Riassunto:
I prezzi dei pannelli solari hanno subito un incredibile calo negli ultimi vent'anni. Intorno al 2000, i pannelli solari costavano dai 5 ai 6 dollari per watt. Oggi sono scesi a circa 12 centesimi per watt. I drastici cali dei prezzi stanno spingendo l’energia solare da una tecnologia energetica costosa, in gran parte basata su sussidi, a una fonte di energia economica a cui sempre più case e aziende in tutto il mondo possono attingere direttamente, iniziando anche a cambiare il modo in cui funzionano le reti elettriche tradizionali.
In una fabbrica di cemento Bestway a Chakwar, in Pakistan, la produzione di energia solare può attualmente soddisfare più di un quarto del fabbisogno elettrico della fabbrica. L'azienda ha installato 26 MW di capacità di energia solare e prevede di aggiungerne altri 6,34 MW entro la fine di quest'anno. La direzione della fabbrica ha affermato che in un contesto di mercato altamente competitivo, l'uso dell'energia solare è diventato un mezzo importante per ridurre i costi di produzione, e anche i concorrenti stanno adottando misure simili.
Il rapido calo dei costi dell'energia solare è in gran parte dovuto alla rapida espansione dell'industria manifatturiera fotovoltaica cinese. Il co-fondatore di Ember, Dave Jones, ha affermato che i prezzi dei pannelli solari sono scesi da 5 a 6 dollari per watt intorno al 2000 ai circa 12 centesimi di oggi. Wood Mackenzie stima che l'attuale capacità di produzione solare della Cina abbia raggiunto circa 1,36 terawatt.
Il fotovoltaico a basso costo rende anche l'energia solare sui tetti e gli impianti solari costruiti dalle aziende sempre più attraenti nei paesi in cui l'elettricità è costosa o la fornitura della rete elettrica è instabile. Entro la fine del 2025, la capacità installata cumulativa globale dei piccoli sistemi di energia solare sarà vicina a 1,2 terawatt. Sebbene la produzione di energia solare non possa mantenere il funzionamento a pieno carico 24 ore su 24 come l’energia nucleare e altre fonti di energia, in termini di sola capacità installata, la capacità totale dei piccoli sistemi di energia solare nel mondo è già circa tre volte quella degli impianti nucleari globali.
Le aziende sono state uno dei principali motori della rapida diffusione dell'energia solare, perché il picco di consumo energetico nelle fabbriche, nei centri commerciali e negli uffici spesso si verifica durante il giorno in cui il sole è più luminoso. Ember prevede circa 17 gigawatt di nuova capacità solare in Africa quest’anno, gran parte dei quali proverrà da piccoli sistemi solari installati in fabbriche e strutture commerciali.
L'energia solare su tetto sta crescendo rapidamente anche nelle Filippine. I dati di Ember mostrano che la capacità solare sui tetti del paese potrebbe essere quasi raddoppiata negli ultimi 12 mesi fino ad aprile di quest’anno. Il distributore filippino di elettricità Meralco ha affermato che i sistemi solari sui tetti hanno generato 372 gigawattora nei primi sei mesi di quest'anno. Ember stima che agli attuali livelli di costo, il periodo di recupero dell’investimento per i sistemi solari residenziali nelle Filippine si sia ridotto a poco più di tre anni.
L'India promuove ulteriormente l'energia solare sui tetti delle case attraverso programmi di sovvenzioni governative. Il programma, lanciato nel febbraio 2024, ha già installato pannelli solari su più di 5 milioni di famiglie e attualmente aggiunge circa 500.000 famiglie ogni mese, secondo Praveer Sinha, CEO di Tata Power. Poiché i costi di installazione continuano a diminuire, l’energia solare si sta evolvendo da una tecnologia disponibile per poche aziende e famiglie benestanti a una soluzione energetica domestica più onnipresente.
Tuttavia, il calo dei prezzi dell'energia solare e la rapida crescita della generazione distribuita hanno portato anche nuove pressioni sulle società elettriche tradizionali. Le case e le aziende che possono permettersi pannelli solari e batterie di accumulo utilizzano gran parte della propria elettricità durante il giorno, riducendo la quantità di elettricità acquistata dalla rete. Ma questi utenti devono ancora fare affidamento sulla rete elettrica di notte, nelle giornate nuvolose o quando le batterie sono scariche. Ciò significa che le società elettriche devono continuare a mantenere le centrali elettriche, le linee di trasmissione e le reti di distribuzione, ma potrebbero ricevere meno entrate dalla bolletta elettrica da alcuni clienti di alto valore.
La situazione a Karachi, in Pakistan, esemplifica questa contraddizione. L’energia solare sui tetti sta rapidamente guadagnando popolarità nella Defense Housing Authority, un ricco quartiere locale. Syed Muhammad Taha, CEO della compagnia elettrica locale K-Electric, ha descritto l'energia solare sia come una "benedizione" che come una "maledizione" perché spesso sono i principali clienti paganti dell'azienda a installare l'energia solare, ma questi clienti acquistano sempre meno energia dopo aver installato il sistema.
Allo stesso tempo, i residenti a basso reddito che non possono installare l'energia solare potrebbero essere gravati da costi dell'elettricità più elevati. K-Electric ha affermato che nella zona Lyari di Karachi, l'azienda potrebbe perdere da Rs 30 a Rs 40 per ogni Rs 100 di elettricità fornita. Un meccanico locale che affitta una casa ha detto che la sua bolletta elettrica rappresenta più della metà del suo reddito.
Cambiamenti simili si sono verificati in Sud Africa. Il rivenditore Shoprite installa sistemi solari su edifici e veicoli in Sud Africa e Namibia dal 2015. Ha già una capacità di generazione di picco di circa 43 megawatt e sta valutando la possibilità di aggiungere ulteriore accumulo di batterie.
Per l'azienda elettrica statale sudafricana Eskom, il ridotto utilizzo di energia da parte delle imprese e dei clienti facoltosi significa minori entrate derivanti dalla gestione delle centrali elettriche e dalla manutenzione della rete. Eskom stima che l’accumulo di energia solare e batterie sui tetti abbia rappresentato circa il 7% del calo di 11,7 miliardi di kWh nelle vendite di elettricità nell’anno terminato a marzo.
Oltre alla pressione sul modello di business, l'integrazione su larga scala dell'energia solare comporta anche sfide tecniche alla rete elettrica. Le reti elettriche tradizionali in genere pianificano la produzione di energia in base alla domanda relativamente prevedibile, ma la produzione di energia solare può cambiare rapidamente con il tempo. Questo cambiamento è particolarmente pronunciato nelle aree in cui l’energia solare sui tetti è molto diffusa.
L'Australia è un tipico esempio. Dopo che una grande quantità di energia solare sui tetti si è concentrata a mezzogiorno, la domanda di energia di cui la rete ha effettivamente bisogno da parte delle grandi centrali elettriche potrebbe essere ridotta a un livello molto basso, rendendo così più difficile per i generatori tradizionali mantenere un funzionamento stabile della rete.
Allo stesso tempo, l'energia solare sui tetti ha il potenziale per generare grandi quantità di elettricità in eccesso. Quando la rete di distribuzione locale non riesce ad assorbire completamente questa potenza, l’energia può rifluire nelle linee di trasmissione ad alta tensione, provocando un aumento della tensione di rete e limitando la capacità delle famiglie di inviare più energia alla rete. Per gli operatori di rete, prevedere con precisione l’energia generata da milioni di piccoli sistemi solari è diventato un compito sempre più complesso.
Pierluigi Mancarella, professore di sistemi energetici presso l'Università di Melbourne, ha sottolineato che nelle aree in cui l'energia solare sui tetti è altamente concentrata, il passaggio di un grande strato di nubi può causare un improvviso e significativo calo nella produzione di energia solare, e l'impatto potrebbe anche essere vicino all'improvvisa perdita di una grande centrale nucleare sulla rete elettrica.
In risposta a questi cambiamenti, le aziende elettriche di vari paesi stanno aggiungendo strutture di stoccaggio dell'energia, adeguando i meccanismi dei prezzi dell'elettricità e utilizzando l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico per migliorare le previsioni sulla produzione di energia solare. L’operatore della rete elettrica britannica UK Power Networks ha recentemente completato uno studio da 389.000 sterline utilizzando modelli di apprendimento automatico per stimare l’effettiva capacità solare collegata alla sua rete. La società di previsioni solari Amperon riqualifica i modelli di previsione ogni ora per adattarsi ai cambiamenti meteorologici e alle condizioni di produzione di energia.
È improbabile che questo cambiamento guidato dal calo dei costi solari si interrompa presto. L’energia solare è gradualmente diventata un mezzo regolare per ridurre i costi energetici per aziende e famiglie, ma allo stesso tempo, anche la rete elettrica tradizionale si sta trasformando da un sistema che in passato trasportava energia in una direzione a una rete energetica complessa che deve gestire il flusso di energia in entrambe le direzioni contemporaneamente. L’energia solare a basso costo non sta solo cambiando chi produce elettricità, ma sta anche cambiando la logica di funzionamento dell’intero sistema energetico.
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