Rinnovabili potrebbero fornire il 99,9% dell’energia entro il 2030

L’energia rinnovabile potrebbe soddisfare il 99,9 per cento delle necessità della rete elettrica entro il 2030 a costi paragonabili all’energia elettrica da combustibili fossili, secondo una nuova ricerca dell’Università americana di Delaware e del Delaware Technical Community College.

Una ben progettata combinazione di energia eolica, energia solare e stoccaggio in batterie a celle di combustibile potrebbe addirittura superare la domanda di elettricità, mantenendo bassi i costi, secondo gli scienziati.

“Questi risultati costringono a rivedere l’assunto condiviso che l’energia rinnovabile sia troppo inaffidabile e costosa”, ha detto il co-autore Willett Kempton della University of Delaware. “La chiave è quella di ottenere la giusta combinazione dalle fonti di energia rinnovabile e dallo stoccaggio, e soprattutto di calcolare i costi correttamente”.

Gli autori hanno sviluppato un modello al computer  che ha considerato 28 miliardi di combinazioni di fonti di energia rinnovabili e di meccanismi di stoccaggio. Il modello è stato integrato con i dati  dati all’interno di una rete regionale di grandi dimensioni denominata Interconnession PJM, che comprende 13 stati dal New Jersey all’Illinois e rappresenta un quinto della rete elettrica totale degli Stati Uniti.

A differenza di altri studi, il modello è incentrato sulla riduzione dei costi. I ricercatori hanno scoperto che generare più energia di quella necessaria durante le ore mediane della giornata al fine di soddisfare le esigenze negli orari in cui è richiesta la massima potenza ma c’è ad esempio poco vento, è decisamente più conveniente rispetto all’immagazzinamento dell’eccesso di energia.

Lo stoccaggio dell’energia è infatti molto costoso, perché le batterie e i serbatoi di idrogeno devono essere più grandi per ogni ora in più di energia immagazzinata.

Uno dei tanti nuovi risultati è che una rete elettrica molto grande può essere supportata quasi interamente dalle energie rinnovabili.

“Ad esempio, utilizzando l’idrogeno per l’immagazzinamento dell’energia, si può supportare un sistema elettrico che oggi potrebbe fornire 72 GW per il 99,9 per cento del tempo, con 17 GW di energia solare, 68 GW di eolico off-shore, e 115 GW di impianti eolici terrestre,” ha detto il co-autore Cory Budischak, docente presso il Dipartimento di Gestione Energetica il  Delaware Technical Community College.

Un GW (“gigawatt”) è una misura della capacità di produzione di energia elettrica. Un GW corrisponde alla capacità di 200 turbine eoliche di grandi dimensioni o di pannelli fotovoltaici su 250.000 tetti.

La velocità del vento e l’esposizione al sole variano con il tempo e le stagioni, che richiedono soluzioni per migliorare l’affidabilità. In questo studio, l’affidabilità è stata ottenuta ampliando l’area geografica della generazione da fonti rinnovabili impiegando sistemi di stoccaggio, e per la piccola percentuale che resta, con i combustibili fossili.

Nelle ore in cui non c’è abbastanza elettricità da fonti rinnovabili per soddisfare le esigenze di potenza, il modello prevede delle scorte. Quando c’è più energia rinnovabile generata del necessario, il modello prevede innanzitutto di riempire i ‘magazzini’ di energia, poi di utilizzare il rimanente per rimpiazzare il gas naturale per riscaldare le case e le imprese e solo dopo di disperdere l’energia prodotta in eccesso.

Lo studio ha utilizzato le stime dei costi della tecnologia, nel 2030, senza sussidi governativi, confrontandoli con i costi di generazione di combustibili fossili usati largamente oggi. Il costo dei combustibili fossili comprende sia il costo del carburante stesso che dei costi esterni documentati, come gli effetti sulla salute umana causati dall’inquinamento atmosferico delle centrali elettriche. I costi di capitale previsti per l’energia eolica e solare nel 2030 sono circa la metà di quelli odierni, mentre i costi di manutenzione risultano essere circa gli stessi.

“Mirare al 90 per cento o più di energie rinnovabili nel 2030, al fine di raggiungere gli obiettivi di una riduzione dell’80-90 per cento di anidride carbonica responsabile dell’effetto serra dal settore energetico, porta alla fine dei conti ad un risparmio economico”, hanno concluso gli autori.