La crescita del solare fotovoltaico distribuito, quello cioè installato sui tetti di abitazioni e capannoni industriali, sarà sempre più legata alla disponibilità di soluzioni digitali, che svolgeranno un ruolo chiave per assicurarne l’integrazione con il sistema elettrico. Questa la principale indicazione di un corposo report della IEA, che innanzitutto mette in evidenza come nel 2022, il fotovoltaico distribuito abbia rappresentato il 48% delle aggiunte di capacità fotovoltaica globale, raggiungendo livelli di crescita record. Uno sviluppo che dovrebbe essere ancora più forte nei prossimi due anni.
La crescita del fotovoltaico distribuito
Nel 2024 si prevede di raggiungere 140 gigawatt, con un aumento di oltre il 30% rispetto ai livelli del 2022.
Attualmente l’Australia ha la più alta quota pro capite di impianti solari su tetto al mondo. Con installazioni in oltre il 30% delle abitazioni del Paese, la capacità ha raggiunto i 19 GW nel 2022 ed entro il 2030 è previsto lo sviluppo di ulteriori 30 GW di impianti. Ma anche in altre regioni la diffusione sta procedendo a ritmo sostenuto: l’Unione Europea ha aggiunto più di 23 GW di impianti solari su tetto nel 2022, mentre in Brasile la diffusione ha superato le aspettative, con 7,8 GW aggiunti lo scorso anno e quasi 17 GW di capacità totale installata.
In prospettiva, nello scenario Net Zero Emissions al 2050 della IEA, il numero di edifici residenziali nel mondo dotati di pannelli solari fotovoltaici dovrebbe aumentare di quattro volte, passando da 25 milioni nel 2020 a 100 milioni nel 2030, per poi più che raddoppiare fino a 240 milioni nel 2050.
Come governare la crescita
Notizie senza dubbio positive, dal momento che il boom dell’adozione del fotovoltaico distribuito contribuisce a ridurre le emissioni di anidride carbonica e le bollette dei consumatori e può favorire l’efficienza del sistema elettrico. Tuttavia, la IEA mette in evidenza come il rovescio della medaglia sia l’aumento della complessità della gestione dei flussi di energia e del mantenimento della stabilità del sistema elettrico, in particolare per quanto riguarda le modalità di distribuzione dell’elettricità. Gli operatori del sistema di trasmissione e le società di distribuzione, in particolare, hanno bisogno di visibilità sulla localizzazione degli impianti e sulle loro prestazioni nel tempo.
In questo senso, il fotovoltaico distribuito richiede anche strumenti di previsione più sofisticati per tenere conto della quantità di elettricità prodotta attraverso il fotovoltaico distribuito e consumata a livello locale e per tenere conto dei cambiamenti meteorologici e della copertura nuvolosa. Uno studio statunitense ha stimato che una previsione errata dell’adozione del fotovoltaico distribuito potrebbe costare alle aziende elettriche 7 milioni di dollari per ogni TWh venduto. Se la diffusione non è gestita in modo adeguato, possono verificarsi anche problemi tecnici, tra cui disturbi alle reti, come il superamento dei limiti di tensione a livello di distribuzione. Oppure, se la produzione fotovoltaica distribuita supera la domanda, l’elettricità in eccesso potrebbe fluire a monte (dalla bassa alla media o alta tensione), danneggiando le sottostazioni e altri impianti di rete.
Gli strumenti digitali necessari
In altre parole, un’efficace diffusione e integrazione del fotovoltaico distribuito su larga scala richiede quindi reti moderne e digitalizzate e strumenti digitali. Queste innovazioni allevieranno le sfide della gestione della crescente capacità fotovoltaica distribuita, promuovendo al contempo una maggiore efficienza del sistema. Secondo la IEA sono essenziali anche approcci specifici per il fotovoltaico, come l’abbinamento della produzione solare fotovoltaica in eccesso durante il giorno con i veicoli elettrici, attraverso la ricarica intelligente o l’accoppiamento del fotovoltaico distribuito con l’accumulo di batterie.
Queste soluzioni possono evitare la decurtazione della produzione fotovoltaica, ridurre i picchi di carico e ottimizzare la spesa per rafforzare le reti elettriche. Tra gli strumenti già oggi disponibili ci sono i registri del fotovoltaico distribuito abilitati digitalmente, a cui gli utenti possono accedere tramite portali online e app. Questi registri forniscono le informazioni necessarie per una migliore distribuzione del fotovoltaico distribuito e per la gestione del sistema elettrico in generale.
Un ruolo importante può essere giocato dagli inverter intelligenti, che convertono la corrente continua dei pannelli fotovoltaici nella corrente alternata necessaria alle reti elettriche e possono regolare automaticamente la produzione per mantenere la stabilità della rete. Questi inverter possono supportare il controllo della tensione e della frequenza, ridurre le perdite di energia, consentire una gestione granulare delle risorse e permettere una più efficace identificazione dei guasti e il conseguente ripristino del servizio.
Secondo uno studio condotto in California, gli inverter intelligenti fino avrebbero la capacità di generare 1,4 miliardi di dollari di risparmi annuali aumentando l’affidabilità, la qualità dell’energia e l’efficienza del sistema. Un altro studio condotto in Australia ha stimato che l’accoppiamento di inverter intelligenti con batterie di accumulo di dimensioni ottimali potrebbe limitare la riduzione di potenza del 47%.
Non solo: l’analisi dei dati provenienti dai contatori intelligenti bidirezionali (che misurano sia i flussi di energia elettrica dalla rete ai consumatori sia quelli dal fotovoltaico distribuito alla rete) può aiutare a individuare l’ubicazione degli impianti fotovoltaici distribuiti e fornire visibilità sui modelli di generazione e consumo dei clienti. Aiutando le società di distribuzione e gli operatori dei sistemi di trasmissione a migliorare le previsioni e l’efficienza del sistema. Inoltre questi strumenti consentono inoltre ai proprietari di impianti fotovoltaici distribuiti di rispondere agli incentivi in tempo reale, di fornire servizi alla rete e di impegnarsi in scambi peer-to-peer.
Il report della IEA mette in evidenza come la diffusione di questi strumenti sia legata in misura considerevole alle scelte dei responsabili politici e delle autorità di regolamentazione, che hanno dunque l’opportunità concreta di migliorare la gestione della crescita del fotovoltaico distribuito e sbloccare il suo pieno potenziale a sostegno della transizione verso l’energia pulita.
Articolo originariamente pubblicato il 26 Lug 2023
