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 2023)
(14/09/2024 – Piccole modifiche al testo)
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 severi, 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 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 rinnovabili 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 dell’energia 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 nel 2023 Regno Unito e Germania hanno fatto un notevole passo in avanti, anche grazie a condizioni meteorologiche favorevoli oltre a nuove installazioni di impianti, superando il Portogallo, che era in prima posizione nel 2022.
Come tendenza sugli ultimi 5 anni, notevoli e costanti sono gli incrementi mostrati dai Paesi Bassi. Anche Svezia, Finlandia e Belgio mostrano avanzamenti significativi.
Bisogna ricordare che la produzione eolica e solare è caratterizzata da una certa variabilità annuale (soprattutto l’eolica), 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 dell’8,9%.
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 mantiene nel 2023 il primato, dopo aver mostrato negli ultimi anni una progressione davvero notevole.
Più incredibile è comunque la conferma al secondo posto dei Paesi Bassi (non propriamente un paese ricco di sole), che negli ultimi anni ha mostrato una progressione simile a quella del Cile, partendo da quote percentuali più basse.
L’Italia, con una certa ripresa della crescita della quota percentuale, è riuscita quantomeno a stabilizzare la sua posizione (con i dati aggiornati era settima anche lo scorso anno) dopo che per anni aveva perso continuamente posizioni (nel 2019 l’Italia era ancora prima in questa classifica). In effetti le installazioni di nuovi impianti fotovoltaici dal 2022 mostrano una nuova accelerazione, che dovrebbe rafforzarsi ancora nel 2024.
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 solare fotovoltaico sta comunque crescendo molto ed è probabile che in un prossimo futuro il peso delle due fonti sia più equilibrato, se non addirittura invertito, considerando che la solare è una fonte che gode di un maggiore potenziale produttivo.
Come si vede, nel 2023 il primo posto come quota di produzione da eolico e solare è stato preso, in modo abbastanza sorprendente, dai Paesi Bassi con un notevole 40,9%.
L’Italia era già uscita da questa classifica nel 2021 scivolando in undicesima posizione. Nel 2023, con una quota del 20,6%, l’Italia è arretrata ancora finendo in tredicesima posizione.
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 obiettivi di produzione rinnovabile al 2030 che sono stati definiti. Il Piano Nazionale integrato Energia e Clima (PNIEC), recentemente presentato dal Governo (un commento era stato fatto qui), prevede una quota complessiva di rinnovabili elettriche del 63,4% nel 2030, partendo da una quota nel 2022 del 37,1% (pagina 98 del pdf).
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
- 2022 – 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; Download the data” scaricando il file del foglio di calcolo. 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. Solo i paesi con una produzione elettrica nazionale totale di almeno 50 TWh come media negli ultimi 5 anni sono stati presi in considerazione.