Una nuova energia per un nuovo mondo

Il mercato energetico sta mutando rapidamente con la crescita delle fonti rinnovabili, la decentralizzazione della produzione, l’imporsi dell’IoT, il diffondersi delle smart grid e con la nascita delle energy community

Fonti rinnovabili, decentralizzazione della produzione: come cambia l'energia

Datemi una leva e solleverò il mondo, datemi energia e ne costruirò uno nuovo. Si potrebbe parafrasare così la sua importanza, ma in realtà – soprattutto da quando l’informatica è entrata nelle nostre vite – è sotto gli occhi di tutti che senza energia elettrica il nostro stile di vita sarebbe impossibile: cellulari, computer, tv e qualsiasi sistema considerato “smart” perdono ogni utilità nel momento in cui rimangono spenti. E se una volta bastava organizzarsi a lume di candela per continuare a “far girare il mondo”, oggi non riusciamo quasi a immaginare una vita senza elettricità.

Da un lato questo ha comportato quasi il raddoppio dei consumi energetici mondiali, soprattutto nei paesi asiatici, dal 1973 al 2018 (fonte: IEA, Key World Energy Statistics 2020), dall’altro ha dato il via a una rivoluzione che si basa su diversi pilastri: il ricorso alle energie rinnovabili (principalmente fotovoltaico ed eolico), la trasformazione nella gestione delle risorse disponibili grazie al massiccio utilizzo dell’Information Technology e la maggiore capacità di accumulo attraverso l’impiego di sempre più efficaci batterie.

Suddivisione dell'energia per fonti - IEA

Questo sta portando a un aumento della produzione energetica a livello locale invece che centralizzato, all’elettrificazione dei mezzi di trasporto privati e alla creazione delle cosiddette energy community, capaci di massimizzare i vantaggi dei trend emergenti.

Energie rinnovabili al 29 per cento

Il ricorso alle energie rinnovabili non è certo una novità, ma è solo nel corso del 2020 che per la prima volta queste hanno superato quelle generate da carburanti fossili, almeno in Europa. Lo certifica la ricerca The European Power Sector in 2020 di Ember e Agora Energiewende, evidenziando anche come la forbice tra carbone e solare/eolico, che si era chiusa alla fine del 2018, si stia ora allargando in favore dei metodi più green.

Rinnovabili superano le fossili - Report Ember
Per la prima volta, le energie rinnovabili hanno superato i combustibili fossili come principale fonte di elettricità dell’UE. Le rinnovabili hanno generato il 38% dell’elettricità europea nel 2020, le fossili il 37%

A livello mondiale, nel 2020 il 29 per cento dell’energia prodotta è stata ottenuta da fonti rinnovabili, con una crescita particolarmente elevata del binomio solare/eolico (che ha raggiunto una quota del 9,4%), avvenuta a spese soprattutto del carbone, la cui percentuale è scesa in cinque anni dal 37,8 al 33,8%.

Un’altra tendenza che ha investito ormai da qualche anno il settore energetico è quello dell’Internet of Things (IoT), che rende possibile una gestione “smart” dell’energia. I sensori, installati soprattutto nei contatori, hanno dato vita allo smart metering, che insieme allo smart asset management costituisce in Italia il segmento più grande del mercato IoT. Lo evidenzia l’ultima ricerca dell’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano, quantificandolo in 1,5 miliardi di euro (-13% rispetto al 2019, a causa della pandemia), pari al 25% di un mercato che ha toccato nel 2020 i 6 miliardi di euro (-3% rispetto al 2019). Viste le crescite registrate nei due anni precedenti (+24% nel 2019, +35% nel 2018) si parla comunque di un mercato molto vivace.

Mercato IoT, ricerca dell’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano
Mercato IoT, ricerca dell’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano

Cresce la produzione in loco

La graduale riduzione delle fonti fossili a favore delle rinnovabili sta però spingendo la produzione locale. Abituati da sempre a grandi centrali da cui partiva la distribuzione di energia, attraverso altrettanto grandi infrastrutture, oggi assistiamo al crescere di una produzione decentralizzata, più vicina ai luoghi di consumo.

La società di ricerche di mercato Global Industry Analysts, Inc, nel suo report Distributed Generation (DG) – Global Market Trajectory & Analytics (aprile 2021), prevede che a livello mondiale questo mercato raggiungerà i 183,2 miliardi di dollari entro il 2025. I sistemi di generazione distribuita stanno rapidamente crescendo nei settori residenziale, commerciale e industriale sotto forma di pannelli solari, piccole turbine eoliche, celle a combustibile alimentate a gas naturale, generatori di emergenza, sistemi di incenerimento di rifiuti solidi urbani, combustione di biomasse e così via.

Questa tendenza porta con sé la necessità di immagazzinare l’energia generata, dato che non sempre il momento della sua produzione può coincidere con il consumo, o di cederla a chi ne ha bisogno in quel momento. E qui entrano in gioco due aspetti fondamentali di quella che sarà l’infrastruttura del futuro per la gestione energetica: le batterie e le energy community.

Sul primo fronte, negli ultimi anni sono stati fatti passi da gigante, tanto che le batterie sono diventate oggetto di sviluppo da parte di aziende come Tesla o di Engie Storage non solo per le vetture elettriche, ma anche come sistema di immagazzinamento casalingo dell’energia. E quando si prendono in considerazione le potenzialità degli accumulatori montati sui veicoli, che per gran parte della giornata rimangono fermi nei box o nei parcheggi, le cose si fanno ancora più interessanti. Ma questa è materia complessa e ne parliamo più nello specifico nel pezzo dedicato alle Smart Grid.

Energia in comunità

Il tema si collega però con quello delle energy community, dove produzione e consumo di energia si fondono in un gruppo di individui o entità che mettono a disposizione la produzione in eccesso o che la utilizzano per coprire il proprio fabbisogno se il sistema di generazione in loco non riesce a far fronte alle richieste. L’utilizzo di tecnologie di blockchain può favorire l’interscambio di energia senza la necessità di un intermediario, regolando gli aspetti economici della compravendita.

Le comunità energetiche sono sempre più viste dagli enti regolatori come parte della transizione verso l’energia pulita. Le stime della Commissione Europea, che però non vengono aggiornate dal 2016, suggeriscono che entro il 2030 nell’UE queste entità potrebbero possedere circa il 17% della capacità eolica installata e il 21% di quella solare. Nel 2019, l’EU Clean Energy Package per la prima volta ha istituito un quadro giuridico per le comunità energetiche dei cittadini.

Il futuro del settore energetico, che per lunghi decenni ha vissuto su ormai antiche convenzioni, promette quindi di portare a una vera e propria rivoluzione, in cui la parola “smart” sarà il faro guida di ogni processo di innovazione.

 

Autore dell’articolo Paolo Galvani per ElettricoMagazine

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