La California, da sempre all'avanguardia in termini di innovazione e sostenibilità, mostrando al mondo intero la strada per soddisfare il proprio fabbisogno energetico affidandosi principalmente alle fonti rinnovabili come il sole, il vento e l'acqua.
Grazie a un mix di politiche lungimiranti e investimenti massicci nelle tecnologie solari, eoliche e di accumulo, lo Stato californiano ha raggiunto traguardi straordinari. Con quasi 40 milioni di abitanti, la California è lo Stato più popoloso degli USA ed è quello che ha installato il maggior numero di pannelli fotovoltaici.
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| Figura 1 - il prof. Jacobson della Stanford University, che segue il monitoraggio della rete elettrica della California e Seven King, che segue i piani di sviluppo dell'energia rinnovabile |
Il Sole splende sulla California
Proprio in questi giorni sono stati diffusi i dati del monitoraggio del professor Mark Jacobson, alla Stanford University, ci dicono che in 98 dei 116 giorni tra il 7 marzo al 30 giugno 2024, le energie rinnovabili hanno prodotto, durante il giorno, più del fabbisogno di energia elettrica dello stato americano, per una durata giornaliera che è arrivata fino a 10 ore.
"Questa straordinaria pietra miliare in California è la prova per la nostra nazione e per il mondo che l'energia pulita è più che in grado di soddisfare le nostre esigenze di elettricità", ha affermato Steven King, Clean Energy Advocate per Environment California. "I giorni in cui le fonti di energia rinnovabile alimentano il 100% della rete elettrica stanno diventando sempre più comuni di mese in mese. Un giorno, presto, l'energia solare ed eolica forniranno il 100% delle nostre esigenze energetiche per tutto il giorno, tutti i giorni".
Il rapporto di monitoraggio del professor Mark Jacobson fornisce i dati per ognuno di questi gionri. Vediamo ad esempio i dati di Sabato 20 aprile 2024.
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| Figura 2 - Percentuale del fabbisogno di energia elettrica della California soddisfatto da energie rinnovabili (solare, eolico, idroelettrico), anche attraverso accumuli in batterie. |
Le energie rinnovabili non solari (eolica e idroelettrica), insieme all'energia solare accumulata in batterie, hanno garantito la copertura di almeno il 50% del fabbisogno anche di notte. A partire dalle 6.30 del mattino la copertura da energia solare è rapidamente aumentata, arrivando a superare il fabbisogno intorno alle 8.30 e mantenendosi a valori superiori fino alle ore 18.30 circa, con un picco del 150% intorno alle 14.
Oltre il solare: un mix vincente
Il successo della California non si limita all'energia solare. L'eolico, l'idroelettrico e le batterie di accumulo giocano un ruolo altrettanto importante. Le batterie, in particolare, stanno diventando sempre più cruciali per immagazzinare l'energia prodotta in eccesso durante le ore di sole e renderla disponibile durante la notte o nei periodi di picco della domanda.
Le sfide e le soluzioni
Questo quadro dimostra oltre ogni dubbio il grandissimo potenziale delle energie rinnovabili.
Ma nonostante i grandi successi raggiunti, la California deve ancora affrontare alcune sfide. La produzione di energia solare è fortemente influenzata dalle condizioni meteorologiche e presenta picchi durante il giorno, mentre il consumo è maggiore durante le ore serali.
Per superare questo disallineamento (saturazione solare), lo stato sta investendo massicciamente in sistemi di accumulo energetico, come le batterie, che permettono di immagazzinare l'energia prodotta in eccesso durante il giorno e utilizzarla quando serve. Inoltre, sono in corso studi e sperimentazioni su nuove tecnologie per migliorare l'efficienza delle reti elettriche e integrare sempre più le fonti di energia rinnovabile nella gestione della flessibilità.
Il Boom delle batterie da accumulo
Dal 2020, la California ha avviato un piano di installazione massiccia di sistemi di accumulo, anche di grandi dimensioni, ed i risultati già si vedono.
Oggi è seconda solo alla Cina per la sua capacità di riutilizzo serale e notturno dell'energia solare attraverso batterie, che assorbono l’energia solare in eccesso durante il giorno, immagazzinarla e poi la rendono disponibile quando fa buio.
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| Figura 3 - l'incremento del ruolo delle batterie in California in quattro anni dall'aprile 2021 all'aprile 2024. |
Come si vede in figura 3 e anche in figura 2, le batterie sono arrivata a coprire fino ad un quinto (20%) della domanda di energia elettrica serale, quando questa è alta, tra le 19 e le 22.
Energie Rinnovabili Flessibili
La seconda strada per far fronte alla saturazione solare riguarda la modulazione della produzione (Limited Generation Profiles o LGP).
Dopo quattro anni di lavoro, a marzo di quest'anno, 2024, l'autorità di regolazione californiana, la California Public Utilities Commission (CPUC), ha approvato le nuove regole (Limited Generation Profiles o LGP) che consentono ai sistemi solari ed alle connesse batterie, di modulare la produzione di energia e quindi di partecipare attivamente al processo di dispacciamento e stabilizzazione della rete elettrica.
Gli impianti fotovoltaici potranno modulare l'immissione in rete di energia, aumentandola o diminuendola in base alle esigenze della rete, sia utilizzando annessi sistemi di accumulo, sia modulando la produzione grazie ad inverter dotati di sistemi di controllo della potenza.
In Italia abbiamo in corso una riforma simile, con l'approvazione da parte di ARERA, del nuovo Testo Integrato del Dispacciamento Elettrico (TIDE), che entrerà in vigore il prossimo gennaio 2025 e consentirà ai produttori di energia rinnovabile, incluse le Comunità Energetiche, di partecipare al mercato del dispacciamento elettrico e quindi a stabilizzare la rete sulla base del rapporto istantaneo tra produzione e fabbisogno.
Un modello da seguire:
La California è un esempio per il mondo, dimostrando che un futuro energetico completamente sostenibile è non solo possibile, ma già una realtà. Altri stati e paesi possono trarre ispirazione da questa esperienza e accelerare la loro transizione verso le energie rinnovabili.
E tu, cosa puoi fare? Anche a livello individuale, puoi contribuire alla transizione energetica scegliendo fonti di energia rinnovabile, riducendo il consumo e sensibilizzando le persone intorno a te.
Puoi informarti e partecipare al nuovo mondo delle Comunità Energetiche Rinnovabili come CER Dinamo, promossa dalla nostra associazione Energia Bene Comune.
Fonti
- Stanford University: Statistics and Graphs From March 7-June 30, 2024 Covering 98 of 116 Days (Including 55 Days Straight) Where Wind-Water-Solar (WWS) Supply Exceeded 100% of Demand on California’s Main Grid for 0.08-10.08 Hours Per Day - di Mark Z. Jacobson, 12 luglio 2024
- Environment Energy Leader: California’s 100-Day Renewable Energy Triumph, di Landon Roberts, 31 luglio 2024
- California Public Utility Commission: Limited Generation Profiles