Green energy: il solare fotovoltaico verso un nuovo record

L’industria delle rinnovabili si è adattata rapidamente alle sfide della crisi Covid. Nel 2020, le fonti di elettricità come il solare e l’eolico sono cresciute al ritmo più veloce in due decenni e sono destinate ad espandersi nei prossimi anni ad un tasso molto più rapido rispetto a prima della pandemia. In questo contesto, la crescita del settore fotovoltaico continuerà ad essere molto sostenuta anche quest’anno, nonostante i problemi di approvvigionamento e il rialzo dei prezzi. 

Gli analisti concordano sul momento positivo e le ottime prospettive del solare fotovoltaico. Secondo l’ultimo aggiornamento dell’International Energy Agency (IEA) il settore raggiungerà un aumento di nuova capacità installata pari a 145 GW nel 2021 e 162 GW il prossimo anno. IHS Markit prevede che la nuova capacità installata sarà pari a 181 GW a livello globale entro la fine del 2021, in aumento di circa il 30% su base annua. Non molto diverse le stime di BloombergNEF, che indica per l’anno in corso un range tra 160 GW (scenario conservativo) e 209 GW (scenario ottimistico).  

Tra aumento della domanda e prezzi che salgono

Il trend di crescita non rappresenta di certo una novità. Il solare fotovoltaico ha inanellato negli ultimi anni una lunga serie di record. Sorprende piuttosto il fatto che il nuovo boom di impianti arrivi in un momento molto delicato per il comparto, oggi alle prese con l’aumento dei prezzi dei moduli, i lunghi tempi di consegna e l’incremento delle spese di trasporto. Per gli analisti, tuttavia, ciò non dovrebbe rallentare la crescita della domanda, trainata da una sempre maggiore richiesta di moduli bifacciali e pannelli di dimensioni più grandi (i pannelli bifacciali generano energia da entrambi i lati e sono più produttivi rispetti al modello standard). Nonostante il rialzo dei prezzi, “i principali produttori di moduli hanno esaurito gli ordini per la prima metà dell’anno” secondo IHS Markit, e le previsioni indicano che la domanda mondiale aumenterà ancora nella seconda parte del 2021.

Le difficoltà di approvvigionamento

La minaccia più concreta è rappresentata dagli ostacoli lungo la catena di fornitura. A cominciare dai problemi di approvvigionamento di vetro solare e polisilicio, iniziati già alla fine dello scorso anno, quando la richiesta ha superato l’offerta, facendo aumentare i prezzi. Il più grande produttore di polisilicio è la Cina, che rifornisce oltre la metà del mercato mondiale. USA ed Europa stanno tentando di ridurre la dipendenza dal gigante asiatico, e questo potrebbe far crescere ulteriormente i prezzi. Ma per BloombergNEF non si tratta di un problema insormontabile dal momento che la produzione di questo materiale a livello globale crescerà: “Dovrebbe esserci un’offerta adeguata man mano che le nuove produzioni di vetro e polisilicio entreranno in funzione, anche se il polisilicio rappresenterà un collo di bottiglia”.

Il mercato energetico: più fonti green, meno fossili

Nonostante la pandemia di COVID-19 abbia messo in stand-by alcuni progetti, nel 2020 le energie rinnovabili hanno segnato un nuovo primato: a livello globale sono stati installati complessivamente oltre 260 GW di nuova capacità “verde”, superando la crescita 2019 di quasi il 50%. Mentre la capacità fossile aggiuntiva è calata su base annua, passando dai 64 GW del 2019 ai 60 GW del 2020. Fotovoltaico ed eolico hanno incrementato le proprie quote e oggi sono le due fonti rinnovabili con la crescita più veloce. Sono i dati forniti dall’International Renewable Energy Agency (IRENA), secondo cui “il 2020 segna l’inizio del decennio delle energie rinnovabili. I mercati delle tecnologie pulite stanno crescendo e mai come ora i vantaggi della transizione energetica appaiono così chiari”.

I fondi del PNRR italiano

Per quanto riguarda l’Italia, una spinta ulteriore alla crescita delle energie “verdi” e tra queste del fotovoltaico dovrebbe arrivare dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) predisposto dal Governo, che assegna circa 59 miliardi di euro.alla rivoluzione green e alla transizione ecologica ed energetica. A tal proposito il ministro Cingolani ha spiegato a la Repubblica come saranno investite le risorse messe in campo: «Circa 5 miliardi saranno dedicati ad agricoltura ed economia circolare, 15 alla tutela dei territori e delle risorse idriche, 15 all'efficienza energetica degli edifici e quasi 24 alla transizione energetica e alla mobilità sostenibile”. Per il ministro “bisogna installare 65-70 gigawatt di energie rinnovabili entro i prossimi dieci anni. Nel 2030 il 70-72% dell’elettricità dovrà essere prodotta prevalentemente da centrali eoliche o fotovoltaiche”. Per raggiungere questi obiettivi la tecnologia dovrà essere largamente utilizzata nella gestione degli impianti fotovoltaici.

I trend tecnologici del mercato italiano

Il sempre maggiore impiego delle tecnologie emergenti – l’intelligenza artificiale, il cloud, l’analisi dei big data e il 5G – avrà impatti significativi su tutto il settore energetico. Huawei ha analizzato e individuato alcuni trend che caratterizzeranno in particolare il mercato fotovoltaico in Italia nei prossimi anni.

Digitalizzazione degli impianti

Nonostante il mercato del fotovoltaico sia in rapida ascesa, ci sono ancora molti dispositivi obsoleti sia per quanto riguarda la generazione energetica sia per le comunicazioni. Questi dispositivi non possono essere efficacemente monitorati, né possono segnalare malfunzionamenti. Con il rapido sviluppo di tecnologie digitali come 5G e cloud, Huawei prevede che il 90% degli impianti fotovoltaici saranno totalmente digitalizzati entro il 2025, facendo sì che la loro gestione diventi semplice, intelligente ed efficiente. 

Aggiornamenti basati sull’intelligenza artificiale

Oltre il 70% degli impianti fotovoltaici utilizzerà l’intelligenza artificiale. L’integrazione nel fotovoltaico faciliterà il rilevamento reciproco e l’interconnessione tra i dispositivi, oltre a migliorare la produzione di elettricità e l’efficienza attraverso l’ottimizzazione collaborativa. 

Automazione degli impianti

Oltre l’80% degli impianti fotovoltaici risulterà automatizzato. Con la diffusione dell’IA e dell’Internet of Things (IoT) prodotti e servizi intelligenti renderanno più vantaggiosa l’intera soluzione fotovoltaica. Con l’avvento di algoritmi di auto-apprendimento continuo, l’IA sarà ampiamente utilizzata per sostituire gli esperti di Operation & Maintenance (O&M) in molte funzioni diagnostiche e decisionali. 

Energia solare e sistemi di accumulo

La percentuale di impianti fotovoltaici associati allo stoccaggio di energia supererà il 30% entro il 2025. Nel frattempo, i costi della batteria diminuiranno con l’avanzamento della tecnologia. 

Centrali elettriche virtuali

Oltre l’80% dei sistemi residenziali si connetterà con le reti Virtual Power Plant (Vpp). Le tecnologie Ict come il 5G, la blockchain e i servizi cloud saranno ampiamente applicate in centrali elettriche distribuite formando reti Vpp per la gestione collaborativa. Lo sviluppo della tecnologia Vpp ispirerà nuovi modelli di business e attirerà nuovi attori del mercato in scenari fotovoltaici distribuiti, fungendo da motore di crescita per il comparto.

Design modulare

I componenti principali come inverter, Pcs (sistema di conversione di potenza) e dispositivi di accumulo dell’energia adotteranno un design modulare, che consente un’implementazione flessibile, un’espansione regolare e una manutenzione senza l’intervento di tecnici, riducendo notevolmente i costi di O&M e migliorando la disponibilità del sistema. 

Sicurezza e affidabilità

L’aumento della capacità di storage degli impianti fotovoltaici globali e una maggiore complessità dell’architettura accrescono i rischi per la sicurezza della rete. In futuro dunque gli impianti fotovoltaici dovranno possedere avanzati requisiti di sicurezza e affidabilità, disponibilità, resilienza e privacy.

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