100% rinnovabili in Australia: l’ennesimo studio dimostra come fare

Recenti ricerche pubblicate su PNAS Nexus dimostrano la fattibilità di un sistema elettrico australiano interamente basato su energie rinnovabili.

Lo studio, fondamentale per gli stakeholder del fotovoltaico, analizza la combinazione ottimale di generazione e stoccaggio, evidenziando un ruolo chiave per l’energia solare.

La ricerca propone una rete elettrica che utilizza diverse soluzioni di stoccaggio temporale e un interconnettore tra le reti orientali e occidentali del paese. Questo interconnettore potrebbe ridurre del 6% i requisiti di capacità di generazione e del 14% quelli di stoccaggio, con un risparmio complessivo del 4% sui costi. L’energia solare, insieme a quella eolica, rappresenterebbe una parte significativa della fornitura elettrica, con il solare che fornisce energia durante le ore diurne e contribuisce in modo sostanziale alla stabilità della rete.

Il ruolo dello stoccaggio energetico a lungo termine è cruciale: la capacità di accumulare energia per 2-4 giorni assicura continuità anche in periodi di bassa produzione eolica e solare. Questo sottolinea l’importanza di investire in tecnologie avanzate di stoccaggio, come le batterie ad alta capacità e altre soluzioni innovative.

Per il settore fotovoltaico, questa transizione rappresenta un’enorme opportunità di crescita. Gli investimenti nelle infrastrutture di stoccaggio e nei sistemi fotovoltaici avanzati potrebbero non solo supportare l’obiettivo di un’Australia 100% rinnovabile, ma anche creare un mercato energetico più stabile ed economico.

Il ruolo chioave dello stoccaggio e delle interconnessioni

La transizione alle tecnologie rinnovabili deve affrontare la sfida dell’intermittenza e dell’inflessibilità delle fonti rinnovabili variabili (VRE). Sebbene esistano diverse soluzioni, lo stoccaggio energetico e l’espansione degli interconnettori giocheranno un ruolo cruciale. Lo stoccaggio non solo fornisce servizi ausiliari grazie alla rapida risposta delle batterie, ma è anche essenziale per garantire l’adeguatezza energetica in una rete completamente rinnovabile. Lo studio propone un modello di ottimizzazione della capacità di generazione e stoccaggio per la rete australiana, investigando soluzioni ottimali a basso costo e proponendo un interconnettore tra le reti orientali e occidentali.

L’analisi della sensibilità fornisce una visione completa dei limiti per le diverse tecnologie e dei costi di investimento previsti per la transizione. La combinazione ottimale di generazione rinnovabile e stoccaggio a scala multipla è determinata minimizzando il costo capitale totale di questi componenti. I requisiti di capacità sono sensibili ai costi tecnologici e alle efficienze di stoccaggio. Con la maturazione delle tecnologie di stoccaggio e la diminuzione dei costi, livelli più elevati di distribuzione dello stoccaggio potrebbero diventare possibili. La sovrapproduzione di energia rinnovabile è necessaria per ridurre le necessità di stoccaggio, ma può comportare un aumento del curtailment energetico. Per affrontare questo problema, possono essere stabiliti interconnettori regionali aggiuntivi per ridurre il curtailment, mentre l’energia in eccesso può essere utilizzata per produrre combustibili sintetici e idrogeno per l’esportazione e ulteriori entrate.

Per una rete completamente rinnovabile, l’interconnettore proposto con una capacità di 1.4-1.8 GW offre risparmi sui costi riducendo i requisiti di generazione e stoccaggio e alleviando il curtailment e altre perdite associate allo stoccaggio, offrendo al contempo una maggiore flessibilità della rete. Lo stoccaggio viene rappresentato con tre diverse tecnologie basate sui loro costi e sull’efficienza energetica, determinando le capacità più ottimali. È emerso che lo stoccaggio profondo gioca un ruolo cruciale nello scenario RE100, rappresentando il 46% e il 91% (valori mediani) della capacità di potenza e di energia di stoccaggio complessiva, rispettivamente. Allo stesso tempo, le capacità di stoccaggio combinate rappresentano il 54% e lo 0.33% della domanda di energia di picco e annuale, rispettivamente. Questa combinazione di stoccaggio è ottimale con una capacità di sovrapproduzione di circa il 120%, con l’energia eolica che fornisce oltre il 50% dell’energia totale generata.

A seconda del loro sviluppo, la combinazione ottimale di tecnologie di generazione e stoccaggio insieme a un interconnettore che collega NEM e WEM richiederebbe un investimento conservativo di circa 130-150 miliardi di dollari australiani. Questa somma rappresenta l’8-10% del prodotto interno lordo del paese e può essere ammortizzata in un periodo di 10-15 anni per la transizione a una rete quasi completamente rinnovabile.

L’articolo completo su PNAS Nexus fornisce una visione dettagliata delle tecnologie e delle strategie necessarie per raggiungere questo ambizioso traguardo, offrendo una guida preziosa per i futuri investimenti e le politiche del settore fotovoltaico. Per approfondimenti, è possibile consultare l’articolo qui.