Fotovoltaico e accumulo: sfide e opportunità del sistema energetico

Negli ultimi anni si è assistito a un vero cambio di paradigma del sistema elettrico: decentralizzazione e sostenibilità sono le parole chiave. Il fotovoltaico e l’accumulo sono gli interpreti di questo cambiamento

Fotovoltaico e accumulo: sfide e opportunità del sistema energetico

Negli ultimi anni il sistema energetico europeo è entrato in una fase di radicale trasformazione puntando con decisione sulla green Economy come modello di uno sviluppo necessario e sostenibile.
Sotto la spinta di vincoli ambientali sempre più crescenti e di nuovi fabbisogni energetici, tali cambiamenti hanno portato a un aumento della diffusione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili.

La non programmabilità degli impianti rinnovabili (FER), in particolare di fotovoltaico ed eolico, e la loro capillare diffusione anche sulle reti di distribuzione in media e bassa tensione, hanno indotto a un forte ripensamento sui criteri di pianificazione ed esercizio dei sistemi elettrici di potenza e ad un coinvolgimento sempre più spinto dell’utenza diffusa passiva, attiva o mista nell’attività di conduzione delle reti elettriche.

L’Italia, a livello europeo, è stata tra i primi interpreti dell’obiettivo di maggior sostenibilità ambientale della produzione elettrica, conseguibile attraverso l’impiego delle fonti rinnovabili e, infatti, è stata tra le prime nazioni che ha volto la propria attenzione all’impiego dei sistemi di accumulo elettrochimico. Tali sistemi possono peraltro svolgere un ruolo ampio anche nel cogliere obiettivi di maggiore efficienza nella trasmissione e distribuzione di energia quali essere strumenti di un nuovo paradigma di generazione diffusa e autoconsumo.

Storage e fotovoltaico: un binomio vincente

I sistemi di accumulo possono essere impiegati per la fornitura di servizi molto diversi, alcuni dei quali richiedono il “Power Intensive”, quindi sistemi in grado di scambiare elevate potenze per tempi brevi (da frazioni di secondo a qualche minuto), mentre altri richiedono l’ “Energy Intensive”, quindi sistemi in grado di fornire potenza con autonomia di parecchie ore. Ad applicazioni molto diverse corrispondono caratteristiche elettriche dei sistemi di accumulo variabili in un intervallo di valori piuttosto ampio. La potenza elettrica del sistema di accumulo può variare da qualche kW nelle applicazioni residenziali a centinaia di MW nelle reti di trasmissione.

La durata della scarica può variare da decine di ore per gli impianti “Energy Intensive”, a frazioni di secondo per impianti destinati a migliorare la Power Quality dei sistemi di utente. I benefici economici ottenibili dai sistemi di accumulo dipendono anche dalla possibilità degli stessi di partecipare al mercato elettrico e dalla remunerazione dei servizi di rete.

Pertanto fotovoltaico e accumulo rappresentano oggi un tandem importante in tutti i campi di applicazione (residenziale, industriale ma anche utility scale) proprio per la capacità di offrire molteplici soluzioni in diversi ambiti.

Il sistema di accumulo abbinato ad un impianto fotovoltaico ha il duplice vantaggio di poter ottimizzare l’autoconsumo riducendo i costi in bolletta e dall’altro di costituire localmente una piccola infrastruttura di rete affidabile, flessibile e pronta a gestire nuovi carichi elettrici e quindi a garantire la stabilità della rete, cioè il funzionamento in sicurezza e in equilibrio dell’infrastruttura migliorando la qualità del servizio elettrico.

Il sistema di accumulo consente di stabilizzare la rete grazie alla gestione locale dell’energia.

Libro Bianco sui sistemi di accumulo

La terza edizione del Libro Bianco sui Sistemi di Accumulo, “L’accumulo elettrochimico di energia. Nuove regole, nuove opportunità” realizzato attraverso la oramai consolidata collaborazione tra ANIE Energia e RSE è finalizzata proprio all’approfondimento di tematiche legate allo sviluppo del sistema energetico e dell’uso efficiente e pulito di energia esaminando i vantaggi dell’applicazione dell’accumulo elettrochimico da parte di operatori di generazione (da rinnovabili, ma anche da combustibili fossili) e da parte di singoli utenti finali o di utenti che agiscono collettivamente.

Obiettivo del progetto è stato quello di realizzare un utile strumento di informazione per gli operatori di mercato e per gli Organismi che hanno il compito di emanare i provvedimenti atti a consentire, in una logica di neutralità tecnologica, la più efficace partecipazione dei sistemi di accumulo all’evoluzione del sistema elettrico.

Fotovoltaico e accumulo: la situazione italiana

Ma a che punto siamo con le nuove installazioni di fotovoltaico e accumulo in Italia? L’osservatorio FER e Sistemi di Accumulo di ANIE Rinnovabili, che ormai da anni gestisce ed elabora i dati GAUDI’ di Terna, rileva un andamento di sviluppo positivo ma non sufficiente in ottica decarbonizzazione.

Secondo l’Osservatorio FER, nei primi 10 mesi del 2020 le nuove installazioni di fotovoltaico risultano in crescita nonostante la grave crisi sanitaria, sociale ed economica non ancora conclusasi. Il comparto fotovoltaico ha raggiunto ad ottobre 2020 quota 538 MW di nuove installazioni con una crescita (+25%) rispetto al 2019.

Le installazioni mensili hanno avuto un notevole incremento a luglio (+83 MW) e agosto (+102 MW), corrispondenti al periodo in cui l’emergenza sanitaria ha subito una frenata, per poi calare a settembre e ottobre registrando rispettivamente 49 MW e 45 MW.

Si segnala che con l’attuale media fotovoltaica di 54 MW/mese, registrata nei primi 10 mesi del 2020, si è ancora ben lontani dalla media fotovoltaica di 250 MW/mese necessaria per raggiungere gli obiettivi del PNIEC al 2030. Il recente e deludente esito dell’ultima asta del DM FER 4.7.2019 ha evidenziato che gli ostacoli autorizzativi nel settore FER sono in crescita, malgrado si sia intervenuti con il DL Semplificazioni.

Dati fotovoltaico su base mensile - dati Gaudì
L’installazione di impianti fotovoltaici si attesta a 54 MW/mese. Per raggiungere gli obiettivi del PNIEC sono necessari 250 MW/mese

Con riferimento ai sistemi di accumulo dal nuovo report si rileva che a fine di ottobre 2020 risultano installati ben 36.896 sistemi di accumulo. La potenza complessiva installata è pari a 170 MW, mentre la capacità massima utilizzata si attesta sui 267 MWh. Ad eccezione di un sistema di accumulo stand-alone, tutti gli altri sistemi installati risultano abbinati a impianti fotovoltaici di taglia residenziale (potenza inferiore o uguale ai 10 kW).

I dati mensili del 2020 mostrano un calo delle installazioni nei soli mesi di marzo e aprile attribuibile al rallentamento delle attività a causa del lockdown, compensato però dal picco delle installazioni nei mesi di giugno e luglio 2020. Nonostante l’emergenza, le famiglie hanno comunque deciso di investire nel comparto utilizzando la detrazione fiscale del 50% e grazie agli operatori di settore, a fine ottobre 2020, è stato installato un numero di sistemi di accumulo equivalente a quello dell’intero 2019.

Potenza e numero di impianti di accumulo fotovoltaico diviso per Regioni
Numero e potenza degli impianti di storage installati nelle diverse regioni italiane (fonte dati GAUDI’ di Terna)

Progressi verso la decarbonizzazione e transizione energetica

I bandi regionali – per supportare l’investimento di sistemi di accumulo abbinati a impianti fotovoltaici – hanno avuto un ruolo decisivo nel raggiungere i risultati. È, dunque, auspicabile che vengano replicate le iniziative regionali.

Ma anche in questo caso, il raggiungimento degli obiettivi di medio periodo – 1.000 MW entro il 2023 di accumulo centralizzato tra pompaggio ed elettrochimico – prospettati dallo scenario PNIEC è molto lontano.

Agli operatori serve maggior visibilità delle policy di medio/lungo termine con cui si intendono raggiungere gli obiettivi. Attualmente sono programmati investimenti in storage per circa 330 MW al 2023, sperando che con le procedure autorizzative introdotte dal DL Semplificazioni possano entrare in esercizio i 96 MW aggiudicati all’asta dello scorso anno del Capacity Market e i 230 MW che verranno assegnati per la Fast Reserve che introdurrà il servizio di regolazione ultra-rapida della frequenza.

Tra i recenti provvedimenti troviamo:

  • semplificazione iter autorizzativi per i sistemi di accumulo elettrochimici introdotta dal DL Semplificazioni;
  • Superbonus 110% per l’installazione dei sistemi di accumulo e l’introduzione della cessione del credito anche agli istituti finanziari;
  • la promozione delle comunità energetiche e dell’autoconsumo collettivo.

Sicuramente favoriranno il comparto delle rinnovabili abbinate allo storage, ma non sono sufficienti per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione.

 

Articolo a cura di ANIE

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