Energie rinnovabili: ora è tutta una questione di sistemi di accumulo dell'energia

La ricerca nel campo dello stoccaggio dell’energia è di grande importanza – grande potenziale di sviluppo del mercato – opportunità per i sistemi post-EEG

Il mercato delle energie rinnovabili è in crescita. Gli investimenti globali nelle energie rinnovabili sono quasi raddoppiati nell’ultimo decennio. Mentre stiamo vivendo il boom più grande a livello mondiale, in Germania sono in calo, ad eccezione del fotovoltaico. Nel 2019 in Germania sono stati investiti circa 11 miliardi di euro. Il focus di questi investimenti era nel settore dell’energia solare.

Dal 2014 il mercato del fotovoltaico in Germania si è sviluppato di nuovo in rialzo.

Gli investimenti globali nelle tecnologie dell’energia eolica ammontano a circa 143 miliardi di dollari nel 2019. Gli investimenti nella tecnologia dell’energia solare hanno recentemente raggiunto i 141 miliardi di dollari.

Anche se il numero delle energie rinnovabili in Germania è attualmente in calo, non va trascurato che la Germania è il Paese al mondo con la quota più alta (52%) di energie rinnovabili rispetto alle fonti energetiche fossili.

Con 224 terawattora la Germania è al terzo posto, dopo Cina e Stati Uniti, nel consumo e nella fornitura di energia rinnovabile. E questo supera l’India e il Brasile, che sono molto più grandi in termini di popolazione e superficie.

Nel novembre 2020, la Germania ha generato il 54% dell’elettricità da fonti rinnovabili. La media annuale da dicembre 2019 a novembre 2020 è stata del 52,46%.

Tuttavia, questa non è una prestazione costante. Le oscillazioni vanno dal 37% di novembre 2019 al massimo del 61,7% di febbraio 2020. Questo problema diventerà ancora più grave nel prossimo futuro con l’ulteriore espansione delle energie rinnovabili.

Con le energie rinnovabili anche la rete elettrica nazionale sta cambiando. Mentre finora hanno prevalso le reti elettriche con produzione centralizzata, la tendenza va verso sistemi di generazione decentralizzati. Ciò vale per la produzione da fonti rinnovabili come impianti fotovoltaici, impianti solari termici, turbine eoliche e impianti di biogas.

"La produzione di elettricità da impianti solari ed eolici rende il sistema di approvvigionamento molto più frammentato e dipendente dalle condizioni meteorologiche rispetto al funzionamento delle centrali elettriche convenzionali", afferma il Prof. Dr. Clemens Hoffmann, direttore del Fraunhofer IEE.

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• L'intelligenza artificiale nel campo delle energie rinnovabili

Ciò porta ad una struttura molto più complessa, principalmente nell’area del controllo del carico, del mantenimento della tensione nella rete di distribuzione e del mantenimento della stabilità della rete. A differenza delle centrali elettriche di medie e grandi dimensioni, i sistemi di generazione più piccoli e decentralizzati alimentano direttamente anche i livelli di tensione più bassi come la rete a bassa tensione o la rete a media tensione.

A causa della quota maggiore di energie rinnovabili, diventa più importante allineare le fluttuazioni nella produzione di energia con le fluttuazioni nel consumo di energia, bilanciandole con i sistemi di accumulo dell’energia.

Nei prossimi anni, quindi, la possibilità di immagazzinare energia elettrica tramite sistemi di accumulo o di centrali ad accumulo svolgerà un ruolo importante.

Nel 2018 la capacità di accumulo energetico era di circa 17 gigawattora. Secondo una stima di Bloomberg New Energy Finance (bnef.com), la capacità sarà di oltre 2.800 GWh tra circa 20 anni.

In Germania vengono già utilizzati grandi sistemi di accumulo a batteria per stabilizzare la rete. Nel 2017 la capacità era di circa 250 megawattora.

In confronto, la capacità di stoccaggio delle batterie domestiche in Germania era di 545 megawattora nel 2017.

Per modellare con successo la transizione energetica, la ricerca nel campo dello stoccaggio dell’energia è di grande importanza. Quanto più velocemente sarà possibile immagazzinare energia in modo efficiente, tanto prima si potranno compensare le fluttuazioni della rete elettrica e si potranno eliminare i combustibili fossili. Nel 2019 la Confederazione ha stanziato fondi per lo stoccaggio elettrochimico per un valore di circa nove milioni di euro.

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• Chi guida gli investimenti nelle energie rinnovabili?

Anche se il mercato dei moduli solari è già altamente competitivo e si osservano i requisiti di capacità dei sistemi di accumulo dell'energia, si nota subito che qui c'è ancora molto potenziale di sviluppo del mercato.

Vengono presi in considerazione solo gli impianti di stoccaggio che possono beneficiare del contributo della KfW. Qui non sono elencati i produttori i cui sistemi di accumulo non possono beneficiare del sussidio KfW. Nel 2017 la quota di SMA nel mercato tedesco dello stoccaggio di energia solare ammontava a circa il 6%. Sonnenbatterie: da novembre 2015 l'azienda opera come Sonnen GmbH.

Secondo le previsioni, nel 2018 in Germania sono stati installati circa 100.000 impianti fotovoltaici con accumulo di energia solare. Il numero degli impianti installati aumenta ogni anno in modo significativo: nel 2013 in questo paese sono stati contati 5.000 accumulatori di energia solare.

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• Accumulo di energia – Cifre, dati e fatti interessanti possono essere scaricati in formato PDF alla fine di questo articolo

In un’intervista a Focus Online, Oliver Koch, CEO di Sonnen GmbH, descrive il collegamento in rete delle batterie e della centrale elettrica virtuale come un sistema energetico pulito e decentralizzato: “Le famiglie sostituiscono le centrali elettriche e l’elettricità viene prodotta in modo decentralizzato”. Secondo Koch una bolletta elettrica a zero euro è possibile.

Il signor Koch raccomanda ai gestori degli impianti per i quali presto finiranno i finanziamenti EEG di riconsiderare la questione e di considerare in futuro l'utilizzo dell'elettricità prodotta da loro stessi.

Anche a settembre abbiamo suggerito questa opzione: cosa fare? Stanno per scadere i finanziamenti per i vecchi impianti fotovoltaici

Le aziende municipalizzate di Tubinga dimostrano che esiste un'altra soluzione: offrono agli operatori dei sistemi post-EEG sei centesimi per kilowattora a partire dal 2021. Lechwerke AG consiglia di apportare modifiche tecniche all'impianto solare e di consumare in futuro l'energia solare in proprio. Con la giusta soluzione di accumulo, l’impianto solare dovrebbe diventare ancora più efficiente.

Tuttavia, non è ancora chiaro dove sia diretto il viaggio. Il progetto di modifica dell'EEG contiene un'importante modifica per gli impianti post-EEG: è prevista un'eccezione temporanea per i piccoli impianti FV con immissione completa. Dovrebbe esserci una regolamentazione transitoria per gli impianti con una potenza fino a 100 kWp, ai quali sarà consentito continuare ad alimentare la propria elettricità fino al 2027. Tutta l’energia elettrica deve però essere immessa. Sono esclusi gli autoconsumi.