Sono le due principali nuove fonti rinnovabili; vediamo quanto spazio sono riuscite a conquistare nel sistema elettrico dei paesi che hanno deciso di utilizzarle maggiormente.
(aggiornato con i dati 2022)
Analizzare la quota di produzione raggiunta da fonti come l’eolica e la fotovoltaica è particolarmente interessante. Si tratta infatti di due fonti non programmabili e intermittenti, ovvero caratterizzate dall’impossibilità di adattare la produzione all’andamento dei consumi elettrici e dall’avere delle variazioni di produzione intense e di breve termine.
Non è un difetto da poco perché l’affidabilità del sistema elettrico si basa su un preciso equilibrio tra la domanda di energia richiesta sulla rete e quella immessa dagli impianti di produzione. Da questo dipende la stabilita dei valori di tensione e frequenza dell’elettricità, che se variano troppo possono creare problemi.
Per questo motivo si è ritenuto per diverso tempo che eolico e fotovoltaico avessero dei seri limiti al loro utilizzo. Si tratta dei cosiddetti limiti alla penetrazione delle rinnovabili intermittenti, determinati in termini di potenza massima installabile in un paese per preservare condizioni di sicurezza della rete. Ovviamente dalla potenza installata dipende poi la quantità di energia prodotta.
In passato diversi studi avevano calcolato in Italia limiti molto stringenti, nell’ordine di 5-10.000 MW di potenza intermittente massima (vedi ad esempio questo studio del 2007 a pag.3). Erano stime molto pessimistiche e infondate, visto che il limite dei 10.000 MW è stato superato già nel 2011 e che oggi siamo quasi a quattro volte di più. Il problema di questi studi è che non consideravano adeguatamente le normali risorse di flessibilità che ogni sistema elettrico già possiede e che consentono di raggiungere notevoli percentuali di penetrazione delle rinnovabili intermittenti senza particolari sforzi.
Nel prossimo futuro, poi, sarà possibile arrivare ad un sistema elettrico la cui produzione sia basata su fonti rinnovabili, in gran parte non programmabili e intermittenti, puntando su un mix di cinque soluzioni:
- Impianti di produzione programmabili e flessibili che siano in grado di compensare la variabilità delle fonti rinnovabili non programmabili (la cosiddetta funzione di backup);
- Sistemi di accumulo specializzati nel gestire cicli di breve-medio termine (ore, giorni) e medio-lungo termine (mesi, stagioni);
- Adeguati scambi di energia tra zone interne al paese e con l’estero;
- Una gestione attiva dei consumi per seguire meglio la produzione;
- Modulazione degli eccessi di produzione in mancanza di altre soluzioni praticabili.
Fatte queste premesse, andiamo quindi a vedere quali paesi si sono spinti più avanti nell’utilizzo di queste due fonti. Per rendere il dato più significativo sono stati considerati solo paesi con una produzione elettrica totale nazionale di almeno 50 TWh come media negli ultimi 5 anni. Iniziamo dall’eolico:
Si può notare subito un totale dominio dei paesi europei (e dell’Unione Europea). Inoltre i valori sono complessivamente significativi, ad indicare come l’eolico sia una tecnologia più matura rispetto al fotovoltaico, con uno storico di installato maggiore e una migliore produttività in gran parte d’Europa.
Come si vede il Portogallo è riuscito a consolidare la sua prima posizione staccando il Regno Unito e lasciando indietro ancor di più gli altri paesi in classifica.
Il paese che ha incrementato maggiormente la sua quota percentuale negli ultimi cinque anni è stata la Grecia, seguita dalla Svezia e Paesi Bassi.
Bisogna ricordare che la produzione eolica e solare è caratterizzata da una certa variabilità annuale, ovvero alcuni anni possono essere più ventosi o soleggiati di altri. Questo può far variare la percentuale a prescindere dalle effettive variazioni della potenza installata. Anche variazioni anomale nei consumi di energia, in positivo o in negativo, possono influenzare le quote. La tendenza sui cinque anni è sicuramente un indicatore più affidabile sull’effettivo sviluppo di queste fonti.
L’Italia è esclusa da questo grafico avendo una quota del 7,2%.
Vediamo ora il fotovoltaico, o meglio, il solare, essendo inclusa anche la produzione degli impianti termici a concentrazione (detti anche termodinamici), che però è insignificante:
Qua la situazione è geograficamente più equilibrata e sono rappresentati quasi tutti i continenti anche se rimane una prevalenza europea.
Il Cile, come era prevedibile dalle tendenze, ha confermato la sua prima posizione, anche se i Paesi Bassi hanno mostrato un incremento davvero notevole nel 2022 riuscendo a scalzare dal secondo posto l’Australia.
L’Italia sta perdendo posizioni da diversi anni. Era ancora prima in classifica nel 2019 mentre nel 2021 era al settimo posto. Come si vede nel 2022 è scivolata al nono posto e, viste le tendenze di crescita degli altri paesi, rischia seriamente di uscire anche da questa classifica. Le installazioni di nuovi impianti fotovoltaici in Italia mostrano comunque una discreta ripresa che, se si rafforza, potrebbe anche far recuperare all’Italia qualche posizione.
Da notare che in questa classifica ci sono due paesi (Germania e Paesi Bassi) che non possono certo essere considerati tra quelli ricchi di sole. Questo può far ritenere a molti che sia uno spreco di risorse. In realtà questi valori indicano che il fotovoltaico gode di una certa versatilità per quanto riguarda bassi livelli di irraggiamento solare, garantendo adeguati livelli di produttività anche a latitudini più elevate. La notevole riduzione dei costi della tecnologia ha fatto il resto, rendendo competitivo il fotovoltaico anche in questi paesi.
Probabile comunque che nel tempo, con una sempre maggiore diffusione del fotovoltaico a livello globale, i paesi con un maggiore irraggiamento solare finiscano per dominare questa classifica e, a guardare bene, questa tendenza è in parte già visibile.
Vediamo infine la classifica dei paesi che hanno la maggior quota di eolico e solare sommati assieme:
Come detto l’eolico è più diffuso, quindi finisce per incidere molto in questa classifica che difatti è nuovamente dominata da paesi europei, con la presenza di Cile e Australia al settimo e ottavo posto. Il fotovoltaico sta comunque crescendo molto ed è probabile che in un prossimo futuro le cose siano più equilibrate.
Come si vede, nel 2022 il primo posto come quota di produzione da eolico e solare è stato preso dalla Grecia con un 35,6%. L’Italia era già uscita da questa classifica lo scorso anno scivolando in undicesima posizione, che è stata confermata anche nel 2022 con una quota del 16,8%.
Il problema è che in Italia le nuove fonti rinnovabili hanno avuto un notevole sviluppo in passato, in particolare nel periodo 2010-2013, ma successivamente le installazioni di nuovi impianti sono rallentate molto, sia per la mancanza di strumenti incentivanti, sia per gli eccessivi vincoli burocratici che nel frattempo sono stati posti. Paradossalmente l’Italia è rimasta indietro proprio quando il continuo calare dei costi delle tecnologie rinnovabili le hanno rese competitive sul mercato.
In molti altri paesi questo notevole rallentamento nelle installazioni non c’è stato o è stato comunque più breve e l’Italia, che aveva conquistato una posizione di primo piano come quota di produzione da nuove fonti rinnovabili, sta oggi perdendo inevitabilmente terreno.
Dal 2022 si intravvede un cambiamento di tendenza in Italia, necessario anche per raggiungere gli ambiziosi obiettivi di produzione rinnovabile al 2030 che sono stati definiti. La bozza del Piano Nazionale integrato Energia e Clima (PNIEC) presentata recentemente dal Governo prevede una quota complessiva di rinnovabili del 65% nel 2030 (partendo da una quota media negli ultimi anni di circa il 36%). Obiettivo che nella stesura finale potrebbe anche essere rivisto al rialzo.
Possibile quindi che l’Italia riesca a rientrare in questa classifica, anche se, vista la forte crescita delle rinnovabili un po’ in tutto il mondo, non sarà facile.
Ovviamente va chiarito che eolico e fotovoltaico sono le due principali nuove fonti rinnovabili, ma non sono le uniche fonti rinnovabili. Come si sa una buona parte della produzione rinnovabile dipende ancora dall’idroelettrico (la fonte rinnovabile “storica”), inoltre esistono altre nuove fonti rinnovabili elettriche come le bioenergie, il geotermico e altre minori (anche se il geotermico non è proprio una fonte “nuova”).
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I vecchi grafici sono visibili qui:
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- 2018 – Eolico; Solare; Eolico+Solare
- 2019 – Eolico; Solare; Eolico+Solare
- 2020 – Eolico; Solare; Eolico+Solare
- 2021 – Eolico; Solare; Eolico+Solare
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Va considerato che i dati sono spesso sottoposti a rettifiche successive, quindi i vecchi grafici potrebbero riportare valori non aggiornati.
Fonti
I dati sono tratti dal sito web dell’Energy Institute sezione “Exploring Energy; Statistical Review of World Energy; Resources and data downloads” scaricando il foglio di calcolo “Statistical Review of World Energy Data”. I dati della produzione elettrica si trovano nelle cartelle contraddistinte dal termine “generation” e i valori in TWh.
Questo istituto ha ereditato e preso in gestione le statistiche sull’energia pubblicate in passato dalla BP.
Le percentuali sono state calcolate dividendo le produzioni delle due fonti considerate per la produzione elettrica totale.