DNV prevede che, entro il 2040, il 50% della domanda mondiale di elettricità sarà soddisfatta da energia eolica e solare. Questo cambiamento richiederà un approccio più olistico ai sistemi energetici e avrà un impatto diretto sulle economie nazionali, sulla sicurezza energetica e sul ritmo della transizione energetica nel suo complesso.
I nuovi sistemi energetici, in cui la maggior parte dell’elettricità è generata da energia solare ed eolica, diventeranno la nuova realtà energetica per quasi tutti i Paesi nei prossimi tre decenni.
La previsione è contenuta nel nuovo Rapporto “Energy Transition Outlook. New Power Systems” di DNV, Ente di certificazione e Società di consulenza leader a livello globale, che prende quale punto di partenza la transizione energetica globale e analizza come si svilupperanno i sistemi energetici al 2050.
Secondo il Rapporto, l’energia eolica e quella solare aumenteranno notevolmente e rappresenteranno al 2040 il 50% dell’elettricità mondiale, che salirà al 70% entro il 2050, data entro la quale l’elettricità sarà quasi completamente decarbonizzata (90%). Ciò avverrà di pari passo con un consumo di elettricità che raddoppierà rispetto a quello attuale per effetto della maggiore elettrificazione dei trasporti.
Con un forte incremento della produzione di energia rinnovabile e variabile, aumenterà la necessità di una rete più flessibile. DNV stima che la rete elettrica globale raddoppierà in dimensioni e capacità nei prossimi 25 anni, richiedendo investimenti significativi nello sviluppo, nella digitalizzazione e nell’adattamento.
Oggi, la rete elettrica rappresenta un collo di bottiglia significativo nella transizione energetica ed è fondamentale trovare soluzioni per garantire la fornitura ed evitare la congestione. Per gestire lo sviluppo sono necessari un’ampia espansione della rete, tecnologie di potenziamento della rete, cavi oltre i confini nazionali e regionali, nonché una maggiore digitalizzazione, rafforzata dall’intelligenza artificiale (AI). Le Tecnologie di Potenziamento della Rete(GETs) possono espandere la capacità della rete esistente dal 10% al 50% nel breve e medio termine.
“Una digitalizzazione completa, compreso l’uso dell’intelligenza artificiale, sarà essenziale per far fronte alla crescente complessità di un sistema energetico dominato dalle energie rinnovabili – ha dichiarato Remi Eriksen, CEO di DNV– Negli anni a venire si assisterà a un rapido aumento dell’uso delle tecnologie informatiche e operative, che dovrà essere supportato da una solida gestione del rischio, con un focus particolare sulla sicurezza informatica”.
DNV sottolinea, inoltre, l’importanza di nuovi modelli di business per far fronte all’occasionale sovrapproduzione di elettricità verde e prevede un passaggio fondamentale da sistemi energetici basati sulla domanda a quelli in cui il consumo deve essere maggiormente abbinato alla produzione.
Nel momento in cui l’uso di fonti energetiche rinnovabili variabili aumenterà di nove volte, anche la necessità di flessibilità a breve termine nella produzione, nel consumo o nello stoccaggio per brevi periodi raddoppierà. C’è bisogno di nuovi servizi e soluzioni aggiuntivi per l’inerzia sintetica, che imitino l’effetto dell’inerzia nelle macchine rotanti tradizionali come le turbine, nonché una risposta rapida ai cambiamenti di frequenza. L’adattamento del mercato e i quadri normativi che supportano queste tecnologie sono essenziali per un futuro energetico sostenibile.
Le batterie agli ioni di litio domineranno le esigenze di flessibilità a livello mondiale, fornendo tre volte più capacità di stoccaggio rispetto all’idroelettrico e allo stoccaggio pompato, mentre i veicoli elettrici svolgeranno un ruolo crescente nel mercato della flessibilità, con il 10% dei veicoli disponibili per fornire servizi alla rete.
DNV prevede che gli investimenti annuali globali nella rete elettrica aumenteranno da 450 miliardi di dollari nel 2023 a 970 miliardi di dollari entro il 2050. Tuttavia i costi di rete a livello globale saranno stabili o addirittura diminuiranno nel lungo termine, questo perché la produzione di energia elettrica raddoppierà.
L’elettricità è fondamentale per la transizione energetica e verde, rappresentando oltre l’80% di tutte le riduzioni delle emissioni fino al 2050, sia direttamente che indirettamente attraverso il suo ruolo nella produzione di idrogeno verde ed e-fuel.
“Il percorso verso un sistema energetico senza emissioni di carbonio è chiaro, ma impegnativo – ha affermato Sverre Alvik, a Capo della ricerca per la transizione energetica presso DNV – L’integrazione delle fonti energetiche rinnovabili e l’espansione della rete elettrica sono misure cruciali che richiedono investimenti significativi, innovazione, coordinamento e impegno da parte di tutti gli attori, ma soprattutto da parte delle autorità. Mentre il mondo si muove verso un futuro più verde, sarà fondamentale affrontare questi colli di bottiglia con un approccio olistico”.
L’Energy Tansition Outlook 2023 (ETO) di DNV costituisce la base di questo rapporto, con ulteriori approfondimenti forniti da esperti in modellizzazione della domanda, reti elettriche, digitalizzazione e intelligenza artificiale. La ricerca approfondisce i meccanismi di mercato ed evidenzia l’importanza di reti elettriche flessibili e resilienti. Gli approfondimenti includono strategie per la progettazione del mercato, la gestione della congestione, lo sviluppo dei costi e l’espansione delle reti di trasmissione e distribuzione.