Economia circolare
Energia sostenibile. 7 strategie per gestire la sua variabilità
===
L’energia sostenibile è quella che può essere utilizzata senza compromettere le generazioni future per soddisfare i loro bisogni. Si può anche definire come un’energia la cui fonte non si esaurisce o che lo fa in modo impercettibile.
Ormai nessuno discute (almeno, in circoli minimamente informati) la non sostenibilità dell’attuale modello economico ed energetico, che si basa sulla disponibilità di risorse infinite, ipotesi eminentemente falsa riguardo a un pianeta che, sebbene grande, è chiaramente finito.
Tuttavia, come chiara soluzione alternativa, molti esperti consigliano l’efficienza nell’uso delle risorse e un’economia basata sulle fonti di energia sostenibile più diffuse, tra cui l’energia eolica, solare, geotermica, biomassa e idroelettrica.
Per integrare queste fonti di energia e ridurre la loro variabilità (quello che attualmente è il principale problema che esse presentano nel basarsi su di esse nel modello energetico), l’energia nucleare e il gas naturale si propongono come alleati nella transizione verso l’energia sostenibile.
Quest’ultimo, il gas naturale, comporta una chiara continuità dell’attuale modello, compromettendo lo sviluppo degli anni futuri e, viste le vicende geopolitihe del 2022, anche di oggi. Risulta scioccante che importanti investimenti, giustificati dall’urgenza, vengano deviati verso nuove infrastrutture di gas naturale.
Da parte sua, l’energia nucleare si presenta come un penoso complemento delle rinnovabili; enormi costi nascosti, affidabilità dell’approvvigionamento bassa a causa dei manutenzioni costose, scarsa flessibilità per adattarsi ai picchi di domanda e sicurezza garantita solo sulla carta, poiché la realtà è tenace nel dimostrare che si verificano situazioni molto gravi (Chernobyl, Fukushima o recentemente Zaporiyia).
\n
Nel caso si verificasse un disastro nucleare all’impianto di Zaporizhzhia tra il 15 e il 18 agosto, ecco come verrebbero probabilmente dispersi gli inquinanti radioattivi atmosferici rilasciati – Istituto idrometeorologico ucraino pic.twitter.com/1dQLcCtt1u
— Myroslava Petsa (@myroslavapetsa) 18 agosto 2022
Attualmente esistono già tecnologie che risolvono questo problema e che l’assegnazione di fondi per la sua applicazione dovrebbe essere prioritaria:
Diversificazione tecnologica dell’energia sostenibile
Per evitare la variabilità, è sempre vantaggioso disporre del maggior numero possibile di tipi di energie rinnovabili. In Spagna disponiamo di un ampio ventaglio di tecnologie, tuttavia l’eolico offshore non è sufficientemente sviluppato e offre grandi vantaggi:
- Può generare fino al doppio dell’energia rispetto a quella terrestre. Il flusso del vento nell’oceano ha maggiore forza, velocità e costanza.
- Posizionandosi al largo, l’impatto visivo e acustico è molto piccolo, quindi è possibile sfruttare superfici molto estese.
- La facilità del trasporto marittimo ha reso possibile che in mare le turbine eoliche raggiungano potenze unitarie e dimensioni molto maggiori rispetto a quelle terrestri.
Per questi motivi, una crescita accelerata degli impianti di energia eolica marina è una necessità urgente. Esiste già una tabella di marcia per questo obiettivo. Tuttavia, data l’urgenza della situazione, sembra vitale dare priorità a tale tabella di marcia rispetto ad altri investimenti energetici.
Inoltre, se si intende raggiungere gli obiettivi entro tempi ragionevoli, è necessaria l’accelerazione delle pratiche burocratiche che attualmente stanno paralizzando la maggior parte degli impianti.
Diversificazione geografica delle fonti rinnovabili
Sia il vento che il sole tendono ad avere valori diversi in ogni posizione in un determinato momento. Espandere le installazioni di energia sostenibile in modo razionale su tutta la geografia aiuta a limitare la variabilità del totale.
\n
\n
\n
\n\n\n\n
Possiamo constatare che alcune aree non dispongono di una sufficiente densità di impianti rinnovabili. Ad esempio in Catalogna, Isole Canarie e Comunità Valenciana si può osservare un grande potenziale di crescita.
Questa diversificazione della localizzazione dell’energia sostenibile dovrebbe essere studiata a livello globale e proposta come obiettivo strategico.
Collegamento elettrico tra i paesi dell’UE
I benefici delle interconnessioni sono ben noti: consentono di importare elettricità a costi più bassi in momenti di scarsità, riducendo il prezzo di mercato; permettono di esportare eccedenze di energia quando c’è una maggiore produzione, facilitano l’integrazione di quantità maggiori di rinnovabili nel sistema e garantiscono una maggiore sicurezza dell’approvvigionamento.
Nel nostro mercato questa interconnessione è ancora più vantaggiosa, poiché, dato il vantaggio competitivo nell’energia fotovoltaica per il maggior numero di ore di sole, una decisa scommessa per l’energia sostenibile a medio termine potrebbe portare a essere energeticamente in eccesso e influire positivamente sulla bilancia dei pagamenti.
Elettrificazione del trasporto e dell’economia
Alcuni mezzi di informazione e di opinione hanno citato l’elettrificazione del trasporto (inizialmente l’auto elettrica) come un problema per il sistema di distribuzione elettrico. Senza entrare nelle possibili motivazioni di queste manifestazioni, è facile capire che nel medio termine sarà piuttosto al contrario.
I veicoli elettrici devono disporre, per la loro natura mobile, di stoccaggio di energia. Ciò comporta che la carica di tali batterie può essere effettuata, nella maggior parte delle occasioni, nel momento in cui la rete elettrica sia in eccesso. Pertanto, il veicolo elettrico può contribuire, se gestito adeguatamente, alla sostenibilità dell’energia.
Allo stesso modo, l’elettrificazione di riscaldamenti e altri processi che gestiscono temperature, produrrà una efficienza energetica molto superiore a quella attuale grazie ai sistemi di pompe di calore.
Accumulo elettrico
Attraverso lo stoccaggio elettrico è possibile attenuare notevolmente i picchi di consumo, rendendo la domanda compatibile con la variabilità delle fonti rinnovabili. Finora, le soluzioni implementate supportano un orizzonte temporale di ore o giorni, anche se si stanno sviluppando nuove soluzioni come l’accumulo termico in sali e altre con capacità temporali di settimane o persino mesi:
- \n
- Su larga scala (GW): idroelettrica reversibile (pompaggio), accumulo termico, stazioni di batterie.
- Conservazione in rete (MW): pile e batterie; condensatori e superconduttori; volani di inerzia.
- A livello di utente finale (kW): Principalmente batterie che di solito oscillano tra 1 e 20 kWh. Inoltre soluzioni V2G (veicolo a rete) dove i veicoli elettrici forniscono energia nei picchi di domanda e i proprietari siano compensati economicamente per questo.
\n
\n
\n
\n
\n
\n
Risparmio energetico e consumo intelligente mediante automazione
Sia nell\’ambito privato (domotica), sia in azienda, è possibile ottimizzare la pianificazione di alcuni consumi, con l\’obiettivo di effettuarli nelle fasce orarie più favorevoli.
In tal senso, disporre di informazioni complete sui costi orari può aiutare a ridurre i costi e a bilanciare il consumo in base alla disponibilità di energia.
Nel medio periodo, è fattibile l\’interconnessione dei sistemi con i dati sui costi dei fornitori di energia al fine di automatizzare questa gestione mediante algoritmi programmati o IA.
Ottimizzazione tramite IA. Reti intelligenti.
Ogni anno, le reti elettriche di tutto il mondo aggiungono più energia rinnovabile. I controlli software su scala di rete immagazzinano e inviano questa energia, creando una rete più stabile e sostenibile. Si possono ridurre i costi del ciclo di vita e fornire energia affidabile sia alle aziende di servizi pubblici che agli sviluppatori combinando hardware e software basati su IA.
\n
\n
In questo modo, la generazione e lo stoccaggio di un gran numero di produttori di energia residenziali e industriali (o impianti di potenza virtuali) può essere ottimizzata minimizzando la variabilità e migliorando la redditività dei componenti del sistema.
\n
Conclusione
Esistono numerose soluzioni per porre rimedio alla variabilità della generazione di energia sostenibile. Inoltre, queste soluzioni e, in generale, le rinnovabili, risultano sempre più redditizie rispetto agli investimenti in altre tecnologie come le nucleari e il gas che, negli ultimi mesi, hanno manifestato chiaramente il danno che producono all’economia europea.
La percentuale di generazione di energia sostenibile è ancora bassa rispetto al totale dell’energia consumata, quindi si dovrebbero investire la maggior parte delle risorse disponibili nell’avvio di queste tecnologie. Il suo unico inconveniente, la variabilità, è perfettamente risolvibile con le tecnologie attuali.
Dietro le iniziative per continuare la carbonizzazione o per la nuclearizzazione dell’energia proliferano interessi particolari e conflitti di interessi. L’energia 100% sostenibile è perfettamente possibile.
Se vuoi ulteriori informazioni, ti consiglio questo articolo scientifico su IEEE.
- Kumar, S., Srinivasan, C. & Balavignesh, S. (2025). Enhancing grid integration of renewable energy sources for micro grid stability using forecasting and optimal dispatch strategies. https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.135572
- Ahmed, A. & Jiang, T. (2018). Operation management of power grid system with renewable energy sources and energy storage system integrations. https://doi.org/10.1109/ei2.2018.8582010
- Preethi, R. & Raha, R. (2024). Smart grid components and architecture enabling seamless renewable energy integration across diverse energy sources. https://doi.org/10.71443/9788197933615-08
- Radovanović, M. (2023). Strategies for sustainable energy management. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-821086-4.00007-6
- Boretti, A. (2024). Green hydrogen to address seasonal variability of wind and solar energy production in Australia. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.09.120
- Boretti, A. (2019). Energy storage requirements to address wind energy variability. https://doi.org/10.1002/est2.77
- Wang, D., Landolt, J., Mavromatidis, G., Orehounig, K. & Carmeliet, J. (2018). Cesar: A bottom-up building stock modelling tool for Switzerland to address sustainable energy transformation strategies. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.03.020
- Bossink, B. (2020). Learning strategies in sustainable energy demonstration projects: What organizations learn from sustainable energy demonstrations. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110025
- Zhang, Z., Zhou, Q. & Kusiak, A. (2014). Optimization of wind power and its variability with a computational intelligence approach. https://doi.org/10.1109/tste.2013.2281354
