numeri e problemi delle rinnovabili

Nel corso dell’assemblea annuale di Irena del 12 e 13 gennaio si sono discussi numeri e problemi delle rinnovabili. Sebbene nel 2023 si siano installati globalmente un record di 473 GW di capacità rinnovabile, tale livello è ancora inferiore a quanto necessario annualmente per raggiungere l’obiettivo di 12TW al 2030. Inoltre, si registra una forte disparità tra le tecnologie e le aree geografiche rispetto a quanto previsto e auspicato.

L’Agenzia internazionale delle energie rinnovabili, Irena, ha come obiettivo il rafforzamento della collaborazione internazionale per raggiungere l’obiettivo di triplicare la capacità installata globalmente al 2030 rispetto al 2023 (la cosiddetta IRENA x3 Renewables Campaign). In numeri, si tratta di raggiungere al 2030 circa 12TW rispetto ai circa 4TW installati nel 2023. Per chiarezza, Irena considera rinnovabili le seguenti tecnologie: solare, eolico, geotermico, idroelettrico, bioenergie, CSP – Concentrated Solar Power, e energia marina.

Nel corso dell’assemblea annuale di Irena del 12 e 13 gennaio si sono discussi numeri e problemi delle rinnovabili. Nel 2023, sono stati installati 473 GW di nuova capacità rinnovabile a livello globale. Un aumento record del 14% e superiore del 50% a quello del 2022, ma tuttavia inferiore al 16% richiesto per triplicare la capacità rinnovabile al 2030, che richiederebbe un’aggiunta media annua di 1 TW tra il 2024 e il 2030 inclusi. Con il ritmo del 2023 si verificherebbe un ammanco di 1,5 TW al 2030, equivalente all’attuale capacità rinnovabile installata combinata di Europa, Nord America, Oceania, Medio Oriente, Africa, America Centrale e Caraibi.

Sole, sole, sole

Ad eccezione della crescita della capacità solare fotovoltaica, l’aggiunta di capacità rinnovabile e il miglioramento dell’efficienza energetica richiesti per raggiungere gli obiettivi del 2030 non stanno procedendo alla velocità necessaria. Dei 473 GW installati nel 2023, circa 350 GW sono infatti di fotovoltaico, ossia più del 70%. Dato che la rende l’unica tecnologia rinnovabile attualmente allineata col target 2030, grazie alla competitività dei costi, a tempi di sviluppo dei progetti relativamente brevi e alla capacità produttiva globale lungo tutta la supply-chain  – concentrata in Cina, che negli scorsi decenni ha addirittura sofferto di overproduzione di pannelli fotovoltaici.

La crescita eolica è stata di circa 115 GW nel 2023, ben lontano dal target 2030 di 360 GW annuali. La crescita è stata pressochè totalmente onshore, valore che si avvicina al precedente record di 105 GW del 2020 (ma un terzo di quanto richiesto annualmente al 2030) mentre offshore sono stati installati appena 11 GW, ossia un sesto della media annuale richiesta al 2030. L’eolico offshore è una tecnologia che rimane in via di sviluppo, con Capex elevatissimi e tempi di realizzazione e autorizzazione lunghi. L’eolico, inoltre, è caratterizzato da criticità legate alla supply-chain – mancata disponibilità di componenti – e dalla carenza di forza lavoro qualificata.

La tecnologia idroelettrica ha subito un calo in termini di nuova capacità durante il 2023, con un installato di appena  7 GW a fronte di una richiesta di 29 GW/anno al 2030 (ovvero quattro volte). Tasso di crescita non scontato: la tecnologia idroelettrica è caratterizzata da una serie di criticità, tra cui i lunghi tempi di realizzazione, i Capex elevati, le difficoltà di connessione alla rete elettrica e non ultimo i problemi di accettazione pubblica a causa dell’elevato impatto ambientale di questa tecnologia. In alcuni paesi, infatti, le comunità locali hanno un forte potere nel bloccare grandi opere pubbliche, causando ritardi nella loro realizzazione e aumenti esponenziali dei costi. Inoltre, i recenti cambiamenti climatici rendono sempre più imprevedibili le previsioni metereologiche, e dunque la potenziale produttività e rendimento degli impianti idroelettrici, riducendo l’appetito per investimenti in questa tecnologia.

Le restanti tecnologie rinnovabili – bioenergia, geotermia, CSP, energia marina – hanno registrato un aumento di capacità di appena circa 5 GW, di cui quasi il 90% proveniente dalla bioenergia (che, in ogni caso, richiederebbe una media annuale sei volte superiore). La geotermia, invece, richiede una crescita di 35 volte superiore rispetto alle installazioni registrate nel 2023.

Global North vs Global South, aumento degli investimenti e riequilibrio finanziario

Per raggiungere i 12 TW di capacità rinnovabile al 2030, è necessario triplicare gli investimenti annuali nelle rinnovabili, nelle reti e nello stoccaggio energetico. Attualmente, il gap finanziario è significativo, con una forte disparità tra Global North e Global South. Serve un maggiore impegno delle istituzioni finanziarie pubbliche e private per ridurre il rischio degli investimenti, incentivare lo sviluppo nei paesi emergenti e garantire un accesso equo ai capitali.

Secondo Irena, il raggiungimento degli obiettivi X3 Rinnovabili e X2 Efficienza Energetica al 2030 richiederà un investimento cumulativo di 31,5 trilioni di dollari nelle rinnovabili, nelle reti, nelle misure di flessibilità, nell’efficienza energetica entro il 2030. 

Quelli in capacità rinnovabile dovranno triplicare tra il 2024 e il 2030 (1,5 trilioni/annui) rispetto ai livelli record di 570 miliardi di dollari del 2023. Inoltre, l’84% degli investimenti è stato concentrato in Cina, Unione Europea e Stati Uniti, più di 3 TW dei circa 4 TW di capacità rinnovabile installata. Mentre Brasile e India hanno rappresentato poco più del 6%. (nel presente articolo, la Cina è considerata come paese a sè stante rispetto alla categorizzazione Global North e Global South).

A causa del numero relativamente esiguo di progetti completati ogni anno, in Africa gli investimenti nelle energie rinnovabili sono altamente volatili e sono diminuiti del 47% nel 2023, passando da 9 miliardi di dollari nel 2022 a 5 miliardi di dollari. L’Africa subsahariana, che ospita 567 milioni di persone prive di accesso all’elettricità, ha ricevuto investimenti per la transizione energetica 40 volte inferiori alla media mondiale pro capite.

Sebbene gli investimenti annuali nel fotovoltaico a livello globale siano sulla buona strada per raggiungere l’obiettivo di triplicazione, le altre tecnologie rimangono sottofinanziate. Nel 2023, gli investimenti nell’eolico offshore (30 miliardi di dollari) e nell’idroelettrico (21 miliardi di dollari) hanno rappresentato solo il 14% di quanto richiesto ogni anno al 2030, mentre per il CSP e la geotermia sono stati appena il 2% del necessario. Anche l’eolico onshore ha raggiunto solo il 27% del fabbisogno di investimenti.

Gli investimenti annuali nelle tecnologie eoliche devono aumentare di oltre quattro volte i livelli attuali, quelli nell’idroelettrico di oltre sette volte e quelli nella bioenergia di circa nove volte. Inoltre, è urgentemente necessario un investimento significativo per sviluppare tecnologie geotermiche con capacità di dispacciamento, CSP e tecnologie marine ad alto potenziale.

Nel 2023, gli investimenti in capacità di generazione elettrica da energie rinnovabili hanno superato di gran lunga quelli da combustibili fossili, rappresentando l’82% del totale. Tuttavia, considerando l’intera filiera dei combustibili fossili (estrazione, raffinazione e infrastrutture), gli investimenti nelle fonti fossili rimangono molto superiori a quelli nelle rinnovabili. Nel 2023, la spesa per l’estrazione di petrolio e gas è aumentata del 9%, raggiungendo i 538 miliardi di dollari, con un ruolo predominante delle compagnie petrolifere nazionali in Medio Oriente e Asia. Anche gli investimenti nella fornitura di combustibili sono cresciuti del 6%, toccando i 162 miliardi di dollari, trainati da Cina, India e Sud-Est asiatico. La Cina, nonostante gli impegni per ridurre il consumo di carbone, ha finanziato il 76% dei progetti globali sul carbone, sostenendo nuovi investimenti in carbone e gas dopo la crisi energetica del 2021 e le tensioni di mercato del 2022.

Potenziamento delle Reti Elettriche & Energy Storage

Un altro tema critico è il potenziamento delle reti elettriche e l’aumento della flessibilità del sistema, con sistemi di stoccaggio energetico che siano in grado di compensare l’intermittenza delle energie rinnovabili.

Oltre all’incremento delle rinnovabili nel mix elettrico, lo scenario Irena 1.5°C prevede un aumento dell’elettricità nei consumi finali dall’attuale 23% al 30% entro il 2030, il che rappresenta uno dei problemi rispetto ai numeri attuali. L’elettrificazione di settori come riscaldamento, trasporto, industria manifatturiera e l’aumento esponenziale di elettricità causato dalla crescita di tecnologie come l’intelligenza artificiale, comportano un aumento delle quantità di elettricità giornalmente distribuite nelle infrastrutture elettriche globali.

Lo studio Electrifying European Industry realizzato dalla Global Energy Efficiency riporta che l’elettrificazione dei principali processi manifatturieri europei (carta, plastica, alluminio, cemento..) comporterà, nel caso base, una capacità rinnovabile aggiuntiva di 29 GW entro il 2050 e pari a 58 GW in caso di elettrificazione avanzata.

Tuttavia, si registra in molti mercati un ritardo negli investimenti nelle reti elettriche, che non tengono il passo nemmeno con l’attuale crescita della produzione rinnovabile. Nel 2023, gli investimenti nelle infrastrutture di rete e nelle misure di flessibilità sono stati pari a 391 miliardi di dollari (di cui il 95% destinato alle infrastrutture di rete e il restante alle batterie di accumulo), una cifra significativamente inferiore ai 717 miliardi di dollari richiesti ogni anno al 2030.

Il Nord America ha investito una media di 88 miliardi di dollari all’anno nelle infrastrutture di rete tra il 2018 e il 2023, mentre l’Europa ne ha investiti 62 miliardi. Tuttavia, la crescita degli investimenti resta globalmente ben al di sotto dei livelli necessari.

58 paesi, tra cui l’Italia, nell’ambito del target x3 Rinnovabili, si sono posti l’obiettivo di raggiungere, globalmente, 1500 GW di energy storage, raddoppiare gli investimenti nelle reti elettriche, e di sviluppare 25 milioni di km di infrastruttura elettrica entro il 2030, per poi proseguire con il potenziamento di 65 milioni di km di reti elettriche entro il 2040, per raggiungere la neutralità climatica al 2050.

L’energia idroelettrica pompata, con circa 142 GW di capacità, rimane il principale contributore allo stoccaggio globale. Tuttavia, ci si aspetta che lo stoccaggio con batterie – BESS, Battery Energy Storage Systems – registri una crescita esponenziale, con una capacità che dovrebbe aumentare da 86 GW nel 2023 a ben 900 GW entro il 2030, superando l’idroelettrico pompato, che dovrebbe crescere a 320 GW.

Sebbene alcune tecnologie probabilmente domineranno la fornitura di soluzioni di accumulo, non esiste una soluzione “one-size-fits-all”. Un approccio variegato per diversificare le tecnologie di stoccaggio – che prenda in considerazione le condizioni specifiche di ciascuna regione – è fondamentale per costruire un sistema energetico rinnovabile flessibile e resiliente a livello globale e meno soggetto alle variabili geopolitiche. Non bisogna dimenticarsi, infatti, che la supply-chain delle batterie al litio al momento è dominata dalla Cina, così come la maggior parte dei pannelli fotovoltaici distribuiti globalmente.

Semplificazione delle procedure di permitting

I lunghi iter autorizzativi ostacolano l’espansione delle rinnovabili, soprattutto nel settore eolico e nelle grandi infrastrutture di rete.

Il permitting include tutte le fasi amministrative richieste per raggiungere la fase di costruzione di progetti eolici e solari: permessi di costruzione, studi di impatto ambientale e scenari di spatial planning. L’innovazione in questo ambito favorisce la diffusione delle energie rinnovabili, soprattutto in contesti con quadri normativi ancora in evoluzione, come nel caso dell’eolico offshore.

Dallo studio Ready, Set, Go: Europe’s race for wind and solar di Ember emerge come, in Europa, le tempistiche di permitting per eolico e solare siano in media 5 volte superiori rispetto ai limiti europei. I tempi medi di permitting per progetti solari spaziano da 12 mesi in Lituania, in testa alla classifica, ai circa 40 mesi in Italia, fino ai 48 mesi in Croazia. Dei 12 paesi con informazioni disponibili (che rappresentano circa il 90% della capacità solare europea installata) solamente Lituania, Belgio e Romania hanno tempi medi di permitting inferiori al limite europeo di 24 mesi. La situazione è peggiore per i progetti eolici, con tempi di permitting medi che partono da 30 mesi in Romania fino ai 120 mesi della Croazia. Nessuno dei 12 paesi analizzati (che costituiscono più del 90% della capacità eolica installata) mostra tempi medi di permitting per progetti eolici al di sotto dei limiti europei di 24 mesi riportati nella direttiva RED.

Per accelerare i tempi di approvazione, occorre adottare modelli di permitting più efficienti, basati sulla digitalizzazione, sulla standardizzazione delle procedure e sulla creazione di “aree di accelerazione” per le rinnovabili, come previsto dalla RED III in Europa.

Altri tematiche trattate nell’assemblea annuale di Irena sono l’intelligenza artificiale e i data center e la geopolitica dell’energia, di cui è possibile leggere nel riepilogo integrale assieme ad altri dettagli ed aspetti esclusi da questa presentazione.

Elena Marabini è Irena youth delegate e Energy Transition Analyst – Alantra

Foto di Kindel Media