Come si presenta la rete elettrica del futuro

Inizialmente l’energia elettrica veniva generata e utilizzata dove si produceva. Poi con la creazione di grandi stazioni alimentate da combustibili convenzionali, l’energia ha iniziato a percorrere lunghi tratti sino a raggiungere mete lontane rispetto al luogo di produzione.

Oggi le reti elettriche sono ancora in gran parte ferme al XX secolo e legate ai combustibili convenzionali che rivestono una parte importante all’interno del processo energetico e spesso determinante per soddisfare la domanda di elettricità quando questa raggiunge picchi elevati.

Nella semifinale dei Mondiali di calcio del 1990, decine di milioni di tifosi inglesi videro la loro squadra perdere dopo un calcio di rigore, ormai noto, e subito dopo decisero di prepararsi una tazza di tè. Ciò provocò un’impennata storica di 2,8 GW della domanda di elettricità, equivalente al fabbisogno di più di un milione di bollitori accesi contemporaneamente. Da allora, i gestori della rete elettrica britannica monitorano con particolare attenzione le manifestazioni sportive. Gli eventi sportivi naturalmente sono meri esempi di come il fabbisogno di energia possa diventare un problema da affrontare.

Con l’intensificarsi dei cambiamenti climatici, le reti elettriche convenzionali sono sempre più soggette a fenomeni estremi. Durante l’ondata di caldo di quest’estate in California, i cittadini sono stati invitati ad usare con parsimonia i condizionatori, poiché la rete elettrica statale faticava a far fronte ai picchi di domanda.

In Sudafrica si verificano regolarmente blackout a catena dovuti a una rete elettrica nazionale malmessa, mentre negli ultimi anni interruzioni di corrente causate da vari fattori hanno colpito Stati come il Bangladesh e il Pakistan.

Anche nel nostro Paese nell’estate 2023 a causa delle elevate temperature si sono verificati diversi blackout, in particolare nel Centro e nel Sud, causando importanti disagi.

Le incognite del meteo

È palese che le cose debbano cambiare, ma il processo di trasformazione non è mai semplice. Bilanciare la domanda e l’offerta di energia diventa complesso quando i parchi solari ed eolici generano più elettricità di quanta ne è richiesta o di quanta ne possa fisicamente gestire l’infrastruttura di rete (causando fenomeni quali la congestione della rete). Gli operatori sono costretti a limitare la produzione di energia pulita considerato che non ci sono le infrastutture che permettano immagazzinarla. Quando le energie rinnovabili non sono in grado di soddisfare il fabbisogno di energia richiesto, per colmare il divario si ricorre ai combustibili convenzionali, ma questo non può continuare per sempre.

La transizione energetica, quindi, non riguarda soltanto la costruzione di più impianti rinnovabili per sostituire combustibili fossili come il carbone. Si tratta anche di bilanciare la domanda e l’offerta di energia. Ciò richiede una serie di misure, dalla costruzione di infrastrutture resistenti a condizioni meteorologiche estreme all’integrazione dell’intelligenza artificiale per rendere le nostre reti reattive alla variazione di domanda e offerta. In primo luogo, però, è necessario aggiungere al panorama energetico i sistemi di accumulo: idroelettrico a pompaggio, a batteria e di altro tipo, ad idrogeno.

Con lo stoccaggio di energia integrato nelle reti, l’energia rinnovabile può essere immagazzinata quando l’offerta supera la domanda e rilasciata quando la domanda supera l’offerta. La rapida trasformazione del panorama energetico richiede l’attuazione di misure strategiche in grado sia di favorire il raggiungimento dei target climatici che di soddisfare le richieste del mercato. Sviluppare nuove tecnologie come l’accumulo che consentano quindi al sistema elettrico di rispondere più facilmente all’andamento della domanda diventa sempre più importante.

Costruire sistemi di accumulo è fondamentale

Attualmente la maggior parte dei sistemi di accumulo avviene dal settore idroelettrico. Tuttavia, negli ultimi anni le batterie di rete hanno iniziato a diffondersi. Alla fine del 2021 la capacità complessiva delle batterie era di 16 GW (con durata variabile), con un aumento del 60% rispetto al 2020. Gli Stati Uniti e la Cina sono i leader in questo settore, anche se l’installazione di sistemi di accumulo si sta diffondendo in altre parti del mondo.

Secondo la società di ricerca energetica Rystad Energy, la capacità di batterie del Regno Unito è destinata a passare dagli attuali 2,1 GW a 24 GW entro il 2030 (il Regno Unito punta a raggiungere una capacità complessiva di stoccaggio dell’energia di 30 GW entro la fine del decennio, sfruttando al massimo la sua importante energia eolica offshore e solare in forte crescita). Nel frattempo, in Australia, la capacità delle batterie in costruzione alla fine del 2022 era quasi raddoppiata rispetto all’anno precedente. Questa crescita deve essere più che sostenuta, deve essere implementata per sostenere la decarbonizzazione del settore energetico in linea con l’Accordo di Parigi. L’ AIE stima che la capacità di stoccaggio delle batterie installate a livello mondiale debba aumentare di 44 volte in questo decennio per raggiungere l’obiettivo di 680 GW entro il 2030.

Sebbene permangano diverse sfide, tra cui l’incertezza sui ricavi, il calo dei costi delle batterie su scala di rete è un segnale incoraggiante.

Cosa stiamo facendo

In Lightsource bp sappiamo che la transizione energetica e in particolare il passaggio verso l’energia pulita deve prevedere un approccio pragmatico su più fronti, oltre a una maggiore penetrazione delle energie rinnovabili nella rete. Per questo motivo stiamo costruendo progetti di accumulo di batterie per catturare l’energia prodotta in eccesso dai nostri parchi solari e rilasciarla quando il mercato lo richiede: di recente abbiamo iniziato il nostro primo progetto di batterie nel Regno Unito, abbiamo pianificato l’accumulo di batterie su scala di rete nei nostri parchi solari australiani e continueremo a realizzare sistemi di accumulo nei nostri parchi solari in tutto il mondo, con importanti opportunità in Europa e negli Stati Uniti.