Energie rinnovabili: ambizioni audaci, innovazioni entusiasmanti e speranza per un futuro sostenibile
Gli effetti dannosi del cambiamento climatico incombono già su di noi. Quest'anno, abitanti e turisti sono stati costretti a fuggire da incendi devastanti nelle bellissime isole della Grecia. In Madagascar, più di un milione di persone soffre di fame e malnutrizione a causa della peggiore siccità degli ultimi 40 anni1. Le inondazioni improvvise in Sudan hanno provocato lo sfollamento di vaste popolazioni e danneggiato infrastrutture e coltivazioni. In Cina, le forti oscillazioni meteorologiche hanno portato piogge torrenziali in alcune zone, mentre altre sono state invase da un caldo torrido.
Si tratta di un elenco tutt'altro che esaustivo. Pertanto, dobbiamo agire subito per fermare il cambiamento climatico indotto dall'uomo. Fortunatamente, il mondo si è svegliato e ne ha preso coscienza. Il divario tra gli investimenti globali in energia pulita e quelli in combustibili fossili sta iniziando ad aumentare (cfr. Figura 1).
Fonte: IEA, Investimenti globali nel settore energetico, energia pulita e combustibili fossili, 2015 - 2023, IEA, Parigi https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/global-energy-investment-in-clean-energy-and-in-fossil-fuels-2015-2023, IEA. Licenza: CC BY 4.0. La performance storica non è indicativa di quella futura e qualsiasi investimento può diminuire di valore.
Questo post illustra alcuni dei più grandi megaprogetti nel campo delle energie rinnovabili in tutto il mondo; essi dimostrano che, se l'ambizione incontra l'innovazione, si può sperare in un futuro più sostenibile.
Isola energetica, Danimarca
La Danimarca sta costruendo un'isola artificiale in grado di alimentare l'intero Paese, in quello che il governo danese rivendica come un "gigantesco salto di qualità verde". L'isola sarà costruita 60 chilometri (km) al largo per beneficiare di venti più forti, avrà una dimensione pari a 18 campi da calcio e potrebbe ospitare fino a 600 turbine eoliche giganti. La Danimarca prevede di completare il progetto entro il 2030 con l'obiettivo di fornire 3-4 gigawatt (GW) di energia, che poi aumenterà fino a quasi 10 GW. Tale espansione futura consentirà alla Danimarca di esportare l'energia generata dall'isola2.
La Danimarca ha costruito il primo parco eolico offshore al mondo nel 19913 e da allora ha puntato molto sulla generazione di energia rinnovabile grazie ai forti venti del Mare del Nord. Il progetto rappresenterà la massima espressione di questa politica. Oltre a produrre energia eolica, l'isola sarà dotata di batterie per l’immagazzinamento e di un impianto di elettrolisi che genererà idrogeno verde.
Questo trio di tecnologie che saranno installate sull'isola illustra chiaramente la loro interconnessione. Le batterie per l'immagazzinamento sono essenziali affinché l’eolico diventi una fonte di energia affidabile, consentendo di utilizzarla come e quando serve, in particolare per periodi di tempo più brevi. Per produrre idrogeno verde è necessario far passare una corrente elettrica generata utilizzando energia rinnovabile attraverso l'acqua per separare l'idrogeno dall'ossigeno. L'idrogeno può poi essere impiegato come riserva di energia per lunghi periodi di tempo, ad esempio giorni o settimane, e può essere riconvertito in energia elettrica attraverso le celle a combustibile. Potenziare tutte e tre le tecnologie contemporaneamente è una linea d'azione intelligente.
Parco eolico di Gansu, Cina
La prima fase del parco eolico di Gansu, in Cina, è stata completata nel 2010 con una capacità di 5,16 GW e, da allora, si tratta del parco eolico più grande al mondo. Il progetto continua ad espandersi e, nel 2021, la sua capacità ha raggiunto i 10 GW. Una volta terminato, ospiterà 7000 turbine eoliche e raggiungerà una capacità di 20 GW4.
Il parco eolico di Gansu si trova nei pressi del deserto del Gobi, nel nord della Cina, in quella che viene considerata un'area estremamente remota e ostile. Per ricavare elettricità dal parco eolico, la Cina ha costruito una linea di trasmissione di 2.383 km5.
Il parco eolico di Gansu evidenzia come, con la giusta forza di volontà, l'eolico onshore (turbine a terra) può essere distribuito su larga scala. I progetti eolici onshore devono spesso affrontare una serie di sfide quando il terreno scarseggia. Spesso la costruzione di grandi parchi eolici onshore comporta un costo opportunità se lo spazio deve essere sottratto all'agricoltura o all'edilizia abitativa, oppure in presenza di rischi ecologici. Al contrario, il parco eolico di Gansu si trova in una zona inabitabile del mondo con condizioni di forte vento, il che lo rende un'impresa estremamente fruttuosa per lo sfruttamento del vento onshore, anche se richiede uno sforzo maggiore per la costruzione e la manutenzione.
Bhadla Solar Park, India
Cos'altro abbonda in un deserto? Il sole. Il Bhadla Solar Park, nello stato desertico indiano del Rajasthan, è il più grande parco fotovoltaico al mondo e occupa un'area di 14.000 acri. Messo in funzione nel 2017, ha una capacità di 2,25 GW e contiene oltre 10 milioni di pannelli solari6.
Una delle sfide che i progetti di energia solare situati nel deserto devono affrontare è la sabbia; infatti, questa può coprire i moduli limitando la quantità di luce solare che li raggiunge. Per superare tale sfida, l'impianto utilizza robot che puliscono i pannelli con rulli in microfibra7.
Per un paese come l'India, dove il sole splende, questa fonte di energia rappresenta una soluzione estremamente sensata. Anche in questo caso, i deserti possono essere ambienti ostili per l'installazione e la manutenzione dei progetti; tuttavia, riducono al minimo il costo opportunità dell'utilizzo dei terreni per la produzione di energia solare. Per un'economia emergente con una popolazione numerosa e un notevole fabbisogno energetico, questi progetti riducono anche la dipendenza del paese dalle importazioni di combustibili fossili, producendo un ottimo risultato sia per l'ambiente che per l'economia.
Parco fotovoltaico fluttuante di Dezhou Dingzhuang, Cina
Il parco fotovoltaico fluttuante di Dezhou Dingzhuang a Dezhou, in Cina, è il più grande della sua categoria al mondo. I pannelli solari galleggiano in un bacino idrico nello Shandong, una provincia orientale della Cina che si affaccia sul Mar Giallo. La capacità totale di questo progetto è di 320 megawatt (MW). È inoltre collegato a batterie in grado di immagazzinare 8 megawattora (MWh) e a un parco eolico da 100 MW; insieme, questi danno vita a un progetto per l’immagazzinamento integrato di energia solare ed eolica chiamato “Huaneng Dezhou Dingzhuang"8.
Il fotovoltaico fluttuante offre numerosi vantaggi, tra cui massimizzare l'efficienza nell'uso del suolo, conservare le risorse idriche riducendo l'evaporazione, migliorare l'efficienza dei pannelli solari grazie agli effetti di raffreddamento e aumentare la stabilità della rete grazie alla posizione più vicina alla domanda.
Un'ultima parola
I progetti di energia rinnovabile stanno diventando più audaci, più innovativi e vengono realizzati con un maggiore senso di urgenza. Questo ha implicazioni interessanti per la catena del valore delle energie rinnovabili. Ad esempio, è necessario produrre più moduli per poterli installare nei grandi parchi fotovoltaici di tutto il mondo. Le turbine eoliche, che stanno diventando sempre più grandi, devono essere prodotte su larga scala per creare parchi eolici onshore e offshore. Per generare idrogeno verde occorrono elettrolizzatori e per utilizzare l'idrogeno verde come fonte di carburante servono celle a combustibile. Allo stesso modo, quando le turbine eoliche o i moduli solari fluttuano sull'acqua, sono necessari componenti specifici per far sì che ciò avvenga. Tutto questo crea opportunità promettenti per coloro che investono nella catena del valore delle energie rinnovabili.
Related blogs
+ Renewable energy – a requisite tool for tackling climate change
1 Nazioni Unite, luglio 2023.
2 Forum economico mondiale, Agenzia danese per l'energia (parte del Ministero del clima, dell'energia e dei servizi pubblici), 2023.
3 Agenzia danese per l'energia (parte del Ministero del clima, dell'energia e dei servizi di pubblica utilità), 2023. https://ens.dk/en/our-responsibilities/energy-islands/denmarks-energy-islands.
4 Discover Clean Tech, 2023. https://discovercleantech.com/ten-gigantic-wind-farms/.
5 Discovery UK, 2023. https://www.discoveryuk.com/building-big/the-largest-wind-farm-in-the-world/.
6 Ornate Solar, 2023. https://ornatesolar.com/blog/the-5-largest-solar-power-plants-in-the-world.
7 National Geographic India.
8 YSG Solar, 2022.