato assegnato a 58,4 $/MWh, ma anche del Perù, dove Enel Green Power ha vinto delle gare nel Fv per 185 MW al prezzo di 48 $/MWh o di molti altri esempi.
L’aspetto nuovo che ci sta traghettando verso l’energia di domani, è la convenienza dell’energia rinnovabile rispetto a quella fossile, non solo e non tanto in termini di costo del kWh, ma soprattutto di minore volatilità, maggiore sicurezza di approvvigionamento, maggiore coinvolgimento di risorse locali.
Una rivoluzione, per esempio per un paese come l’India, dove l’obiettivo di 100 GW di solare al 2020 fa parte di una strategia ragionata di sviluppo locale sostitutiva di piani di elettrificazione del paese basati sul carbone (importato), privilegiati fino a pochi anni fa. In questo scenario le scelte europee, determinanti per consentire il rapido percorso della curva di apprendimento delle tecnologie nel primo decennio del secolo, diventano sempre meno centrali, considerato che le tecnologie, solare Fv ed eolico su tutti, sono ormai consolidate.
Certo, la velocità della transizione può essere maggiore o minore in funzione delle scelte operate su scala internazionale e locale, ma la direzione è tracciata, e il ruolo della ricerca resta decisivo, considerati i tanti ambiti di crescita promettenti nel campo dei materiali, delle soluzioni impiantistiche, delle tecniche di controllo, tutti parametri tecnici in relazione ai quali un impianto di cinque anni fa sembra obsoleto.
E se gli avanzamenti più spettacolari si sono visti nel campo della produzione di ener-gia elettrica, la produzione di energia termica, oggi, può contare su tecnologie affidabili e competitive con i combustibili fossili. Solare termico e caldaie a biomassa, oltre alle pompe di calore elettriche, sono tecnologie di interesse assoluto, a seconda dei casi, per la fornitura di calore in ambito civile.
L’area di innovazione dello Zero Energy Building (Zeb) sta mostrando quanto vi sia da imparare nella gestione termica degli edifici (tanto che si parla ormai di Plus Energy Building, Peb!), ma anche nelle strategie di costruzione delle reti calore si aprono prospettive di grande interesse con le Smart Heat Grids, l’uso del calore geotermico integrato con il solare e gli accumuli stagionali sotterranei di acqua calda, con ruoli dinamici di cessione ed acquisto da parte di tutti gli operatori.
Reti e dati
Se la conversione dell’energia rinnovabile si è ormai sdoganata, la crescita della penetrazione nella produzione di energia elettrica nei sistemi elettrici più maturi, ove localmente la quota di energia da fonti intermittenti supera il 50%, pone delle sfide impegnative sul piano gestionale, tanto che le modalità tecniche di gestione delle reti stanno cambiando in modo radicale. È affascinante, per chi fa ricerca in questo campo. È di grande aiuto la tecnologia digitale di controllo, che consente di agire in modo distribuito, acquisendo informazioni continue e regolando i flussi anche sulla rete di distribuzione.
Anche questa è una rivoluzione, appena avviata, complementare a quella sperimentata nel campo della generazione, ma indispensabile per raggiungere gli obiettivi enunciati in svariate sedi internazionali dai governi europei.
Rivoluzione tecnica, ma soprattutto organizzativa per aggiornare le regole di mercati pensati in un mondo radicalmente diverso, per la quale è indispensabile tenere alta la priorità su ricerca e innovazione per consentire di regolare il sistema elettrico in modo efficace ed economico. È facile prendere consapevolezza che le regole del mercato sono superate, ma non è facile definirne di nuove, per assecondare il rinnovamento tecnologico senza introdurre distorsioni e senza mettere a repentaglio la sicurezza di fornitura.
Questa fase di adeguamento dei sistemi di controllo è particolarmente interessante (si pensi soltanto alle infinite possibilità di accoppiamento tra generatori e carichi consentite dai controllori digitali, oggi di costo modestissimo), ma richiede in Italia una flessibilizzazione delle regole, senza la quale non si riuscirà a beneficiare delle opportunità offerte dalle innovazioni tecnologiche. L’aggregazione tra carichi, la profilazione regolata dei portafogli, con regole e vincoli ben definiti, sono occasioni troppo importanti per non essere colte.
Spingere l’innovazione significa cambiare le regole del mercato, tenendo, come prioritario, l’interesse dei consumatori ad acquisire i benefici creati e l’obiettivo di creare condizioni di pari opportunità tra fonti fossili, fonti rinnovabili e consumatori, perché tutti possano partecipare al mercato dei servizi, come utilizzatori o fornitori a seconda dei casi.
Economia energetica
Il nuovo paradigma tecnologico brevemente descritto ha portato una variazione dei fondamentali economici tradizionali del sistema elettrico (che, li ricordiamo, erano: economie di scala nella generazione e nella trasmissione, vantaggio degli impianti basati sui combustibili fossili rispetto a ogni alternativa, necessità di garanzie pubbliche per finanziare progetti di investimento di grande taglia), tale da aprire la strada ad un nuovo modello di sviluppo delle reti.
Ci troviamo in una situazione paragonabile a quella che nel campo delle telecomunicazioni ha sviluppato direttamente la rete mobile, nelle aree non ancora coperte dalla rete fissa, con coperture capillari in zone remote del pianeta.
Così, considerato che oggi circa un quinto della popolazione mondiale non ha accesso all’energia elettrica e che la domanda cresce nelle aree non ancora infrastrutturate, si sta privilegiando lo sviluppo del sistema elettrico a partire da micro reti create intorno a impianti alimentati con le fonti rinnovabili disponibili localmente e la successiva interconnessione, piuttosto che la partenza dalle centrali fossili di grande taglia con linee di alta tensione e la successiva costruzione della rete di distribuzione.
È una rivoluzione copernicana per molti aspetti, perché coinvolge investitori differenti, più competenze locali, imprese di minori dimensioni, secondo modelli di attività nuovi per il settore dell’energia, ma di grande interesse economico, sociale e tecnologico. Molte imprese italiane stanno operando con successo su mercati nuovi nell’ambito delle fonti rinnovabili, dal nord Africa all’Africa subsahariana, in sud America e in medio Oriente, portando l’esperienza fatta nell’ultimo decennio. E non parliamo solo di Enel Green Power che si distingue su investimenti di dimensioni importanti, ma anche di tante imprese fortemente specializzate nell’idroelettrico, nel solare, nell’eolico, che sempre più guardano a quei mercati con soddisfazione.
C’è un futuro elettrizzante per le fonti rinnovabili e non incoraggiare il ricambio tecnologico in atto, sia di proposito sia per latitanza, potrebbe escluderci da un mercato enorme che si va aprendo.
L’articolo è stato pubblicato nel n.2/2016 della rivista bimestrale QualEnergia, con il titolo “Cambiare il paradigma”.
