Migliore distribuzione e flessibilità nella gestione dei consumi e della produzione di elettricità, immagazzinamento dell’energia efficiente ed economico, sono tutti elementi chiave nella progettazione di una rete elettrica affidabile e resiliente.
La capacità degli accumulatori di energia sta salendo rapidamente. Si prospetta che nel 2050 la capacità totale degli accumulatori attaccati alla rete elettrica americana arriverà ad essere pari a 1 ora di energia prodotta da tutte le centrali energetiche americane (circa 1600 Gigawattora).
Impianti solari di piccole dimensioni, specialmente se uniti a sistemi di batterie, possono aumentare l’affidabilità della rete elettrica permettendo a edifici o micro reti elettriche di avere energia durante i momenti di picco o fornendo energia durante eventuali black-out.
Oltre a quanto già detto, sono necessari progressi nella gestione delle risorse energetiche distribuite, come i veicoli solari e pannelli fotovoltaici sui tetti, per integrare in modo efficiente queste risorse nella rete.
Una migliore distribuzione ed espansione nella fornitura di elettricità pulita produce una decarbonizzazione più profonda. Si stima che la domanda di elettricità crescerà di circa il 30% dal 2020 al 2035 principalmente a causa di una domanda media maggiore da parte delle utenze domestiche, sostituzione di impianti di riscaldamente basati su combustibili (gas, pellet, legna, carbone, ecc…), veicoli elettrici e processi industriali.
Si stima che la domanda di elettricità aumenterà di un ulteriore 34% dal 2035 al 2050. Entro il 2050, tutti questi settori elettrificati saranno alimentati impianti a zero emissioni di carbonio, con la crescita dell’elettrificazione che si tradurrà in una riduzione delle emissioni equivalente al 155% delle emissioni di CO2 causate dalla rete nel 2005.
Ovviamente le soluzioni offerte dalle rinnovabili non si limitano solo all’utilizzo dell’energia solare.
Per rendere il solare fattibile, nel 2050, le tecnologie solari a terra potranno sfruttare una superficie terrestre massima equivalente allo 0,5% della superficie contigua degli Stati Uniti. Questo requisito potrebbe essere soddisfatto in molti modi, compreso l’uso di terreni dissestati o contaminati e quindi non idonei per altri scopi.
I benefici della decarbonizzazione supereranno di gran lunga i costi aggiuntivi sostenuti. I costi cumulativi del sistema di alimentazione dal 2020 al 2050 saranno superiori di circa 562 miliardi di dollari (25%), inclusi i costi di servizio di carichi elettrificati precedentemente alimentati attraverso la combustione diretta del carburante. Tuttavia, la prevenzione dei danni climatici e il miglioramento della qualità dell’aria avranno più che compensato tali costi aggiuntivi, con un risparmio netto di 1,7 trilioni di dollari.
Le sfide devono essere affrontate in modo che i costi e i benefici del solare siano anch’essi sostenibili. L’utilizzo dell’energia solare può portare posti di lavoro, risparmi sulle bollette elettriche e una maggiore resilienza energetica.
Infine, vari interventi di carattere finanziario, coinvolgimento della comunità, migliore ubicazione, politiche, normative e misure di resilienza possono migliorare l’equidistribuzione dei pannelli solari sui tetti e quindi una migliore integrazione nel sistema di energia elettrica esistente.
