Quanto solare può installare l’Europa senza curtailment

1 month ago 74

Quando, all’inizio del secolo, si cominciò in Europa, o meglio in Italia, Spagna e Germania, a installare massicciamente fonti rinnovabili intermittenti, iniziarono a circolare voci sul prossimo collasso della rete a causa della loro imprevedibilità.

Non accadde nulla di particolare: i gestori delle reti impararono a dosare le varie fonti in modo da accogliere quote crescenti di solare ed eolico nel mix elettrico, e così la loro percentuale sul totale crebbe velocemente, raggiungendo limiti impensabili solo pochi anni prima.

Per questo “la voce” sul limite accettabile in assenza di misure di accumulo fu spostata a circa il 40% della produzione elettrica totale proveniente dalle rinnovabili. Varcata quella soglia, si diceva, i blackout avrebbero paralizzato il continente.

Ma poi ci siamo adattati anche a quel limite, superandolo ancora una volta. Lo dimostrano nazioni come la Danimarca, con il 92% di produzione da rinnovabili, il Portogallo, con l’83%, la Germania, con il 56%, e la Spagna, con il 53%, che arrivano ormai a produrre quote altissime della loro elettricità con rinnovabili in gran parte intermittenti.

Gravi blackout causati da sole e vento non si sono visti, a parte quello in Spagna, che ha avuto peraltro cause molto più complesse, legate più all’incapacità della rete iberica di assorbire improvvisi cali di produzione che agli eccessi della stessa.

Reti più resilienti, ma cresce il curtailment

La resilienza delle reti europee di fronte alla valanga di impianti rinnovabili si deve a vari fattori, come l’export di eccedenze di produzione tra i diversi paesi europei e il crescente uso di sistemi di accumulo, in cui stoccare i surplus produttivi di solare e vento.

La “soluzione” al problema della troppa elettricità solare ed eolica ha però assunto soprattutto un’altra forma, meno razionale: quella del curtailment, cioè il distacco dalla rete dei grandi impianti rinnovabili — spontaneo, perché i prezzi diventano negativi, o forzato dal gestore di rete — nei momenti in cui ogni altra soluzione di assorbimento della loro produzione fallisce.

Nel 2025 sono andati così sprecati nell’Ue una dozzina di TWh di produzione rinnovabile, con 9,6 TWh cancellati in Germania, seguiti da circa 2 TWh in Spagna e 1,6 TWh in Francia.

Al di fuori dell’Unione, la sola Gran Bretagna ha dovuto tagliare 8,6 TWh di energia rinnovabile. L’Italia è per ora quasi immune dal fenomeno perché la sua generazione a gas, molto flessibile e ancora pari al 40% del totale, non ha problemi a seguire le fluttuazioni di sole e vento, che nel nostro Paese producono quasi un quinto della richiesta elettrica complessiva.

Quanto fotovoltaico può entrare senza tagli alla produzione

Il crescente ricorso al curtailment in Europa può far pensare che si sia già raggiunto un livello di saturazione delle rinnovabili intermittenti, risolvibile solo con il massiccio arrivo degli accumuli.

“In realtà non è così. Volendo, nel continente ci sarebbe spazio addirittura per altri 614 GW di fotovoltaico oltre agli attuali 400, in grado di produrre 678 TWh di elettricità, più del doppio della domanda italiana, senza che questo richieda una sola ora di curtailment”.

Ci spiazza così l’economista dell’energia Hassan Gholami, della norvegese Università di Stavanger, che ha pubblicato sulla rivista Land la ricerca “Assessment of Solar Energy Capacity Across Europe: Comparative Analysis of Production and Consumption Data” (link in basso).

Ma com’è possibile, se già oggi facciamo una gran fatica ad assorbire l’energia solare generata? La risposta è che Gholami non ha calcolato quanto fotovoltaico entrerebbe nella rete così com’è, ma il valore del “potenziale solare”.

Ha ipotizzato, cioè, che il solare sia l’unica fonte esistente o, meglio, quella che ha la precedenza su tutte le altre, le quali vengono ammesse nel mix energetico di ogni ora solo nella quantità strettamente necessaria a compensare quanto il fotovoltaico da solo non riesce a produrre.

Per calcolare questa quantità potenziale di FV, si è procurato i dati dei consumi orari di 38 paesi europei durante tutto l’anno e ha sovrapposto a questi la stima della potenza solare massima che potrebbero ospitare, nell’ipotesi che mai, durante l’anno, la produzione da FV superi la richiesta. “Questo — ha spiegato — è il massimo teorico possibile di potenza FV per il nostro continente in assenza di sistemi di accumulo, di spostamento della produzione tra nazioni e di gestione della domanda”.

In base a questo “esercizio mentale”, in cui il nucleare francese, l’eolico danese e il gas italiano fanno un bel po’ di passi indietro per far posto solo ai pannelli, si vede che il solare, oltre ai suoi tanti altri pregi, avrebbe anche quello di seguire bene la curva dei consumi elettrici diurni, che ovunque raggiunge il picco proprio quando il sole è al massimo.

Cosa ancora più vera nei paesi più soleggiati, dove il picco dei consumi dovuto alla climatizzazione coincide con il sole più alto.

“In effetti, i paesi del Sud Europa sono quelli che potrebbero coprire con il solo FV la parte maggiore dei loro consumi. Confrontando i dati con le installazioni del 2023, si vede che la Francia potrebbe passare da 20 a 85 GW, coprendo il 20% dei suoi consumi elettrici; la Spagna da 28 a 40 GW, coprendo il 27%; l’Italia da 30 a 71 GW, coprendo il 25% dei consumi; e la Germania da 81 a 108 GW, coprendo il 22% dei consumi totali”, afferma l’economista.

Il fatto che le nazioni del Sud ottengano coperture migliori con il solo fotovoltaico si deve ovviamente alla loro maggiore insolazione, anche se affrontano un problema: con la regola per cui il FV non deve mai “sforare” la domanda, già in primavera si arriva al massimo di potenza ammissibile, il che impedisce poi di coprire al meglio la maggiore richiesta elettrica durante l’estate.

Al contrario, più si va a nord e meno il solare riesce a coprire la domanda, soprattutto invernale, con il record negativo della Norvegia, che potrebbe contare solo su un 17% assicurato dal solare.

“Ma c’è anche il curioso caso di Cipro, dove l’altissimo irraggiamento in primavera e la domanda che s’impenna d’estate fanno sì che, nell’ipotesi di evitare il curtailment, non si potrebbero superare i 414 MW di solare, coprendo appena il 15% dei consumi, mentre nella realtà ha già installato 606 MW di FV”, dice Gholami. E infatti Cipro ha il triste primato di MWh solari sprecati: non riesce a usare il 65% dell’elettricità solare che produce, anche per problemi di rete.

“Anche i Paesi Bassi hanno già installato più di quanto previsto dal mio lavoro, ovvero 23 GW contro il massimo di 18 GW, mentre i paesi dell’Est Europa sono molto più indietro, a meno della metà del massimo teoricamente possibile evitando tagli alla produzione”, spiega il ricercatore.

Il limite teorico è solo un punto di partenza

Naturalmente il lavoro di Gholami non indica queste cifre come il solare massimo installabile in assoluto. Anzi.

“No, il massimo installabile in realtà è molto più alto se si aggiungono al quadro fattori che ho escluso, come il ricorso al commercio tra nazioni, l’uso di accumuli, l’aumento della richiesta di energia elettrica nelle ore più soleggiate tramite trasporti e climatizzazione, oltre alla gestione attiva della domanda elettrica per spostare i consumi verso le ore di massima insolazione. Con queste aggiunte, il solare potrebbe coprire una parte ampiamente maggioritaria, se non la totalità, della domanda di elettricità europea”, conclude l’economista norvegese.

Insomma, il lavoro di Gholami ci svela che, in un mondo perfettamente razionale e lungimirante, avremmo potuto cambiare radicalmente la produzione elettrica in modo da farla ruotare intorno alla fonte solare, lasciando alle altre fonti un ruolo “ancillare” di supporto e compensazione, soprattutto di notte e d’inverno, arrivando a una copertura da rinnovabili molto più alta dell’attuale e senza dover ancora pensare all’introduzione di accumuli e altri sistemi costosi per spostare la produzione.

Certo, un mondo in cui nelle ore di pieno sole l’Italia spegne tutte le sue centrali a gas, mentre la Francia fa lo stesso con il suo nucleare e la Germania con il suo carbone per far posto solo all’energia FV, ci sembra utopistico per motivi tecnici, economici e politici. Però è bello immaginare che questa opzione sarebbe stata, in teoria, possibile.