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Infrastrutture

Fotovoltaico 3.0 – la prossima ondata d’innovazione nell’industria dell’energia solare

Veduta aerea di un parco solare

Sembra strano affermare che la tecnologia del solare fotovoltaico ha fatto molta strada dal suo impiego nell'esplorazione spaziale degli anni Cinquanta – probabilmente, la prima ondata d’innovazione che ne ha affinato le applicazioni commerciali. Ma quanto possiamo spingerci oltre lo spazio?

La questione, tuttavia, non è la distanza. Si tratta del modo in cui la tecnologia è passata da una dimensione straordinaria a una quotidiana. Nei decenni successivi, i costi sono crollati e l'efficienza è aumentata. Il solare fotovoltaico costituisce attualmente una fonte di energia consolidata (cfr. Figura 1), che alimenta ogni tipo di attività comune (e viene ancora utilizzata nei voli spaziali).

Capacità di potenza cumulativa per tecnologia, 2010-2027

L'accettazione come tecnologia comprovata e il rafforzamento della sicurezza energetica da parte dei governi caratterizzano la seconda fase di sviluppo dell’industria solare. Secondo il rapporto Renewables 2022 dell'Agenzia Internazionale per l'Energia, si prevede che la capacità globale del solare fotovoltaico quasi triplicherà nel periodo 2022-2027, così da diventare la principale fonte di energia al mondo.1

Che cos’è il solare fotovoltaico 3.0?

La prossima fase di sviluppo è nota come “solare fotovoltaico 3.0”. In questa terza fase di crescita, la capacità aumenterà ulteriormente e le reti elettriche saranno riconfigurate al fine di supportare le energie rinnovabili. Tutto ciò aiuterà aziende, governi e investitori a raggiungere gli obiettivi di azzeramento delle emissioni nette di anidride carbonica entro il 2050.

Le soluzioni per scalare la tecnologia e affrontare le preoccupazioni associate agli investimenti responsabili stimoleranno la crescita. Tuttavia, occorreranno dei capitali e questo offrirà una serie di opportunità agli investitori. Alcune di esse sono riportate qui di seguito.

Il potenziale dei progetti fotovoltaici 3.0

  1. Risolvere l'intermittenza delle forniture

    Le fonti rinnovabili non possono garantire una fornitura costante di energia, poiché il sole non splende sempre e il vento non soffia di continuo. Lo stoccaccio di energia aiuta a superare questo problema dell'intermittenza.

    Lo stoccaggio di energia è fondamentale per consentire un'elevata penetrazione delle fonti rinnovabili. Sono necessari sistemi per l’accumulo energetico su scala di rete e ci sono opportunità lungo tutta la catena di valore dell'elettricità.

    Sono in forte crescita, ad esempio, le le installazioni di tipo stand-alone su larga scala. I modelli di business per questi progetti includono, di norma, flussi di ricavi multipli tramite i servizi di rete. I progetti sono di portata globale: gli USA e la Cina hanno quasi il 60% delle installazioni di accumulo di energia, mentre il Regno Unito è il più grande mercato europeo per l’accumulo a batteria stand-alone.2

  2. Approvvigionamento dell’energia vicino agli utenti finali

    La generazione distribuita di energia solare avviene in prossimità degli utenti finali, a differenza della produzione di energia presso una grande centrale elettrica e della sua distribuzione attraverso le reti elettriche.

    Gli impianti fotovoltaici sui tetti – ossia i pannelli solari sui tetti degli edifici residenziali o commerciali che utilizzeranno l'energia – stanno diventando sempre più popolari. Sono disponibili in molti Paesi e l'energia in eccesso può essere venduta. Questi sistemi modulari, decentralizzati e flessibili presentano molti vantaggi: sono a basso costo, riducono le perdite in fase di trasmissione e distribuzione e la loro installazione e manutenzione è semplice.

  3. Incremento dell'efficienza dei parchi solari

    Il ripotenziamento (revamping) rende più efficiente l'infrastruttura fotovoltaica esistente. Prevediamo che costituirà un nuovo grande sotto-settore dell’industria fotovoltaica globale. Stiamo parlando della sostituzione delle apparecchiature o dell’ammodernamento dei siti con nuove tecnologie al fine di aumentare la produzione e prolungare di diversi decenni la durata di vita di un parco solare.

    Poiché possono utilizzare le connessioni di rete e le infrastrutture di trasmissione esistenti, i progetti di ripotenziamento sono spesso più efficaci dal punto di vista dei costi rispetto alle nuove costruzioni o agli sviluppi greenfield. Anche i progetti ben avviati possono trarre vantaggio dal ripotenziamento ed è probabile che nuove tecnologie più efficienti potranno aumentare il valore dei siti esistenti.

  4. Alimentare l'energia alternativa

    Il combustibile a idrogeno avrà un ruolo cruciale nel nostro percorso verso l’azzeramento delle emissioni nette, ma dev’essere generato da energia rinnovabile, piuttosto che da combustibili fossili. Attualmente quasi tutto l'idrogeno prodotto – circa 70 milioni di tonnellate all'anno – viene ricavato da combustibili fossili.3 Tuttavia, a fronte della diminuzione dei costi dell'energia solare, la produzione di idrogeno con elettrolizzatori, energia solare e acqua diventa un'opzione percorribile.

Riconoscere le sfide del 3.0

Se, da un lato, l'adozione delle energie rinnovabili aiuta a risolvere le preoccupazioni legate al clima e alla decarbonizzazione, dall'altro, gli investimenti responsabili restano fondamentali. Gli sviluppatori di impianti fotovoltaici, ad esempio, devono considerare l'impatto dei parchi solari sulla biodiversità e adottare misure volte a ridurre al minimo gli effetti negativi sulla fauna e sugli habitat naturali. Anche l'approvvigionamento responsabile dei materiali lungo la catena di fornitura è essenziale. Tuttavia l'industria è attivata, soprattutto in Europa, con la produzione della documentazione necessaria per migliorare la due diligence delle catene di fornitura.

Transizione verso un mondo a zero emissioni nette

Al fine di raggiungere l’azzeramento delle emissioni di carbonio entro il 2050, i settori pubblico e privato dovranno investire in modo responsabile e massiccio nell'energia solare da qui al 2030. I responsabili politici stanno agevolando la transizione dai combustibili fossili, creando un ambiente positivo per il fotovoltaico 3.0. Inoltre, gli investitori istituzionali sono attivamente alla ricerca di opportunità d’investimento (vedi il caso di studio). Prevediamo che la prossima ondata d’innovazione e sviluppo del comparto farà sì che l’energia solare si affermi come una soluzione fondamentale per la decarbonizzazione delle reti in tutto il mondo.

Caso di studio4:

Portafoglio di progetti fotovoltaici in Portogallo, Spagna e Italia.

  Numero di progetti Potenza di picco (MWp) Nr di persone equivalenti rifornite5
Spagna 6 164 199.509
Italia 3 133 225.522
Portogallo 1 49 70.778
Approfondimenti in primo piano
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1 Rapporto dell'Agenzia Internazionale dell'Energia Renewables 2022.

2 Fonte: https://about.bnef.com/blog/global-energy-storage-market-records-biggest-jump-yet/

3 Fonte: https://ratedpower.com/blog/solar-power-green-hydrogen/

4 Fonti: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/images/7/71/Households_consumption_of_electricity_per_capita%2C_2021_%28MWh_per_capita%29_07-07-2023.png; https://www.bnz.energy/our-portfolio/.

5 Fonte: Nuveen Infrastructure. Sulla base del numero di MWp, del numero di ore in un anno e di un fattore di capacità tipico per un impianto solare fotovoltaico nelle regioni sopra citate, pari a circa il 22%.

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