Secondo il rapporto New Power Systems di DNV, si prevede che la domanda globale di elettricità raddoppierà entro il 2050 con la diminuzione della dipendenza dai combustibili fossili. Per far fronte alla transizione energetica, c’è un urgente bisogno di una sostanziale espansione della rete e di miglioramenti nelle tecnologie di gestione.
La domanda globale di elettricità è destinata a raddoppiare entro il 2050 di pari passo con la diminuzione della dipendenza mondiale dai combustibili fossili, e il percorso verso un sistema energetico decarbonizzato richiede una significativa espansione della rete resa conveniente, grazie alla crescente efficienza della tecnologia di rete e all’aumento del carico di elettricità, senza trasferire sui consumatori gli oneri che nel lungo termine dovrebbero diminuire.
Lo evidenzia il Rapporto “New Power Systems” che DNV, uno dei principali Enti di certificazione a livello mondiale e Società di consulenza aziendale per i settori Energia, Petroli & Gas e Assicurazioni, ha lanciato il 18 giugno 2024, secondo il quale entro la metà del secolo, l’elettricità costituirà il 37% del consumo energetico finale globale, un aumento sostanziale rispetto al 20% nel 2023, con l’eolico e il solare che genereranno metà dell’elettricità mondiale entro il 2040 e il 70% entro il 2050. La traiettoria di decarbonizzazione prevede che quasi il 90% dell’elettricità proverrà da fonti non fossili entro il 2050.
Secondo DNV, la quota crescente di energia rinnovabile richiede flessibilità e un solido sistema di risposta alla domanda: man mano che le fonti energetiche rinnovabili variabili si espanderanno di nove volte, la necessità di flessibilità a breve termine raddoppierà. La domanda fluttuante da parte di settori come il riscaldamento e i trasporti richiede nuovi servizi ausiliari come prodotti a inerzia sintetica e risposta in frequenza rapida, e l’adattamento del mercato e dei quadri normativi per supportare queste tecnologie è fondamentale per un futuro energetico sostenibile.
In questo nuovo modello, le tecnologie avanzate come l’intelligenza artificiale (AI) e l’attivazione automatizzata della risposta alla domanda assisteranno le operazioni di rete e le previsioni di mercato.
“La digitalizzazione profonda, compresa l’applicazione dell’intelligenza artificiale, è fondamentale per gestire la crescente complessità di un sistema energetico dominato dalle rinnovabili – ha spiegato Remi Eriksen, Presidente del Gruppo e CEO di DNV – Nei prossimi anni ci sarà quindi una rapida crescita sia della tecnologia informatica che della tecnologia operativa, che dovranno essere supportate da un approccio solido alla gestione del rischio, in particolare sulla sicurezza informatica, per raccogliere i benefici dei nuovi sistemi energetici”.
Lo stoccaggio dell’energia è un altro componente fondamentale del sistema necessario per affrontare la natura intermittente delle fonti di energia rinnovabile, fornire il bilanciamento della rete e gestire il carico. La tecnologia delle batterie agli ioni di litio è destinata a svolgere un ruolo dominante in questo segmento, offrendo entro il 2050 una capacità di stoccaggio tre volte superiore rispetto all’energia idroelettrica e allo stoccaggio tramite pompaggio. Tuttavia, per raggiungere il livello necessario di flessibilità saranno necessari progetti di mercato innovativi e schemi tariffari avanzati per incentivare sistemi automatizzati di domanda-risposta, di Vehicle-to-Grid (V2G) e di stoccaggio dietro il contatore (BtM). Le catene del valore dall’energia all’idrogeno sono un elemento critico del mercato per la generazione rinnovabile e devono essere ampliate attraverso sforzi di investimento concertati da parte di tutte le parti interessate.
Uno dei principali ostacoli alla transizione energetica è l’espansione della rete elettrica. La capacità della rete globale deve aumentare di 2,5 volte rispetto alle dimensioni attuali, con una spesa annua per le reti più che raddoppiata fino a raggiungere i 970 miliardi di dollari entro il 2050. Sebbene le Grid Enhancing Technologies (GET) offrano un sollievo temporaneo potenzialmente significativo, la soluzione a lungo termine sta nell’accelerare la costruzione di nuove infrastrutture di rete e sistemi di controllo avanzati, che sono attualmente ostacolati dalle scadenze consentite, dalla scarsità di risorse umane e materiali e dai vincoli finanziari.
Nonostante un aumento delle spese di rete globali dal 15% a oltre il 25% della spesa energetica annua entro il 2050, l’efficienza nella tecnologia di rete e una maggiore distribuzione dell’elettricità manterranno probabilmente le tariffe di rete dei consumatori stabili o in calo nella maggior parte delle regioni. Solo quattro regioni su dieci potrebbero registrare un aumento.
Prevedere i futuri costi unitari dell’elettricità è impegnativo a causa dei diversi trattamenti fiscali e degli incentivi governativi. Tuttavia, il continuo calo dei costi delle energie rinnovabili suggerisce che è improbabile che i prezzi al consumo aumentino. L’elettrificazione dei settori di utilizzo finale come i trasporti e il riscaldamento migliorerà ulteriormente l’efficienza e il risparmio sui costi, portando a una riduzione complessiva delle bollette energetiche delle famiglie nelle regioni ad alto e medio reddito. Nelle regioni a basso reddito, mentre la spesa energetica assoluta delle famiglie potrebbe aumentare leggermente, la rapida crescita del PIL compenserà questo aumento. Questo “dividendo verde” offre ai governi l’opportunità di accelerare la transizione energetica e massimizzare i benefici dell’elettricità verde.
“Crediamo nel pensiero sistemico, guardando al quadro generale, per considerare come l’energia viene generata, trasmessa, consumata e immagazzinata attraverso tutti i vettori energetici – ha commentato Ditlev Engel, CEO per i sistemi energetici di DNV – Non ci sarà transizione senza trasmissione. Il nuovo sistema energetico richiederà soluzioni e politiche basate sui dati che affrontino tutte le interconnessioni, dai permessi all’integrazione dell’intelligenza artificiale e della resilienza informatica. La pianificazione di un nuovo parco eolico deve includere una strategia per la connessione alla rete; allo stesso modo, i GET e le nuove integrazioni di cavi richiedono aggiornamenti IT nella maggior parte dei centri di controllo. Il percorso verso un sistema energetico decarbonizzato è chiaro: l’integrazione delle energie rinnovabili e l’espansione della rete richiedono investimenti significativi, innovazione, coordinamento e impegno da parte di tutti gli attori, in particolare dei governi. Mentre il mondo si muove verso un futuro più verde, affrontare queste sfide con un approccio sistemico e lungimirante sarà essenziale per una transizione energetica di successo”.
Alla base del Rapporto ci sono i risultati dell’Energy Transition Outlook 2023 (ETO), con ulteriori approfondimenti forniti da esperti in modellazione della domanda, reti elettriche, nuovi modelli di mercato, digitalizzazione e intelligenza artificiale. La ricerca approfondisce l’evoluzione dei meccanismi di mercato, evidenziando l’importanza di reti flessibili e resilienti. Gli approfondimenti includono strategie per la progettazione del mercato, la gestione della congestione, le traiettorie dei costi e l’espansione delle reti di trasmissione e distribuzione.