Il fotovoltaico in un sistema elettrico in transizione

di Gianni Silvestrini

L’irruzione del fotovoltaico in un sistema elettrico in transizione

Le utilities in Germania, Italia e Usa sono in difficoltà e la situazione per loro è destinata a peggiorare, anche se proveranno a reagire. La forte penetrazione del fotovoltaico e delle altre rinnovabili elettriche richiederà invece una profonda trasformazione dei produttori di elettricità da fonti convenzionali. Un articolo di Gianni Silvestrini pubblicato per la rivista mensile ‘FotoVoltaici’.
03 maggio 2013

Gli attacchi al fotovoltaico aumentano di intensità, come ci ricorda il pamphlet di Chicco Testa “Chi ha ucciso le rinnovabili?”. La motivazione ufficiale delle prese di posizione, che provengono anche dai grandi media, riguarda l’incidenza sulla bolletta elettrica di incentivi troppo alti. Ma è la crisi dei conti economici delle utilities, con le centrali elettriche in difficoltà anche per la crescita dell’elettricità verde, a rappresentare la preoccupazione principale sottesa agli attacchi. Lo scricchiolio del sistema elettrico, impensabile fino a qualche anno fa, non riguarda peraltro solo l’Italia e la Germania, ma coinvolge ormai anche gli Usa.

Da noi incidono, oltre all’irruzione delle rinnovabili, il declino della domanda e l’eccesso di potenza convenzionale installata. Nel 2012 il fabbisogno di elettricità, 325 TWh, era tornato sui livelli del 2004 e nel primo bimestre di quest’anno si è registrata, a parità di calendario, un’ulteriore flessione del 3,7% rispetto ai valori del 2012. In questo contesto le quote di elettricità solare ed eolica hanno costretto molte centrali a ciclo combinato a lavorare meno di 2500 ore l’anno, a volte in perdita.

Negli Usa ad essere messi in crisi dai 60 GW eolici non sono le centrali alimentate a gas, visto che in quel paese il prezzo del metano è crollato negli ultimi anni grazie al “fracking”, ma diversi impianti a carbone e nucleari che in alcune ore sono costretti a vendere elettricità a prezzi negativi. E la situazione negli Stati Uniti è destinata ad aggravarsi nei prossimi anni per la forte crescita prevista sia della potenza solare che di quella eolica.

La situazione della Germania è ancora diversa. Qui aumentano rinnovabili, esportazioni e anche carbone, mentre calano nucleare e gas, per le motivazioni che spiegheremo più avanti.

In tutti i casi descritti le utilities sono in difficoltà e la situazione per loro è destinata a peggiorare. Secondo il rapporto “The unsubsidised solar revolution” pubblicato dalla più importante banca svizzera, UBS, i prossimi anni vedranno una rapida crescita del fotovoltaico in Europa anche in assenza di incentivi. Lo studio analizza i casi di Germania, Italia e Spagna stimando che nel 2020 ci potrebbero essere 43 GW fotovoltaici installati senza incentivi diretti, in parte accoppiati a sistemi di accumulo, con un incidenza sulla domanda elettrica compresa tra il 6 e il 9% (fig. 1).

Dunque, è comprensibile la reazione degli interessi colpiti. In Germania si è tentato di mettere un tetto agli incentivi e di colpire anche retroattivamente. Ma quello delle rinnovabili è diventato un comparto ormai troppo forte e la proposta del Governo è stata bocciata. In altri paesi, come Spagna, Grecia e repubblica Ceca, la retroattività invece ha colpito. C’è dunque da aspettarsi qualche tentativo del genere anche in Italia. Tutto dipenderà dal prossimo governo.

Ma la riflessione di fondo va oltre il ruolo del fotovoltaico per investire il processo diradicale trasformazione del sistema elettrico che, come abbiamo visto, comporta e comporterà traumi che occorrerà gestire con intelligenza. Il mondo delle rinnovabili deve avanzare una proposta ragionevole che tenga conto dell’intero quadro in movimento. E una riflessione dovranno farla anche i grandi operatori per definire nuove strategie.

Per capire cosa potrà succedere in Italia, è molto interessante analizzare l’evoluzione della “Energiewende”, la trasformazione energetica avviata con grande determinazione in Germania che abbina la sfida dell’abbandono del nucleare con quella della forte riduzione delle emissioni climalteranti.

Intanto, iniziamo dalla storia di questo termine. La Energiewende venne lanciata nel 1980 dall’Öko-Institut di Friburgo per indicare la necessità del passaggio ad un sistema energetico senza atomo e senza combustibili fossili. Accolta inizialmente con forte ostilità dall’establishment, questa visione ha progressivamente preso piede e adesso è stata fatta propria, con più o meno slancio, dall’intero schieramento delle forza politiche.

Sono stati fissati obiettivi molto ambiziosi per il 2050, con una riduzione delle emissioni dei gas serra dell’80-95% e con le rinnovabili che dovrebbero coprire l’80% della domanda elettrica e il 60% dei consumi totali. Centrale in questa visione è la riduzione dei consumi e energetici e il passaggio dal modello centralizzato a quello decentrato del nuovo sistema energetico. In effetti, ci sono ormai più di 1,3 milioni di impianti fotovoltaici in funzione, che sommati alle migliaia di impianti eolici e a biomassa, stanno trasformando completamente la fisionomia del mix produttivo.

Dopo l’incidente di Fukushima, si è deciso di accelerare l’uscita dal nucleare, rendendo ancora più ambiziosa la trasformazione energetica. La vera sfida della rivoluzione in atto non consiste tanto nella crescita delle rinnovabili. La quale, anzi, ha registrato una dinamica più rapida del previsto con il passaggio dal 6 al 25% in soli dieci anni della quota di elettricità verde, percentuale che dovrebbe arrivare almeno al 35% entro il 2020. I problemi aperti riguardano da un lato il mix esistente di centrali, dall’altro l’adeguamento della rete.

L’analisi modellistica effettuata da UBS indica, ad esempio, che la sola espansione non sussidiata del solare comporterebbe al 2020 un calo medio del 10% del prezzo del kWh sul mercato elettrico, con ulteriori difficoltà per gli operatori elettrici che si vedrebbero dimezzare i profitti (Fig. 2). Da qui l’indicazione dell’Istituto bancario a vendere le azioni di una serie di utilities tedesche spiazzate dalle novità.

In questo quadro che succede delle centrali termoelettriche esistenti? Per gestire la quota crescente di rinnovabili non programmabili, i cicli combinati rappresentano l’abbinamento ideale, al contrario delle centrali a carbone e a quelle nucleari che hanno tempi di variazione della potenza piuttosto lenti. In questa fase però in Germania i cicli combinati vengono spiazzati dalle rinnovabili e dal carbone. Nel 2012 la produzione da carbone è infatti cresciuta a causa dei bassissimi valori dei prezzi della CO2 sul mercato europeo dell’Emissions Trading e degli alti prezzi del gas.

Sul lungo periodo tuttavia il ruolo dei combustibili solidi è destinato a calare (Fig. 3).  Entro il 2020 verranno chiusi 18,5 GW, parzialmente sostituiti da 11,3 GW, sempre a carbone ma più efficienti, e le dismissioni continueranno negli anni successivi. Non pare dunque esserci un grande futuro per il carbone, anche perché il sequestro della CO2 che potrebbe garantire uno spazio a questo combustibile sembra destinata ad un ruolo molto modesto per l’opposizione dei Länder.

Resta la difficoltà dei cicli combinati. Per garantire al gas nei prossimi decenni un ruolo importante e complementare alla corsa delle rinnovabili, in Germania si sta discutendo se introdurre un “capacity payment” o una “riserva strategica”.

Ma per consentire la crescita delle rinnovabili occorrerà un notevole sforzo perpotenziare e trasformare la rete elettrica e progettare la capacità di accumulo. Si tratta, in effetti, della più importante sfida infrastrutturale in Germania dal dopoguerra con investimenti che arriveranno a 200 miliardi €.

Dunque, costi elevati per la transizione tedesca. Occorre però osservare che l’impatto sulle bollette (5,3 c€/kWh a gennaio 2013) è destinato a calare sul medio periodo e che sul lungo termine la svolta sarà economicamente vantaggiosa per il paese.

E’ interessante, infine, notare come finora tutti i sondaggi diano un forte sostegno allaEnergiewende, anche perché questa scelta ha generato occupazione, 380.000 addetti solo nel comparto delle rinnovabili, e la trasformazione vede coinvolta direttamente una fetta importante della società, con milioni di cittadini coinvolti. Sono in forte crescita anche gli esempi di cooperative nella proprietà di nuovi impianti: il loro numero è passato da 101 nel 2007 a 586 con 80.000 iscritti nel 2011.

Per finire un’occhiata agli scenari mondiali del fotovoltaico. Quest’anno è prevista una leggera crescita in termini di potenza istallata che potrebbe posizionarsi a 31-33 GW con la Cina al primo posto (8 GW sembrano un risultato plausibile, anche se si parla di un target di 10 GW), seguiti da Germania, Usa, Giappone e dall’Italia che manterrebbe un onorevole quinto posto.

Il comparto solare continuerà a crescere ed entro il 2017 la potenza cumulativa fotovoltaica dovrebbe subire un altro raddoppio (vedi grafico 4)

Terminate tra il 2013 e 2014 le dolorose ristrutturazioni della filiera solare, la tecnologia si diffonderà in modo sempre meno dipendente dalle incentivazioni in un numero crescente di paesi, candidandosi a diventare la soluzione centrale della rivoluzione energetica nella seconda metà del secolo.

03 maggio 2013

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