Eolico e solare potrebbero alimentare per la maggior parte del tempo i principali Paesi del mondo

Sistemi basati su eolico e solare potrebbero fornire energia per il 94% delle ore senza sistemi di stoccaggio

[8 Novembre 2021]

Secondo lo studio “Geophysical constraints on the reliability of solar and wind power worldwide”, pubblicato recentemente su Natura Communications e rilanciato in occasione della COP26 Unfccc in corso a Glasgow, rintuzza – dati alla mano –  critiche e dubbio sull’affidabilità delle energie rinnovabili  che si basano su risorse intermittenti.

Il team di ricercatori cinesi e statunitensi guidato dall’università della California –Irvine (UCI) e al quale hanno partecipato Tsinghua University, del Carnegie Institution for Science – Stanford University e California Institute of Technology< dimostra che «La maggior parte dell’attuale domanda di elettricità nelle nazioni avanzate e industrializzate può essere soddisfatta da una combinazione di energia eolica e solare». Ma avvertono che «Saranno necessari ulteriori sforzi per soddisfare completamente i fabbisogni nei diversi Paesi».

Secondo lo studio, «I sistemi più affidabili, che sono dominati dall’energia eolica, sono in grado di soddisfare i fabbisogni di elettricità nei Paesi studiati dal 72 al 91% delle volte, anche senza accumulo di energia. Con l’aggiunta di 12 ore di capacità di accumulo di energia, i sistemi diventano dominati dall’energia solare e possono soddisfare la domanda dall’83 al 94% delle ore».

Uno degli autori dello studio, Steven Davis dell’UCI e della Carnegie Institution for Science, spiega che «L’eolico e il solare potrebbero soddisfare oltre l’80% della domanda in molti luoghi senza quantità folli di stoccaggio o capacità di generazione in eccesso, che è il punto critico. Ma, in un futuro a zero emissioni di carbonio, a seconda del Paese, potrebbero esserci molti periodi di più giorni durante l’anno in cui una parte della domanda dovrà essere soddisfatta dallo stoccaggio di energia e da altre fonti di energia non fossile».

Per valutare l’adeguatezza delle risorse di energia eolica e solare per soddisfare le esigenze nazionali, iIl team sino-americano ha analizzato 39 anni di dati sulla domanda oraria di energia in 42 Paesi, scoprendo che «Una conversione completa a risorse energetiche sostenibili può essere più facile per i Paesi più grandi e a bassa latitudine, che possono fare affidamento sulla disponibilità di energia solare durante tutto l’anno».

Secondo lo studio la Germania può essere presa ad esempio come paese relativamente più piccolo, in termini di massa terrestre, a una latitudine più elevata, il che renderà più difficile soddisfare le sue esigenze di elettricità con risorse eoliche e solari.

Il principale autore dello studio, Dan Tong, assistente professore dell’università di Tsinghua e dell’UCI, evidenzia che «I dati storici mostrano che i Paesi più lontani dall’equatore possono occasionalmente sperimentare periodi chiamati “dark doldrums”  durante i quali c’è una disponibilità di energia solare ed eolica molto limitata. Uno di questi fenomeni verificatosi di recente in Germania è durato due settimane, costringendo i tedeschi a ricorrere alla produzione dispacciabile, che in molti casi è fornita da impianti a combustione di combustibili fossili».

Tra gli approcci suggeriti dai ricercatori per alleviare questo problema ci sono l’accumulo di capacità della produzione che supera la domanda annuale, lo sviluppo di capacità di stoccaggio a lungo termine e la messa in comune delle risorse di più nazioni in uno stesso continente.

Per Tong, «L’Europa fornisce un buon esempio. Un sistema che includa risorse solari provenienti da Spagna, Italia e Grecia con un vento abbondante disponibile nei Paesi Bassi, in Danimarca e nella regione baltica potrebbe fornire molta coerenza e affidabilità».

I ricercatori hanno scoperto che un sistema di energia eolica e solare potrebbe fornire circa l’85% della domanda totale di elettricità degli Stati Uniti e questo potrebbe anche essere aumentata attraverso l’eccesso di capacità, l’aggiunta di batterie e altri metodi di stoccaggio e il collegamento con altri Stati partner nel continente nordamericano.

Davis  conclude: «In tutto il mondo, ci sono alcuni precisi vincoli geofisici sulla nostra capacità di produrre elettricità a zero emissioni di carbonio. Dipende dalla differenza tra il difficile e l’impossibile. Sarà difficile eliminare completamente i combustibili fossili dal nostro mix di generazione di energia, ma possiamo raggiungere questo obiettivo quando le tecnologie, l’economia e la volontà socio-politica saranno allineate».