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La crescita delle batterie: sostituisce il gas e abbassa i prezzi dell’energia

Negli ultimi anni, le nuove installazioni globali di pannelli fotovoltaici hanno battuto ogni anno il record dell’anno precedente. La ragione di questo boom dell’energia solare è principalmente economica: i costi si sono ridotti notevolmente rispetto a quelli di solo una decina di anni fa.

Una traiettoria del tutto simile sta venendo tracciata dalle batterie che in un sistema energetico sempre più elettrificato servono ad accumulare proprio l’energia prodotta nelle ore di picco dai pannelli solari e da altre fonti a basse emissioni di gas serra.

Secondo Our World in Data, all’inizio degli anni ‘90 il costo di una cella di una batteria agli ioni litio superava i 9.000 dollari per chilowattora (kw/h, una misura dell'accumulo). Oggi è ampiamente al di sotto dei 100 dollari/kwh.

Una batteria montata su un auto elettrica, in grado di garantire un’autonomia di circa 350 km, costa attorno ai 5.000 dollari, mentre solo 10 anni fa sarebbe costata 20.000 dollari e a inizio anni ‘90 qualcosa come 600.000 dollari.

Già verso la fine dello scorso secolo ha iniziato a crescere la domanda di dispositivi elettronici come telefoni cellulari, personal computer e smartphone: è così che la produzione di batterie è aumentata e i costi si sono progressivamente abbassati. Poi sono arrivati i veicoli elettrici, mentre oggi con la transizione energetica si sta costruendo una rete elettrica che ha sempre più bisogno di accumulare energia, gestendo i flussi in modo flessibile e intelligente.

Batterie e centrali a gas

Mentre nelle ore centrali della giornata le rinnovabili sono in grado di fornire abbondante energia a basso costo, nelle ore serali e in quelle mattutine buona parte della rete elettrica europea fa ancora affidamento alle centrali a gas, che non dipendono dalla presenza di sole o vento, ma dalla disponibilità di un combustibile spesso importato dall’estero, come nel caso dell'Italia.

Secondo Ember, un think tank che si occupa di transizione energetica, le batterie stanno diventando la soluzione economicamente più vantaggiosa per garantire un’erogazione continua di energia anche nelle ore in cui non viene prodotta dalle rinnovabili. In gergo si parla di flessibilità della rete.

“Entro il 2030, le batterie di scala industriale (utility-scale) potrebbero fornire flessibilità sul breve termine nell'Unione europea a un costo inferiore del 20% rispetto alle nuove centrali a gas” solitamente impiegate nei picchi di domanda (si parla per questo di gas peaker).

Facendo riferimento al costo rapportato alla potenza, Ember riporta che “i costi di investimento (CAPEX) per nuovi impianti nel 2030 saranno di circa 560 €/kW per una batteria di scala industriale con una durata di accumulo di 4 ore, rispetto ad almeno 650 €/kW per una nuova centrale a gas a ciclo aperto (OCGT, Open Cycle Gas Turbine)”.

Secondo Ember e IRENA (l’agenzia internazionale per le energie rinnovabili) si tratterebbe addirittura di stime prudenti: “i costi di un progetto di batterie di scala industriale con una durata di accumulo di 4 ore erano già pari a circa 412 €/kW nel 2025, comprensivi delle apparecchiature principali, dell'installazione e della connessione alla rete, con ulteriori riduzioni dei costi previste”. Oltre che costi più bassi, le batterie offrono anche tempi più rapidi rispetto alla costruzione di una nuova centrale a gas.


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La crescita delle batterie in EU

Oggi in Europa risultano installati circa 37 GW di batterie. Se entro il 2030 dovessero giungere a compimento solo i progetti la cui costruzione oggi è stata già avviata, a fine decennio la crescita sarebbe di circa il 30% e verrebbero raggiunti circa i 50 GW.

Secondo le stime di Ember però, è ragionevole aspettarsi che l’aumento delle installazioni raggiungerà un valore quattro volte superiore a quello odierno, arrivando a circa 178 GW. Di recente la Commissione Europea ha segnalato di volere sostenere questa crescita, inserendo nel pacchetto Accelerate Eu l’obiettivo di raggiungere i circa 200 GW di accumulo installati in Europa entro il 2030.

Valori analoghi vengono riportati anche nel rapporto di Solar Power Europe, l’organizzazione che riunisce gli operatori europei del mercato dell’energia solare. Facendo riferimento non alla potenza installata (GW) ma all’energia accumulata nelle batterie (GWh), Solar Power Europe “prevede che la capacità installata totale crescerà di oltre sei volte, passando dai poco più 100 GWh di oggi a circa 580 GWh (UE-27: 470 GWh) entro la fine del decennio”.

Le batterie di scala industriale sono quelle da cui ci si attende l’espansione maggiore, passando dai 12 GW del 2025 agli oltre 100 GW del 2030. Dovrebbero crescere anche quelle associate a piccoli consumatori, ma solo di due volte.

Nel 2025 le batterie erano in grado di fornire solo il 25% dell’energia che invece erano in grado di erogare le centrali a gas impiegate per soddisfare la flessibilità della rete elettrica, specialmente nelle ore di buio. Secondo Ember, nel 2030, seguendo questa traiettoria le batterie forniranno una quantità di energia paragonabile all’80% di quella fornita dal gas per esigenze di flessibilità. I Paesi europei che sono più avanti in questo percorso sono la Germania, l’Olanda, la Polonia e l’Italia.

Accumulare l’energia rinnovabile prodotta a basso costo di giorno e utilizzarla la sera consente non solo di costruire una rete elettrica meno dipendente dal gas, ma anche di abbassare il costo dell’energia nelle ore in cui il sole non c’è più.

Tuttavia, “diversi Paesi dell’UE hanno annunciato piani per espandere la capacità di produzione elettrica a gas” fa notare Ember. “Considerato il crescente potenziale della flessibilità pulita, i decisori politici dovrebbero valutare i rischi legati a un eccesso di costruzione di infrastrutture fossili, tra cui un basso tasso di utilizzo, interruzioni dell’approvvigionamento di gas, elevati costi di sistema e potenziali costi non recuperabili (stranded costs) a carico dei contribuenti”.

Da gennaio 2027 i Paesi membri dell’UE dovrebbero fissare per la prima volta degli obiettivi nazionali per l’accumulo energetico e la flessibilità della domanda, da riaggiornare ogni due anni. “Se accompagnati da un quadro politico stabile che elimini le barriere esistenti allo sviluppo delle batterie e della flessibilità della domanda, obiettivi ambiziosi possono accelerarne la crescita” conclude Ember, che elenca alcune delle principali azioni politiche che potrebbero supportare la crescita del settore: “dare priorità alla diffusione dei contatori smart, incentivare i gestori di rete a favorire la flessibilità, aggiornare le tariffe statiche basate sulle fasce orarie, eliminare le barriere all’automazione e alla partecipazione della flessibilità della domanda in tutti i mercati, inclusi il mercato all’ingrosso e il ruolo degli aggregatori di flessibilità della domanda”.

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