Decarbonizzare l’ambiente è una priorità fondamentale e, per farlo, è indispensabile ridurre al minimo, idealmente azzerare, il consumo di combustibili fossili. Lo sviluppo dell’elettrico nei consumi finali di energia rappresenta quindi la strada principale. Con la necessaria gradualità, la mobilità del futuro sarà elettrica, il riscaldamento domestico sarà garantito da pompe di calore, le cucine utilizzeranno piastre a induzione e lo stesso avverrà negli uffici e negli usi industriali. Tuttavia, l’energia elettrica non è una fonte primaria, ma un vettore, e deve essere prodotta attraverso la conversione di altre fonti, che non dovranno più includere carbone, metano o altri derivati del petrolio.
Il Governo italiano ha recentemente rilanciato l’opzione nucleare, già respinta dai cittadini italiani nei referendum del 1987 e del 2011. Ma è davvero necessario il nucleare? Al di là delle considerazioni tecniche sui costi, sulla gestione delle scorie radioattive e sui tempi di realizzazione, i sostenitori delle centrali nucleari affermano che queste siano imprescindibili. Ritengono che la produzione di energia da fonti rinnovabili non sia sufficiente a soddisfare il fabbisogno energetico, né in termini di quantità né di continuità. Tuttavia, queste affermazioni, valide forse in passato, oggi appaiono superate. Recentemente, un documento firmato da centinaia di esperti, docenti universitari e ricercatori ha ribadito che il 100% di energia rinnovabile è possibile.
Per quanto riguarda la quantità, l’energia che arriva dal Sole è enorme, potremmo dire spropositata, ben oltre i fabbisogni dell’umanità. Del resto, il Sole è il motore di tutta la vita sul nostro pianeta, inclusa quella del regno animale e vegetale. Con un rapido calcolo, si può dimostrare che sarebbe sufficiente coprire meno di un centesimo del territorio italiano con pannelli fotovoltaici per generare l’equivalente del consumo elettrico attuale.
Non c’è quindi un problema di quantità, ma piuttosto di discontinuità, soprattutto quando si parla del sole. Tuttavia, le fonti rinnovabili non si limitano al fotovoltaico, il cui apporto energetico è nullo durante la notte. Esistono anche altre soluzioni, come l’eolico, che sfrutta l’energia cinetica del vento, l’idrico, che utilizza l’energia potenziale dell’acqua, il geotermico, che sfrutta il calore del sottosuolo, oltre all’energia ricavata dalle biomasse e al solare termico. Già lo scorso anno, l’insieme delle fonti rinnovabili ha coperto il 41,2% del fabbisogno energetico italiano per l’elettricità.
La domanda di energia elettrica varia significativamente nell’arco delle 24 ore: durante le ore diurne si registrano picchi di consumo, mentre nelle ore notturne si osserva una sensibile diminuzione. Nel luglio 2024, il massimo picco di potenza in rete è stato raggiunto tra le 14:00 e le 15:00, con una richiesta di 57,8 GW. In quell’occasione, le fonti rinnovabili hanno contribuito per il 47%, il termico tradizionale per il 42% e le importazioni per l’11%. La richiesta minima di potenza elettrica, invece, è stata di circa 35 GW alle 5:00 del mattino, con il 23% coperto da fonti rinnovabili.
La curva del fabbisogno di potenza nelle 24 ore è fortemente influenzata dai prezzi dell’energia suddivisi per fasce orarie, che risultano più elevati nelle cosiddette ore di punta (dalle 8 alle 19 nei giorni feriali). Al contrario, negli altri orari e nei giorni festivi, l’energia ha un costo più contenuto. Di conseguenza, le industrie ad alto consumo energetico tendono a concentrare i prelievi di energia elettrica durante la notte per sfruttare i prezzi più vantaggiosi. Anche a livello domestico, è ancora consigliato utilizzare elettrodomestici come la lavatrice nelle ore serali piuttosto che durante il giorno.
Con l’aumento della produzione di energia fotovoltaica, questa dinamica subirà un cambiamento significativo. Nei prossimi anni, i prezzi dell’energia elettrica all’ingrosso, così come quelli destinati ai consumatori finali, diventeranno più vantaggiosi durante il giorno e più costosi durante la notte. La curva della domanda di energia nelle 24 ore sperimenterà un incremento dei picchi di consumo diurno e una riduzione dei minimi notturni. Già oggi, chi possiede un impianto fotovoltaico installato sul tetto è consapevole che, per ottimizzare il risparmio, è preferibile concentrare l’uso degli elettrodomestici nelle ore di sole.
Per lo stesso motivo, anche la gestione dell’energia prodotta dagli impianti idrici a serbatoio subirà un cambiamento. Attualmente, l’acqua accumulata negli invasi montani, trattenuta dalle dighe, viene utilizzata durante le ore di punta diurne per la produzione di energia e, attraverso i pompaggi, riportata in quota di notte. In futuro, grazie alla crescente disponibilità di energia fotovoltaica, i pompaggi negli invasi saranno effettuati durante il giorno, mentre la produzione elettrica idrica sarà ottimizzata nelle ore notturne.
La generazione abbondante di energia durante le ore diurne, grazie ai pannelli fotovoltaici, permetterà di accumularla durante il giorno per utilizzarla nelle ore notturne. Gli impianti fotovoltaici domestici, equipaggiati con batterie di accumulo, già svolgono questa funzione per le singole utenze. Tuttavia, sarà fondamentale potenziare i sistemi di accumulo energetico esistenti, così da immagazzinare le eccedenze di energia prodotta durante il giorno e renderle disponibili nei periodi di minore produzione.
L’idrogeno rappresenta una soluzione ideale, poiché può essere prodotto tramite elettrolisi utilizzando gli eccessi di energia generata dal fotovoltaico, per poi essere stoccato e impiegato successivamente per la produzione di energia elettrica nei periodi di scarsa insolazione. Tuttavia, il bisogno di stoccaggio energetico, sia per affrontare situazioni di emergenza che per la compensazione stagionale, risulta significativamente inferiore rispetto a quanto ipotizzato in passato. Fotovoltaico ed eolico, pur essendo entrambi fonti non programmabili, tendono a compensarsi in maniera sinergica, minimizzando la necessità di accumulo stagionale di energia.
Un futuro basato esclusivamente sull’energia rinnovabile è non solo possibile, ma anche necessario. Il raggiungimento di questo obiettivo richiede un equilibrio ottimale tra le diverse fonti, in particolare idroelettrico, eolico e fotovoltaico. Queste tecnologie, ormai consolidate e affidabili, sono capaci di assicurare una produzione di energia elettrica pulita, contribuendo progressivamente alla diminuzione dell’utilizzo di combustibili fossili. Inoltre, questo approccio permetterà di superare la necessità di ricorrere alle centrali nucleari.
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