A cura di MIUR - Direzione Generale per il coordinamento la promozione e la valorizzazione della ricerca

It is the dawn of Helionomics: the solar economy

It is the dawn of Helionomics: the solar economy

We publish (in Italian) an editorial by Mario Pagliaro, chemist, for almost 18 years a researcher at CNR. He is one of the most cited Italian researchers in the world in the fields of nanotechnology and materials science. In 2008, he introduced the term Helionomics to refer to the emerging solar economy.Helionomics is also the title of his latest book, published by Egea.

Bagheria, Sicilia, mattina del 23 Gennaio 2008. Si è da poco conclusa nello splendido Palazzo Cutò d’Aragona la presentazione del Polo Fotovoltaico della Sicilia con cui due gruppi di ricerca di CNR e Università di Palermo offriranno per i successivi dieci anni nuovi servizi di formazione, ricerca e divulgazione in un campo, quello dell’energia solare, al cui sviluppo allora non credeva quasi nessuno.

Due collaboratori di una società elettrica presenti fra il numeroso pubblico intervenuto approcciano chi scrive: dubitano fortemente che il fotovoltaico potrà avere un impatto significativo sulla produzione elettrica di un grande Paese industriale, come ci hanno appena sentito affermare. Meno che mai, dicono, vi è da attendersi un impatto sul mercato dell’elettricità: la forma di energia più utile e avanzata sul mercato.

Giovedì 15 Febbraio 2018. Pieno inverno e temperature ai minimi annuali. Il prezzo dell’energia elettrica prodotta e venduta sul mercato elettrico in Sicilia si azzera per ben 7 ore su 24. Per altre 2 ore il prezzo è di solo 1 millesimo di euro al kWh (chilowattora: l’unità più comoda per misurare l’energia elettrica).

È l’effetto - combinato e complementare - degli impianti di generazione eolici e fotovoltaici installati nella regione più grande d’Italia. Di notte, fra le 2.00 e le 6.00, girano rapide le oltre mille pale eoliche distribuite su tutto il territorio. Di giorno, il sole già possente alle 13.00 e alle 14.00, porta la potenza erogata dagli oltre 5 milioni di pannelli installati in Sicilia a raggiungere e superare i 1000 MW (MegaWatt, o milioni di Watt). Mentre già alle 12.00 e alle 15.00 dello stesso 15 Febbraio la produzione fotovoltaica è sufficiente a portare i prezzi a 1 millesimo di euro per kWh.

Non è la prima volta che il prezzo dell’energia più utile e pregiata si azzera nel mercato zonale siciliano. Ma mai era accaduto in precedenza che lo facesse per tanto tempo, e in un giorno feriale.

Germania, quarta economia mondiale. Nel 2017 il 38,2% dell’elettricità (209 miliardi di kWh) prodotta nel complesso proviene da fonti rinnovabili: e il prezzo medio dell’elettricità crolla a poco più di 3 centesimi di euro per kWh, con un effetto dirompente sui bilanci delle aziende dell’energia elettrica.

Così, quando fra pochi anni l’extra costo in bolletta dovuto agli incentivi ventennali corrisposti ai proprietari degli impianti ad energia rinnovabile si sarà estinto, famiglie e imprese tedesche potranno pagare l’elettricità a prezzi bassissimi: perché gli incentivi non graveranno più sulla bolletta mentre la potenza eolica e fotovoltaica connessa alla rete sarà cresciuta ulteriormente di svariati GW (GigaWatt: o miliardi di Watt).

In Cina lo sanno, ed ormai installano eolico e solare ad un ritmo senza precedenti storici: 53 GW di fotovoltaico e 19,5 GW di pale eoliche soltanto l’anno scorso.

Lo hanno compreso persino in Australia dove, nonostante la bassa popolazione (nemmeno 25 milioni di abitanti) e le grandi risorse di carbone, hanno iniziato ad installare eolico e fotovoltaico ad una velocità tale che l’Australia potrebbe essere fra i primi Paesi a passare integralmente all’energia del sole e del vento. Non casualmente, proprio in Australia, nei pressi del parco eolico di Hornsdale, è stato installato pochi mesi fa il più grande sistema di accumulo agli ioni di litio al mondo: capace di stoccare ben 129 mila kWh (energia sufficiente, ai forti consumi domestici australiani, ad alimentare per otto ore 30 mila abitazioni) erogando una potenza di 100 MW al fine di stabilizzare la rete elettrica quando la produzione del parco eolica è in deficit, ovvero di accumulare il surplus quando la produzione supera la domanda da parte della rete.

Attualmente, infatti, a bilanciare domanda e offerta di elettricità a fronte della produzione variabile da sole e vento sono le centrali termoelettriche a turbogas: le uniche in grado di seguire le rapide e grandi variazioni nella produzione oraria da sole e vento; ma fra poco, a farlo saranno prima gli accumulatori agli ioni di litio, e poi - molto presto - le celle a combustibile a idrogeno.

In silenzio, infatti, la tecnologia delle celle combustibile all’idrogeno proprio l’anno scorso ha conosciuto la prima grande crescita commerciale, che ha portato in utile i bilanci di tutti i maggiori produttori. Mentre i chimici nei Paesi tecnologicamente più avanzati lavorano intensamente allo sviluppo delle nuove fuel cells a basso costo: quelle che non useranno più metalli nobili per catalizzare la reazione di ossidazione dell’idrogeno.

È l’alba, appena l’alba, della Helionomics: l’economia solare.

Mario Pagliaro

 

Publication date 04/24/2018
Tag Energy