Lo stoccaggio dell’energia elettrica per la transizione verde
Per vincere la sfida delle rinnovabili, è necessario avere a disposizione sistemi di stoccaggio dell’energia elettrica affidabili.
Solare ed eolico, infatti, sono fonti intermittenti e che non sono disponibili 24 ore su 24.
Ecco perché, se le fonti d’energia rinnovabile sono state in forte crescita nell’ultimo decennio, presto esploderà anche lo stoccaggio.
Secondo un recente rapporto della società di ricerca Wood Mackenzie, il mercato globale dello stoccaggio di energia crescerà con un tasso annuale composto del 31% entro il 2030.
Ci si aspetta che la crescita inizi ad accelerare proprio alla fine di quest’anno per supportare la transizione verso un sistema sostenibile.
Intanto, le grandi potenze mondiali ne hanno compreso l’importanza e si stanno muovendo in questa direzione.
L’Europa dà priorità allo stoccaggio dell’energia
Il Parlamento Europeo è decisamente orientato verso la necessità di potenziare i sistemi di stoccaggio dell’energia elettrica in Europa.
In una relazione non legislativa approvata il 2 luglio scorso, gli eurodeputati hanno delineano la loro strategia per lo stoccaggio dell’energia, affermando che esso sarà cruciale per il raggiungimento degli obiettivi dell’accordo di Parigi sui cambiamenti climatici.
Secondo Claudia Gamon, (relatore – Renew Europe, AT):
“L’immagazzinamento dell’energia sarà essenziale per la transizione verso un’economia decarbonizzata basata su fonti di energia rinnovabili. Poiché l’elettricità generata dall’energia eolica o solare non è sempre disponibile nelle quantità necessarie, dovremo immagazzinarne maggiori quantità.
Oltre alle tecnologie che già sappiamo funzionare bene, come lo stoccaggio d’acqua per pompaggio, anche altre tecnologie ricopriranno un ruolo fondamentale in futuro, come le tecnologie per le batterie, lo stoccaggio termico e l’idrogeno verde.
Queste tecnologie dovranno avere accesso al mercato per garantire una fornitura costante di energia ai cittadini europei”.
L’Europa, però, non è la sola a muoversi in questa direzione.
Anche negli Stati Uniti d’America e in Cina, i più grandi consumatori d’energia del mondo, il settore dello stoccaggio si sta sviluppando.
Il primato spetta agli USA
Nonostante le politiche a favore dei combustibili fossili anche in America il settore dello stoccaggio dell’energia sta vedendo un grande sviluppo.
Grazie a finanziamenti, sia da fonti private che governative, stanno nascendo nuove aziende e si stanno sviluppando nuove tecnologie sulla spinta della crescente necessità di accumulare energia.
Non è casuale che Wood Mackenzie preveda che saranno proprio gli Stati Uniti ad avere il maggiore aumento di capacità di stoccaggio nel prossimo decennio.
Parliamo del 49% sull’incremento totale della capacità di stoccaggio, che equivale a 365 GWh.
Questo grazie agli obiettivi di energia pulita fissati a livello statale e al costante calo dei costi degli impianti solari ed eolici.
Stoccaggio dell’energia Vs combustibili fossili
Gli investimenti nelle rinnovabili sono in continua crescita (es. eolico offshore +319%) e il settore ha dimostrato grande resistenza di fronte alla forte diminuzione della domanda di energia durante la pandemia.
Nonostante ciò, la loro affidabilità a lungo termine dipenderà dallo stoccaggio, perché esso avrà il compito di sopperire ai fisiologici cali di produzione.
Ad oggi, è difficile pensare che l’immagazzinamento dell’energia possa escludere i combustibili fossili dal mercato, ma resta una condizione fondamentale affinché l’energia pulita diventi comoda e conveniente.
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Le energie rinnovabili spingono la ripresa e l’occupazione
Grazie alle energie rinnovabili a supporto della ripresa economica, nel 2019 sono cresciuti i posti di lavoro e gli investimenti.
Nonostante il periodo durissimo per l’economia, i dati mostrano che il settore green continua a crescere e a creare occupazione: oltre mezzo milioni di occupati in più, tra cui molti lavoratori specializzati.
Un considerevole aumento che è da attribuirsi alla nascita di numerose start-up con valori e obbiettivi green.
Gli occupati nel settore delle energie rinnovabili sono quasi 11,5 milioni, con una importante presenza femminile rispetto al settore dei combustibili fossili.
Il continente che detiene il primato di lavoratori specializzati nel settore è l’Asia, con il 63% del totale, soprattutto nel fotovoltaico e nei biocarburanti.
In Africa, invece, prevale il fotovoltaico Off-grid, ovvero quegli impianti non connessi alla rete pubblica che permettono di sfruttare direttamente l’elettricità prodotta.
L’occupazione nelle energie rinnovabili: fotovoltaico in testa
Il fotovoltaico è il settore delle energie rinnovabili che impiega più lavoratori.
Secondo il recente rapporto “Renewable Energy and Jobs – Annual Review” pubblicato da IRENA (Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili), gli occupati nel fotovoltaico sono 3,8 milioni su un totale di 11,5.
A seguire, troviamo:
- Biocarburanti liquidi: 2,4 milioni di occupati;
- Idroelettrico: 1,9 milioni di occupati;
- Eolico: 1,1 milioni di occupati;
- Solare termico: 823 mila occupati.
La ripresa economica post covid passa dalle rinnovabili
Le fonti rinnovabili, oltre a contrastare il cambiamento climatico e l’inquinamento, possono compensare la perdita di occupazione dovuta al declino delle fonti fossili.
Secondo un altro documento pubblicato da IRENA, “Post Covid Recovery“, circa 5 milioni e mezzo di lavoratori potrebbero essere impiegati nelle rinnovabili nei prossimi 3 anni.
Questo “riassorbimento” sarebbe poi destinato a continuare e porterebbe a 30 milioni il numero di lavoratori nelle energie rinnovabili entro il 2030.
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Reddito energetico: il modello Porto Torres sarà esteso a tutto il Paese
Il reddito energetico, è stato messa in pratica per la prima volta in Italia dal sindaco di Porto Torres, Sean Wheeler, in collaborazione con il Gse.
L’idea è quella di un sistema in grado di autofinanziarsi, riducendo il consumo di combustibili fossili, e creando un circolo virtuoso che promuova la sensibilità ambientale, lo sviluppo del fotovoltaico e, allo stesso tempo, aiuti le famiglie meno abbienti a sostenere i costi dell’energia elettrica.
Da due anni il Comune di Porto Torres investe 250 mila euro l’anno per l’acquisto in comodato di impianti fotovoltaici domestici da installare sui tetti delle abitazioni.
Così, grazie a questi impianti, le famiglie hanno a disposizione energia pulita e gratuita che snellisce sensibilmente la bolletta elettrica, arrivando quasi a dimezzarla. Si parla, infatti, di risparmi in bolletta per i cittadini fino a 150 euro annui
L’energia non consumata, invece, viene rivenduta alla rete elettrica, andando ad alimentare un fondo comunale che consentirà l’acquisto di nuovi impianti.
I cittadini con questo sistema diventano produttori di energia, proprietari di tanti piccoli impianti fotovoltaici.
Il progetto ha dotato di un impianto fotovoltaico quarantanove famiglie a titolo gratuito, per un totale di 100 kilowatt. Sono oltre 130 i megawattora complessivi prodotti nel primo anno di attività con una riduzione delle emissioni di 65 milioni di tonnellate di CO2.
Numeri incoraggianti che hanno portato anche la Regione Puglia e il Comune di Milano ad approvare progetti simili.
Il modello su scala nazionale
Il modello di Porto Torres è stato così convincente che il governo ha deciso di applicarlo a livello nazionale.
Il Cipe ha già approvato un fondo, nell’ambito del Piano operativo imprese e competitività del ministero dello Sviluppo, che non sarà limitato alle famiglie meno abbienti e disporrà di un finanziamento iniziale di centinaia di milioni di euro.
Ad oggi lo stanziamento deliberato è di ben 200 milioni di euro.
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Vuoi una casa smart? Inizia dalle finestre fotovoltaiche
Avete capito bene: finestre fotovoltaiche! È una tecnologia di recente sviluppo che promette di integrare efficacemente i tradizionali impianti fotovoltaici.
Si tratta di speciali pellicole solari trasparenti o semitrasparenti da applicare alla normali finestre. Queste pellicole sono dotate di nanoparticelle in grado di assorbire i raggi solari, che sono poi convertiti in raggi infrarossi e indirizzati alle celle in silicio presenti sui bordi. Questa energia riflessa si accumula generando corrente immediatamente disponibile per alimentare dispositivi.
Sono già disponibili in commercio diverse soluzioni da applicare agli infissi per aumentare il risparmio energetico:
- vetri fotovoltaici di tipo semitrasparente. Sono prodotti in silicio amorfo sottile, lasciano passare poca luce ma producono molta energia bloccando l’assorbimento del calore e dei raggi infrarossi.
- vetri fotovoltaici di tipo trasparente. Permettono il passaggio di più luce (ma non di calore) e producono meno energia.
Esistono, inoltre, persiane fotovoltaiche composte di celle solari in silicio che accumulano energia e la trasferiscono immediatamente ai dispositivi presenti nell’abitazione. Alcuni modelli hanno persino la capacità di orientare le alette per seguire i raggi solari ottimizzando l’assorbimento.
I costi
Il costo di una finestra fotovoltaica si attesta intorno ai 2 euro a Watt a differenza dei 5 Watt del modulo fotovoltaico.
Inoltre, il costo può essere ammortizzato in circa cinque anni. Una prospettiva interessante considerato che per un tradizionale impianto fotovoltaico sono necessari 10-15 anni.
Le soluzioni energetiche si moltiplicano. Le nostre case saranno sempre più sostenibili e autosufficienti.
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Fotovoltaico su acqua: è già una realtà
Il fotovoltaico su acqua, assieme all’eolico off-shore, è una nuova frontiera dell’energia pulita e rinnovabile. Si tratta di una tecnologia che sfrutta le grandi distese d’acqua, trasformandole in superfici utili a produrre energia.
Il fotovoltaico galleggiante può essere installato su qualsiasi superficie d’acqua: in mare aperto e sui laghi, ma anche su corsi d’acqua e su dighe.
Gli impianti sono composti da tre parti:
- una struttura galleggiante molto leggera e flessibile per adattarsi al moto ondoso senza danneggiarsi, che può anche essere progettata per orientarsi verso il sole ottimizzando la cattura dei raggi
- una piattaforma che sostenga i moduli fotovoltaici
- i pannelli fotovoltaici con connettori e inverter.
I primi grandi impianti su acqua
Già nel 2017, mentre Donald Trump annunciava il ritiro degli Stati Uniti dagli Accordi di Parigi sul contrasto al cambiamento climatico, la Cina inaugurava la più grande centrale fotovoltaica galleggiate del mondo. Si trova nello Anhui, è stata costruita su una vecchia miniera allagata e con i suoi 40 MegaWatt è grado di alimentare 15-30 mila abitazioni.
Questa grande centrale cinese ha surclassato quella costruita nei pressi di Londra nel 2016, che produce “appena” 6 MegaWatt, ed era considerata la più grande del pianeta.
Più recentemente, nel 2019, nel sud della Francia è sorta una nuova centrale solare galleggiante. Si trova vicino alla cittadina di Piolenc e si è immediatamente guadagnata il titolo di centrale fotovoltaica su acqua più grande d’Europa, grazie a una superficie di 17 ettari e 47 mila pannelli fotovoltaici.
Costruito su lago artificiale di una cava abbandonata ed inaugurato nell’ottobre dello scorso anno, l’impianto è di proprietà della compagnia Akuo.
Per la sua costruzione sono stati investiti 17 milioni di euro, provenienti da una campagna di crowdfunding a cui hanno contribuito aziende e cittadini.
Oggi produce 17 MegaWatt di elettricità per 4700 famiglie; ed è diventata un modello di sostenibilità, efficienza, qualità e consapevolezza.
Una tecnologia molto vantaggiosa
I vantaggi dei pannelli galleggianti riguardano soprattutto la capacità produttiva e il limitato impatto ambientale.
Questi impianti, infatti, sono in grado di produrre fino al 15% di energia in più, consentendo una maggiore esposizione al sole. Inoltre, la rifrazione dell’acqua, ovvero la sua capacità di riflettere e amplificare la luce solare, permette all’impianto di catturare molta più luce e generare più energia.
Non solo. Con l’installazione su acqua risulta più agevole la regolazione della temperatura dei pannelli, e ciò permette agli stessi di essere più efficienti e produttivi.
Per quanto riguarda l’impatto ambientale, bisogna rilevare che esso è molto ridotto. Non c’è, infatti, consumo di suolo, non è necessario tagliare la vegetazione e, nei paesi molto caldi, questo impianti possono ridurre l’evaporazione delle acque dei laghi, preservando l’ecosistema sottostante.
Il fotovoltaico galleggiante è una soluzione importante al problema del consumo di terreni agricoli.
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