Ricercatori Università La Sapienza: costo dell’elettricità a 52 €/MW con solo rinnovabili al 2050

Due ricercatori dell’Università La Sapienza di Roma hanno dimostrato la fattibilità tecnica ed economica di un sistema di energia 100% rinnovabile in Italia, che permetterebbe un abbassamento dei costi dell’energia in Italia. pv magazine Italia ne ha parlato con Lorenzo Mario Pastore che, con Livio de Santoli, ha scritto il paper “100% renewable energy Italy: A vision to achieve full energy system decarbonisation by 2050”, pubblicato di recente su Energy.

“Secondo il modello sviluppato, il costo complessivo della generazione risulta uguale a 44 €/MWh. Considerando anche il costo dello storage elettrico, si arriva a 52 €/MWh complessivi. Valore paragonabile ai dati storici del PUN e inferiore ai prezzi degli ultimi anni in cui la crisi energetica ha aumentato il prezzo dell’energia elettrica. Su questo argomento, è in pubblicazione un ulteriore articolo che si concentra sugli aspetti socio-economici della transizione energetica”, Pastore ha detto a pv magazine Italia.

Gli scenari del paper si dividono in low demand flexibility e high demand flexibility, studiando come la flessibilità della domanda impatti sulla generazione.

“Abbiamo preso in considerazione la possibilità di spostare alcuni carichi elettrici, principalmente per le strategie di ricarica dei veicoli elettrici. Tale strategia risulta estremamente efficace sia in termini tecnici che economici”, ha detto Pastore.

Negli scenari più verosimili, i ricercatori si aspettano circa 200 GW di fotovoltaico installato al 2050, quasi 300 TWh all’anno di generazione da fotovoltaico.

“Nello scenario preferibile, abbiamo circa 210 GW di fotovoltaico, 115 GW di eolico onshore e 55 GW di eolico offshore. È necessario avere una buona diversificazione tra le 3 fonti non programmabili e non avere una sola fonte, in quanto si avrebbe una concentrazione della generazione nelle stesse ore del giorno e negli stessi mesi dell’anno. Quindi un mix ottimale tra eolico e fotovoltaico è necessario per minimizzare gli eccessi critici e garantire la stabilità del sistema”.

Per quanto riguarda le batterie elettriche, queste svolgeranno un ruolo importante.

“È comunque cruciale non limitare l’analisi ad una singola forma di storage. In un sistema decarbonizzato è necessario sfruttare la conversione di elettricità in vettore termico per bilanciare parte della generazione. Inoltre le batterie elettriche non stazionarie che troveremo sui veicoli elettrici ci forniranno una grande possibilità per accumulare l’energia elettrica nei momenti di picco e per bilanciare la rete nei momenti di necessità. La conversione di elettricità in idrogeno, infine, ci fornirà una forma di accumulo di lungo periodo per lo stoccaggio stagionale, estremamente necessario vista la grande capacità installata di fotovoltaico”.

Nell’articolo è dimostrato che le biomasse possono essere una importante risorsa per produrre biocombustibili e decarbonizzare l’industria e i settori hard-to-abate.

“Ma non ne abbiamo a sufficienza per soddisfare tutta la domanda. L’idrogeno verde ha un doppio vantaggio, che è quello di decarbonizzare i settori hard-to-abate e fornendo allo stesso tempo uno storage stagionale per la generazione elettrica non programmabile. Più che competizione, bisognerebbe parlare di sinergie tra i diversi combustibili sintetici”.

La strategia migliore per il settore del riscaldamento è l’elettrificazione attraverso pompe di calore centrali per le aree urbane e pompe di calore individuali nelle aree a bassa densità di popolazione, identificando il potenziale italiano del teleriscaldamento come il 60% della domanda totale di riscaldamento.

“Il sistema di teleriscaldamento è stato considerato alimentato da pompe di calore centrali e da calore di scarto industriale”, si legge nel paper.

Riscaldamento nel 2019 e nel 2050.
*Immagine: Università La Sapienza, Energy, CC BY 4.0*

Pianificazione e ostacoli

Lo studio che dimostra la fattibilità tecnica ed economica del sistema energetico a zero emissioni di carbonio sottolinea l’importanza di una pianificazione energetica integrata.

“Trasformare radicalmente il sistema energetico in 25 anni significa mobilitare una enorme quantità di investimenti con un potenziale impatto socio-economico. La decarbonizzazione è un’opportunità per creare posti di lavoro e ridurre i costi dell’energia, ma affinché la transizione rappresenti per noi cittadini dei benefici e non dei costi è necessario pianificare gli investimenti, la politica industriale, la formazione e lo sviluppo di nuove competenze”, ha concluso Pastore.

La pianificazione energetica ci può dire come realizzare un sistema energetico rinnovabile tecnicamente funzionante, ma il dialogo con i diversi attori e tutte le realtà coinvolte è necessario per discutere la pianificazione economica, sociale e industriale della transizione energetica, spiega il paper.

Gli ostacoli sono però molteplici. Il primo è il tempo.

“Nei decenni passati non abbiamo creato nuove filiere industriali e, più tempo passa senza sviluppare una politica industriale, più rischieremo di essere dipendenti da tecnologie straniere, perdendo diverse occasioni di sviluppo del Paese. Un altro ostacolo è rappresentato dagli interessi economici di chi non vuole che la transizione si realizzi. C’è chi ha investito e sta investendo in infrastrutture fossili e la decarbonizzazione rappresenta una perdita di enormi quantità di denaro”, ha detto Pastore.

Ha sottolineato poi che la mancanza di pianificazione rischia di limitare la transizione ad azioni scoordinate finalizzate esclusivamente al profitto privato e non ai benefici socio-economici per tutti i cittadini.

“Il fatto che esista una ampia letteratura scientifica (non solo questo articolo) che dimostra tale concetto, dovrebbe bastare a chiudere la discussione sul se è possibile o meno che le fonti rinnovabili riescano da sole a generare l’energia di cui abbiamo bisogno e concentrare la discussione su come realizzare la transizione energetica in modo da garantire un impatto socio-economico positivo”.

I ricercatori stanno ora sviluppando un modello più dettagliato che prenda in considerazione i diversi vincoli zonali, anche in ottica prezzi zonali.

“Ci aspettiamo un livello di dettagli maggiore che possa darci indicazioni più precise anche su dove installare le fonti rinnovabili, quanto investire sullo sviluppo della rete elettrica e come distribuire i sistemi di accumulo sul territorio”.

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