Efficienza energetica e innovazione

Lo stoccaggio di energia? La prossima ‘Next Big Thing’

Il crollo dei costi del fotovoltaico solare e dell’eolico pone il dilemma di come immagazzinare tutta l’energia prodotta. La soluzione trasformerà radicalmente e per sempre l’attuale mercato

Per comprendere come i sistemi di stoccaggio cambieranno il panorama energetico mondiale entro breve termine, il primo tassello da cui occorre partire è quello riguardante il crollo dei costi del fotovoltaico solare e dell’eolico. Il passo successivo è la scommessa su come immagazzinare tutta l’energia prodotta. A domandarsi cosa ci riserva il settore dell’energia per il futuro e fare il punto sulla situazione attuale, è David Ficklink in un’editoriale pubblicato su Bloomberg.

PANNELLI SOLARI E TURBINE EOLICHE SONO PRODOTTI DI SERIE CON COSTI CHE SI RIDUCONO CONTINUAMENTE

Il primo elemento da considerare è che, a differenza di quasi tutti i rivali nel settore della produzione di energia, “i pannelli solari e le turbine eoliche sono prodotti in serie. Ciò significa che sono soggetti alle regole del continuo miglioramento e della riduzione dei costi che vediamo, ad esempio, con i semiconduttori, i prodotti per la casa, l’abbigliamento”, ammette Ficklink. L’aumento dei volumi di produzione, in sostanza, crea economia di scala che tendono a tagliare i prezzi. “Le centrali elettriche tradizionali sono, invece, essenzialmente progetti di costruzione di grandi dimensioni, che raramente ottengono lo stesso tipo di dividendi di efficienza”. Di conseguenza, “il costo delle rinnovabili di nuova costruzione sta diminuendo. I progetti solari ed eolici a più alto valore negli Stati Uniti, ad esempio, producono al momento elettricità a prezzi almeno pari a quelli delle centrali a carbone a più basso costo, secondo un rapporto dello scorso anno della Lazard. Il costo delle energie rinnovabili è andato quindi diminuendo. Sfruttare l’eccesso potrebbe essere fondamentale”. Un altro esempio è l’Australia: “’Un differenziale di prezzo simile significa che uno dei più grandi esportatori di carbone del mondo è probabile che non realizzi mai più un altro generatore alimentato con tale combustibile’, ha ammesso Catherine Tanna, amministratore delegato di EnergyAustralia nel corso di una conferenza Bloomberg Invest a Sydney la settimana scorsa”. In definitiva, scrive Ficklink citando Jim Robo, CEO di NextEra Energy, un’azienda di settore con sede in Florida, durante una call con gli investitore di gennaio “entro i primi anni del 2020, le energie rinnovabili saranno così a buon mercato che sarà più conveniente costruire impianti di questo tipo che operare anche con un impianto a carbone esistente o una centrale nucleare”.

carboneI MINATORI SPERANO CHE IL CARBONE PROSEGUA LA SUA CORSA ALMENO PER IL PROSSIMO DECENNIO

Naturalmente, dall’altra parte della barricata, si collocano i lavoratori del settore come i minatori che sperano di veder tramontare il carbone il più in là possibile, almeno “nel corso del prossimo decennio” soprattutto grazie all’aumento della produttività in Asia nonostante anche lì, come hanno evidenziato recentemente i dati di Bloomberg New Energy Finance “il rapido calo dei costi delle energie rinnovabili sta spingendo il combustibile solido vicino a prezzi fuori dal mercato”.

SE LE RINNOVABILI COSTANO POCO SE NE INSTALLANO DI PIÙ MA SI PRODUCE ANCHE DI PIÙ A PREZZI NEGATIVI

Secondo Ficklink, però, il problema principale con le cose troppo a buon mercato è che spesso si finisce per averne troppe. Quando si parla di rinnovabili la situazione “è aggravata dal fatto che l’energia eolica e quella solare non hanno degli interruttori. Prendete la recente decisione della California di installare pannelli solari sui tetti di tutti i nuovi edifici – sottolinea l’editorialista di Bloomberg –. Come ha scritto Liam Denning la settimana scorsa, un probabile effetto sarà quello di spingere più energia in rete a metà pomeriggio in un mercato dell’elettricità che è già pieno di fornitura”. E qui entra in gioco lo stoccaggio. “La maggior parte dei mercati dell’energia è strutturata in aste minute-by-minute, in cui la rete acquista l’elettricità più economica. Uno dei risultati è che, laddove la penetrazione delle energie rinnovabili è maggiore, i prezzi all’ingrosso dell’elettricità sono talvolta scesi a zero o addirittura in un territorio negativo”, per esempio recentemente in Germania. Per i produttori convenzionali, questa è una notizia terribile: “Devono vendere l’elettricità a un prezzo inferiore al costo di produzione oppure devono fermarsi temporaneamente, il che crea essenzialmente lo stesso problema, in quanto si riduce l’utilizzo della capacità di un impianto e se ne compromette la redditività”.

I PREZZI NEGATIVI DANNO MAGGIORI OPPORTUNITÀ A CHI OPERA NEL SETTORE DELLO STOCCAGGIO

Se invece operi nel settore dello storage, “si tratta di una proposta interessante. Come sostenuto l’anno scorso quando Tesla ha installato delle batterie agli ioni di litio fuori da Adelaide, i prezzi negativi danno agli operatori dello stoccaggio l’opportunità di essere pagati per ricaricare le loro celle e poi di essere pagati ancora per reimmetterle in rete. Per gli impianti a gas naturale, che possono spegnersi e accendersi molto più rapidamente del carbone e dei generatori nucleari, esistono vantaggi simili. Ma mentre la redditività delle turbine a gas è limitata dal prezzo che pagano per il metano che bruciano, con una base di costi potenzialmente negativa, gli operatori di stoccaggio possono puntare a margini del 100 per cento”.

LO STOCCAGGIO NON È RAPPRESENTATO SOLO DALLE BATTERIE MA ANCHE DALLE CENTRALI IDROELETTRICHE E DA ALTRE TECNOLOGIE MENO AVANZATE

rinnovabiliStoccaggio, tuttavia, non significa solo batterie, i cui costi relativamente elevati e le piccole dimensioni significa che sono più adatti per una domanda a breve termine e su una scala che va da alcuni secondi a poche ore. “I progetti di stoccaggio di energia di maggiore capacità sono le centrali idroelettriche a pompaggio, che spostano l’acqua verso i serbatoi in salita utilizzando energia elettrica a basso costo e nelle ore di minor traffico, per poi lasciarla scendere durante il picco quando i prezzi sono più elevati”. Esistono, inoltre, tecnologie meno avanzate che “potrebbero pompare aria in caverne sotterranee o sacche subacquee, o utilizzare elettricità ‘fuori picco’ per produrre biocarburanti o idrogeno da bruciare. Saranno d’aiuto anche la risposta alla domanda, che consentirà ai consumatori di ‘spegnersi’ nei periodi di punta, e migliori reti di trasmissione per integrare gli impianti di generazione più distanti” come contatori intelligenti e smart grid.

IL PROGRESSO VA AVANTI E LO STOCCAGGIO TRASFORMERÀ DI NUOVO IL PANORAMA ENERGETICO

“I critici delle energie rinnovabili hanno ragione a sottolineare che i loro costi sempre più bassi sconvolgeranno lo status quo. Il problema è che la soluzione proposta è un ripiegamento dal mercato, dai prezzi più bassi e dall’energia pulita, e al contrario un supporto statale per sostenere un consumo di combustibili fossili costoso e, in ultima analisi, catastrofico. Nell’ultimo decennio l’energia eolica e quella solare – e, di sicuro il gas – hanno trasformato il panorama energetico. Lo stoccaggio farà lo stesso negli anni a venire”.