Il sole dopo il tramonto: la rivoluzione delle batterie
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Esiste un modo per utilizzare l’energia solare anche quando il sole è tramontato? “Servirebbe una macchina del tempo” ha detto Beatrice Petrovich a un incontro organizzato dal Centro “Levi Cases” dell’Università di Padova, lo scorso 8 ottobre. “Per fortuna esiste già”, ha aggiunto la Principal Energy Analyst per l’Europa di Ember, un think tank che si occupa di transizione energetica, analizzando dati. “Le batterie stanno già rivoluzionando il sistema elettrico per come lo conosciamo”.
Il principio è semplice: le batterie immagazzinano l’energia prodotta in abbondanza nelle ore centrali della giornata, quando il sole splende e il prezzo è basso, e la rilasciano nelle ore serali quando solitamente, per soddisfare la domanda, si ricorre all’elettricità generata dalle centrali a gas.
Prima dell’inizio della guerra in Iran, il prezzo dell’elettricità generata dal gas in Italia oscillava intorno ai 100 Euro al MegaWatt/ora (€/MWh). A fine agosto aveva raggiunto circa i 170 €/MWh. “Il gas fossile è una fonte costosa ed esposta a rischi di picchi prezzo, lo vediamo già adesso”.
L’Italia è particolarmente esposta a questi rischi, poiché produce dal gas circa la metà dell’energia elettrica che consuma. Il solare raggiunge un picco di produzione del 47% nelle ore centrali, offrendo l’energia a un prezzo molto più basso, ma la media giornaliera si ferma al 17%, perché nelle ore serali non è più disponibile. Le batterie servono proprio a prolungare la vita giornaliera dell’elettricità pulita e a basso costo.
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Le batterie nel mondo
In tutto il mondo, il loro costo è sceso del 20% ogni anno, nell’ultimo decennio, e di conseguenza le loro installazioni hanno visto una crescita esponenziale. In California per esempio, che si è mossa prima di altri Paesi, “nel 2025 hanno fornito regolarmente un quinto del fabbisogno serale, caricandosi di giorno e scaricando la sera” ha detto Beatrice Petrovich. Di conseguenza, la generazione fossile è passata dal 44% al 34% della produzione elettrica serale. In Bulgaria, seppur con numeri più piccoli della California, quest’anno le batterie hanno coperto addirittura un quarto del picco serale.
Anche l’Australia è più avanti di altri Paesi e i dati di Ember mostrano chiaramente che sono aumentate le ore serali in cui sono le batterie a fissare il prezzo dell’elettricità, che di conseguenza non solo si è abbassato ma è diventato anche meno soggetto a volatilità e picchi.
Mentre in questi casi le batterie installate sono principalmente di larga scala, è interessante anche quanto avvenuto nel Regno Unito, dove c’è stato boom installazioni domestiche, che secondo uno studio del Center for Net Zero hanno consentito alle famiglie a basso reddito di ridurre del 62% i costi della bolletta, ovvero 681 sterline all’anno.
E in Italia
L’Italia è uno dei Paesi leader dell’Unione Europea per parco batterie già operative. Si sono aggiunte ai sistemi di accumulo idroelettrici che erano già presenti e quelle di larga scala o BESS (Battery Energy Storage Systems) rappresentano il 17% del totale europeo (dietro la Germania con il 24%), mentre quelle residenziali arrivano al 24% (la Germania è al 55%). Nel giro di due anni la capacità di accumulo è raddoppiata (arrivando a 19 GWh) e secondo i dati di Ember, il nostro Paese si trova dove la California si trovava 5 anni fa.
“Si vede già un rimpiazzamento del gas in Italia, grazie alle batterie” ha spiegato Petrovich. “Siamo ancora all’inizio, coprono il 3% delle ore di picco serale, ma possiamo pensare che in 4 anni se non meno (perché nel frattempo le batterie sono scese di prezzo) l’Italia potrebbe seguire la traiettoria della California”.
“Gli accumuli domestici sono ormai una componente sempre più frequente delle offerte fotovoltaiche residenziali” ha spiegato Paolo Rocco Viscontini, fondatore e presidente di Italia Solare, l’organizzazione che riunisce gli operatori del settore fotovoltaico. Per le famiglie, il vantaggio consiste soprattutto nella possibilità di conservare una parte dell'energia prodotta durante il giorno e consumarla la sera, anziché prelevarla interamente dalla rete. “Si risparmiano almeno 30 centesimi al kWh nell’autoconsumo con le batterie residenziali”.
Per le imprese invece, la convenienza dipende dal profilo di consumi. L’Italia è fatta prevalentemente di piccole imprese, la maggior parte delle quali non ha grandi consumi serali. Di conseguenza, nel settore commerciale e industriale, le batterie devono ancora prendere piede.
Gli impianti stand-alone
Oltre a essere una fonte di risparmio, le batterie sono una sorta di coltellino svizzero per la rete elettrica, ha spiegato Petrovich: non solo spostano le rinnovabili nel tempo e nello spazio (in gergo si parla di arbitraggio energetico e gestione del carico), ma forniscono anche altri servizi tecnici che contribuiscono a stabilizzare la frequenza e la tensione della rete e a rendere programmabile fonti, quelle rinnovabili, che altrimenti sarebbero intermittenti.
È dunque sul fronte dei cosiddetti impianti stand-alone, collegati direttamente alla rete e non associati a una fonte di produzione specifica, che si aprono nuove prospettive. Questi sistemi possono acquistare energia nelle ore più convenienti, restituirla successivamente e contribuire alla stabilità della rete e dei prezzi. “Attenzione da parte dell’industria c’è” ha detto Arturo Lorenzoni, professore di economia dell’energia del Centro Levi Cases dell’Università di Padova “Gli impianti stand-alone diventano un fattore di evoluzione della rete, come i data center”.
MACSE e capacity market
Uno degli strumenti più rilevanti per lo sviluppo do questi grandi accumuli è il MACSE, ossia il Meccanismo di Approvvigionamento di Capacità di Stoccaggio Elettrico. Terna, il gestore della rete, attraverso un sistema di aste a cui rispondono gli operatori, si procura la capacità di accumulo di cui ha bisogno. Gli operatori selezionati si impegnano a realizzare gli impianti e a rendere disponibile la capacità prevista, ottenendo una remunerazione regolata da un contratto.
Il MACSE dunque offre una base di remunerazione più stabile alle aziende, sulla quale gli operatori possono innestare ulteriori ricavi derivanti da altre attività di mercato, seppur più incerte.
“Stiamo vedendo sorgere centrali di accumulo nel Centro e Sud Italia, vicino alle stazioni dell’alta tensione” ha commentato Viscontini. “Il sistema del MACSE è un’idea tutta italiana che ci ammirano. Garantisce ritorni a chi fa investimenti di 70-80 milioni di euro per centrali di accumulo di 70-80 MW di potenza. Lo Stato pagherà questi investimenti in 15 anni, con una tariffa a prezzo fisso a MWh, per garantire che quella capacità sia a disposizione di Terna. Sfrutteremo meglio le rinnovabili, perché più accumuli sono presenti più al sicuro saremo per gestire l’intermittenza. È così che il fotovoltaico diventa programmabile”.
Un altro meccanismo di remunerazione avviene attraverso il Capacity Market, attraverso cui l’operatore si impegna a mettere a disposizione una certa potenza quando la rete ne ha bisogno.
“La batteria è in realtà un insieme di prodotti e offre alla rete una serie di servizi che andrebbero valorizzati e remunerati adeguatamente” secondo Lorenzoni. “Capacity Market e Macse stanno creando delle opportunità enormi e sono sistemi complementari. La normativa, più lentamente della tecnologia, sta seguendo l’evoluzione di questo sistema”.
L'obiettivo italiano per il 2030 è arrivare a circa 71 GWh di capacità di accumulo, in un contesto europeo nel quale gli investimenti sono destinati ad aumentare. “Il disegno di mercato conta molto e su questo fronte l’accademia deve confrontarsi con le imprese” ha ribadito Lorenzoni.
Cannibalismo e nuove dipendenze?
Guardando avanti, occorrerà fare attenzione anche al cosiddetto cannibalismo dei prezzi. Quando il fotovoltaico produce troppo, il prezzo orario dell’energia si abbassa e le batterie vengono caricate, per scaricare nelle ore serali in cui il prezzo è più alto. Con l’aumento delle batterie in rete tuttavia, tenderà ad abbassarsi anche la differenza tra i prezzi delle due fasce orarie: su questa differenza si fonda una parte dei ricavi degli operatori.
Tuttavia, poiché i servizi “tecnici” che le batterie offrono alla rete sono diversi, un adeguato sistema di remunerazione garantirà ricavi agli investitori.
Chi invece è preoccupato di scambiare una dipendenza, quella dal gas che l’Italia non produce ma importa, con un’altra, quella delle batterie principalmente prodotte in Cina, deve tenere a mente una differenza fondamentale. La dipendenza da combustibili fossili significa importare flussi di energia che vanno immediatamente consumati, mentre importando batterie e altre tecnologie green si importano infrastrutture, che poi rimangono per un decennio almeno e che a fine vita si possono riciclare. “Se ci sono shock come la chiusura dello Stretto di Hormuz, si interrompe l’import e la disponibilità dei combustibili fossili” ha spiegato Beatrice Petrovich, “mentre se si interrompe l’import delle tecnologie green si interrompe la crescita dell’infrastruttura, ma non il flusso di energia”.
Allo stato attuale, il sistema elettrico ha bisogno degli accumuli per tamponare le oscillazioni di prezzo causate dal gas. “Ogni volta che c’è una nuova tecnologia è importante guardare anche all’accettazione sociale” ha detto Beatrice Petrovich. “I segni che vengono da Germania sono positivi, un sondaggio recente di quest’anno tra sindaci tedeschi mostra che 9 su 10 vogliono batterie nel loro comune”.
