“Il fotovoltaico sul tetto? E’ come il pozzo sotto casa”

di Francesco Meneguzzo

Villette solarizzate con il fotovoltaico integrato. Campagne di Termini Imerese (Sicilia).
Villette solarizzate con il fotovoltaico integrato. Campagne di Termini Imerese (Sicilia).

Conviene ancora mettere il fotovoltaico sul tetto in Italia, e in Sicilia dove si è appena conclusa la sesta edizione di SuNEC (a breve online photoalbum e rassegna stampa)? Con SuNEC Cnr e Università di Palermo guardano al futuro delle tecnologie del solare partendo dal suo claim che è “Solar energy. Now“.

Confuse da informazioni frammentate e spesso errate — oltre che bombardati dalla pubblicità trasferitasi online — famiglie, imprese e pubbliche amministrazioni si chiedono se valga ancora la pena, in Sicilia e in Italia, dotarsi di un impianto fotovoltaico. A peggiorare la confusione il linguaggio dei tecnici che gli parlano di “scambio sul posto”, subito seguito dall’immancabile acronimo (SSP, per la cronaca). Per questo, abbiamo rivolto tre domande al coordinatore del Polo solare della Sicilia, Mario Pagliaro.

Professore: Conviene ancora dotarsi di un impianto solare, dopo la fine degli incentivi?
Certo. Anche più di prima. Come dice un mio amico che ha fatto da pioniere dell’energia solare in Italia: il fotovoltaico produce energia e le nostre case la consumano, chi non farebbe un pozzo sotto casa se ci fosse l’acqua? Specialmente oggi, che il prezzo degli impianti è letteralmente crollato.

Nel 2015 ho fatto parte della commissione di Legambiente Sicilia che ha selezionato i fornitori di impianti fotovoltaici per l’installazione ‘chiavi in mano” nell’ambito del loro Gruppo di acquisto: 1700 € a chilowatt per i piccoli impianti con pannelli di ottima qualità; e 2600 € con i migliori pannelli al mondo. Dunque, per un impianto di 3 kW (chilowatt) il costo varia fra poco più di 5mila e poco meno di 8mila euro.

Da allora, i prezzi sono ulteriormente scesi.

Dunque, è solo una questione di costi?
No. E’ anche una questione di libertà. Il fotovoltaico con i nuovi sistemi commerciali per l’accumulo dell’elettricità nelle batterie agli ioni di litio, consente di utilizzare l’energia autoprodotta giorno e notte; nei giorni assolati e in quelli piovosi. In Sicilia si arriva ad autoconsumare oltre il 70% dell’energia solare prodotta, con analogo risparmio sulle bollette. Il litio è il metallo più leggero che esiste: la sua densità è metà di quella dell’acqua. Per cui è facile nascondere le batterie direttamente all’interno dell’inverter. Il prezzo dell’impianto che selezionammo nel 2015 passa da 1700 a 3600 € al chilowatt.  Di nuovo, i prezzi sono scesi ulteriormente, specie a causa dell’ulteriore forte calo del prezzo delle batterie. Di fatto, è l’addio all’elettrofornitore e l’ingresso nell’economia domestica solare.

E l’ambiente?
Si risana. Un impianto fotovoltaico per una abitazione standard in Sicilia ha un effetto sull’ambiente equivalente ad avere piantato 45 alberi , già cresciuti di 10 anni, per ogni anno di vita dell’impianto fotovoltaico, che è di oltre 40 anni. E guarda che il nuovo sviluppo della Sicilia passa proprio da qui: massiccio rimboschimento, energia solare per tutti, e bioeconomia.

Elettricità, Italia. Continua lo storico cambiamento

di Francesco Meneguzzo e Mario Pagliaro

Firenze e Palermo, 21-Lug – Sono storici, i dati relativi all’energia elettrica prodotta e consumata in Italia a giugno. Per la prima volta nella storia, a giugno la produzione elettrica da fonti rinnovabili ha superato quella termoelettrica: 11,3 miliardi di chilowattora da acqua, sole, vento e biomasse; e 11,1 da gas e carbone.

Storica anche la diminuzione della domanda di elettricità. Si è passati dai 26,26 miliardi di chilowattora del mese di giugno 2015 ai 25,25 di quest’anno: una flessione del 4,1%. In totale, nei primi sei mesi dell’anno, la diminuzione della domanda di energia elettrica in Italia è stata del 2%

In totale, nei primi 6 mesi dell’anno, la diminuzione della domanda di energia elettrica in Italia è stata del 2%, quasi 3 miliardi e 200 milioni di kWh in meno sull’anno precedente.

In Sicilia, la diminuzione non ha precedenti storici: -4,7%. Imprese, famiglie e amministrazioni pubbliche nei primi sei mesi del 2016 hanno chiesto alla rete elettrica 443 milioni di chilowattora in meno rispetto al 2015. Notevolissimo invece l’aumento dell’energia esportata dalla Sicilia verso Malta: grazie al cavidotto sottomarino di 96 km, la piccola isola a Sud della Sicilia ha ricevuto dalla più grande regione d’Italia ben 740 milioni di kWh. Erano stati 250 nei primi sei mesi del 2015.

Non ancora visibili, invece, gli effetti dell’altro grande nuovo cavidotto, quello che da Sorgente collega la Sicilia con Rizziconi, in Calabria. Così, nel primo semestre l’export di energia elettrica siciliana  verso il resto d’Italia è passato dai 630 milioni di kWh del 2015 ai 200 di quest’anno. In totale, dunque, la Sicilia esporta quasi un miliardo di chilowattora, in larga parte prodotti con il vento e con il sole.

Termoelettrico, il carico di base

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La curva di fabbisogno elettrico in Italia il 24 giugno 2016, quando si è verificato il picco mensile.

Significativo anche il cambiamento che emerge mettendo a confronto come viene prodotta l’energia in Italia nei due giorni di giugno in cui si è realizzata la massima domanda di elettricità, ovvero il 24 giugno di quest’anno e il 17 giugno del 2015.

Ormai, la produzione termoelettrica — che in Italia è realizzata essenzialmente con il gas e in parte minore con il carbone — nel corso delle 24 ore è quasi costante: la potenza da fonti fossili connessa alla rete oscilla di poco  man mano che la domanda sale, per raggiungere il picco di mezzogiorno che quest’anno è stato di circa 49 GW.

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La curva di fabbisogno elettrico in Italia il 17 giugno 2015, quando si è verificato il picco mensile.

Nel 2015 il picco si era registrato alle 11 del mattino del 17 giugno. Ma quel giorno, la produzione termoelettrica era oscillata fra i 18 GW termici connessi alla rete alle 5 del mattino ai circa 28 GW alle 11.

Un anno dopo, la potenza termoelettrica collegata alla rete varia fra i 16 GW delle 5 del mattino e i 22 GW registrati la sera all’ora del telegiornale (le 20). In altre parole, oggi il termoelettrico funziona producendo il cosiddetto carico di base.<

I picchi di domanda vengono soddisfatti con le 3 fonti rinnovabili: sole (fotovoltaico), acqua (idroelettrico) e vento (eolico), che il 24 giugno a mezzogiorno coprivano il 46,3% della domanda. Ovvero, quasi la metà.

In queste condizioni, la produzione di elettricità da fonte fossile in Italia diventa sempre meno conveniente perché ad abbassarsi in modo proporzionale sono anche i prezzi di vendita di picco,  che prima dell’introduzione massiccia delle fonti rinnovabili remuneravano gli operatori termoelettrici proprio nei momenti di picco della domanda.

Pescato siciliano: salute e benessere dagli scarti

di Mario Pagliaro

Il grasso sversato nelle strade di Aspra (Maggio 2016) dopo il trattamento con la calce - Foto da Bagherianews.com
Il grasso sversato nelle strade di Aspra (Maggio 2016) dopo il trattamento con la calce – Foto da Bagherianews.com

In 37 anni non avevo mai visto nulla di simile“, ha detto l’assessore al ramo del Comune di Bagheria commentando lo straripamento dai tombini di una miscela di grasso di pesce, acqua e sale avvenuto ad Aspra, una frazione di Bagheria, lo scorso 13 maggio.

Ad Aspra insistono numerose aziende che lavorano il pesce azzurro con il sale, producendo conservati venduti in Italia e all’estero con significativi benefici economici e occupazionali.

Probabilmente” ha aggiunto, “c’è qualcuno che lavora abusivamente il pescato in casa e poi versa il grasso prodotto dalla lavorazione nella rete fognaria creando parecchi problemi alla pompa di sollevamento e al depuratore che scarica a mare“.

In breve tempo, si è formata su intere strade e piazze una melma scivolosa che ha costretto il Comune a chiuderle alla circolazione, e a procedere alla bonifica con acqua e calce che insieme trasformano i trigliceridi del grasso nei componenti di base.

Il problema degli sversamenti dell’olio di pesce nella rete fognaria, e da questa al mare, pare sia atavico. Il risultato è la formazione periodica di uno strato oleoso su ampi tratti di superficie marina dove l’olio diviene nutrimento per i batteri. Segue la rapida eutrofizzazione delle acque con la moria di pesci e alghe, quest’ultima accompagnata pure dalla formazione di pericolose tossine.

Non sanno, gli autori di questi ripetuti sversamenti, che l’olio contenuto in abbondanza nel pesce azzurro, tipicamente acciughe e sarde, è una fonte abbondante di preziosi grassi polinsaturi conosciuti come omega-3, storicamente consumati in abbondanza dalle popolazioni mediterranee, che da tempo costituiscono gli ingredienti di una molteplicità di supplementi nutraceutici consumati da centinaia di milioni di persone in tutto il mondo.

E’ la frequente carenza di questi grassi, essenziali per il buon funzionamento dell’organismo, ad essere correlata ad una molteplicità di patologie. In particolare, è la carenza di omega-3 in rapporto agli altri acidi grassi essenziali noti come omega-6 contenuti per esempio nella margarina e in molti oli vegetali usati, ad esempio, per friggere le patate nei fast food, a rendere raccomandabile l’integrazione degli omega-3 nella dieta.

Le aziende siciliane del pescato hanno dunque negli scarti delle loro produzioni un’importante risorsa di salute e benessere. E il Cnr, che ha nella bioeconomia e nel solare due suoi punti di forza a Palermo, potrà spiegargli come farlo.  

Illuminazione a energia solare: Tecnologia chiave per lo sviluppo sostenibile

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Illuminazione a energia solare a Palermo

Lo studio, condotto dai team da Mario Pagliaro dell’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati e Francesco Meneguzzo dell’Istituto di biometeorologia, analizza le innovazioni che nel corso degli ultimi 5 anni hanno portato l’illuminazione outdoor a energia solare a superare per economicità, affidabilità e prestazioni illuminotecniche quella tradizionale, ed evidenzia le grandi opportunità economiche legate alla diffusione della tecnologia su scala globale.

L’illuminazione fotovoltaica a LED — spiega Pagliaro — azzera i consumi di energia, fornisce una luce di qualità superiore, e migliora il servizio di illuminazione pubblica senza che si debba procedere allo spegnimento dei lampioni o ad altre misure di austerità. 

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Illuminazione a energia solare ad Harare

Lo studio quantifica i vantaggi economici ed energetici dell’illuminazione a energia solare, e spiega un ulteriore beneficio strategico della transizione in corso.

Il risparmio energetico – spiega Meneguzzo — non è tutto uguale: rendere efficiente un sistema basato sulle fonti rinnovabili come nel caso dell’illuminazione fotovoltaica a LED consente alle fonti rinnovabili di coprire percentuali della domanda elettrica sempre più elevate e di escludere quote crescenti di fonti fossili”.

Lo studio mostra come la combinazione fra fotovoltaico, LED, nuove batterie agli ioni di litio e tecnologie di controllo digitale abbia consentito la produzione di lampioni tanto efficaci  quanto eleganti che stanno trovando applicazione in tutto il mondo: da Harare, in Zimbabwe, a Londra, nel Regno Unito; dagli Emirati Arabi, alla Russia.

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Illuminazione a energia solare a Ryad

Lo studio del Cnr mostra come con l’illuminazione fotovoltaica i Paesi in via di sviluppo in Africa, Asia e America del Sud stiano mettendo fine alla cosiddetta light poverty. Nel mondo sono oltre 300 milioni i punti luce dedicati alla pubblica illuminazione, quasi 10 milioni dei quali in Italia dove, anche a causa della loro obsolescenza, si spendono ogni anno oltre 2 miliardi di euro.

Nel complesso a livello globale l’illuminazione pubblica assorbe una quota superiore al 10% dell’elettricità prodotta ogni anno.

Cosa: Lo studio “Solar street lighting: a key technology en route to sustainability, WIREs Energy and Environment, http://dx.doi.org/10.1002/wene.218
Chi: R. Ciriminna, F. Meneguzzo, L. Albanese, M. Pagliaro (Cnr)
Contatto: francesco.meneguzzo@cnr.it

Il solare per le Isole minori della Sicilia

 

E’ stato il Capo di Gabinetto dell’Assessorato all’Energia, Bartolo Brocco, ad aprire il 19 Aprile l’incontro presso la sede di Palermo della Soprintendenza del Mare in cui sono state presentate le Linee guida per l’integrazione delle tecnologie del solare nelle isole della Sicilia redatte dai ricercatori del Polo Solare del Cnr.

Ispirate da stringenti requisiti architettonici e di tutela paesaggistica, le Linee guida specificano i requisiti per l’integrazione estetica e funzionale dei collettori fotovoltaici e fototermici, inclusi quelli di nuova generazione. In questo modo, il solare non è più in conflitto con l’aspetto estetico degli edifici ma, al contrario, contribuisce a migliorarne tanto l’aspetto che la capacità di generare energia rinnovabile con notevoli benefici di ordine economico, ambientale e perfino sanitario.

“I benefici dell’adozione dell’energia solare nelle nostre isole sono enormi”, ha detto il Soprintendente del Mare, Sebastiano Tusa. “Con le Linee guida sarà finalmente possibile sfruttare il grande potenziale economico e ambientale di queste tecnologie, coniugando energia rinnovabile e bellezza”.

Impianto fotovoltaico integrato sul tetto della Scuola materna, Lampedusa
Impianto fotovoltaico integrato sul tetto della Scuola materna, Lampedusa

Le isole minori siciliane — dice Mario Pagliaro del Cnr, che ha coordinato uno studio internazionale sulle rinnovabili nelle 14 isole remote siciliane — hanno fatto da pionieri dell’energia solare in Italia, dimostrando già dal 1984 la completa affidabilità del fotovoltaico anche in condizioni difficili come quelle di una piccola isola, per giunta sede di attività vulcanica”.

Pochi giorni fa l’Amministrazione comunale di Favignana e l’azienda proprietaria della centrale termoelettrica hanno annunciato la rinuncia alla programmata espansione della centrale, in favore dell’adozione diffusa dell’energia solare.

“Si pone dunque l’esigenza — ha detto ancora Tusa — di adottare Linee guida all’avanguardia dal punto vista estetico e ambientale, con le quali la Sicilia potrà anche fare da guida alle altre isole del Mediterraneo

“Serve –ha concluso — ortare queste tecnologie ai cittadini delle nostre isole attraverso attività di formazione e indirizzo come quelle da tempo sviluppate dai ricercatori del Cnr al Polo solare”.

Elettricità, acqua calda sanitaria, e calore sotto forma di aria calda e asciutta sono prodotte facilmente utilizzando le nuove tecnologie del solare divenute low cost e perfettamente integrabili con edifici di qualsiasi forma ed età. E sono straordinarie le prestazioni regolarmente verificate dal Polo Solare della Sicilia che le monitora in svariate zone climatiche e paesaggistiche della regione più grande d’Italia.

Ulteriori informazioni

R. Ciriminna et al., “Solar Energy for Sicily’s Remote Islands: On the Route from Fossil to Renewable Energy”, International Journal of Sustainable Built Environment, 2016 dx.doi.org/10.1016/j.ijsbe.2016.04.003; e “Guidelines for Integrating Solar Energy in Sicily’s Buildings”, Green 2015, 1-6, 73-82. dx.doi.org/10.1515/green-2015-0014

Energia: la Sicilia rinnovabile da problema per l’Italia a straordinaria opportunità

di Francesco Meneguzzo e Mario Pagliaro

Prezzi dell’elettricità: punto di svolta a febbraio

Figura 01 -PUN+Sicilia
Confronto fra PUN e prezzo zonale della SiciliaModello del PUN basato su domanda e prezzo zonale della Sicilia

Lo scorso mese di febbraio ha visto il prezzo dell’energia elettrica sul mercato libero toccare il minimo storico sia a livello nazionale (PUN – prezzo unico nazionale) che nella “zona Sicilia”. Sul mercato elettrico, i distributori dell’energia elettrica hanno acquistato 1000 chilowattora a 36,97 euro (EUR) a livello nazionale; e a 42.37 EUR in Sicilia (Figura 1, dx). Per il tredicesimo mese di fila, il differenziale di prezzo fra la sua regione più grande e l’Italia si è mantenuto ben al di sotto dei 10 Euro/MWh.

Figura 02-Sicilia meno PUN (da 2014)
Differenza fra prezzo zonale della Sicilia e PUN

Per altro, prima a maggio e poi ancora nel luglio dell’anno scorso, quando a causa del caldo record la domanda elettrica nazionale toccò il massimo assoluto dal 2006, il prezzo zonale siciliano è sceso per la prima volta al di sotto del PUN (Figura 2, dx).

Domanda elettrica in caduta libera

Il mese di febbraio di quest’anno ha visto anche la domanda elettrica toccare il minimo storico in Sicilia, nel solco di una tendenza ribassista sostenuta dal 2012 in avanti: il crollo dei consumi ha totalizzato quasi il 20% in 4 anni, evidenza oggettiva di una crisi economica del sistema produttivo senza precedenti.

Figura 03 -domanda elettrica comparata
Domanda elettrica mensile in Italia e in Sicilia

Soltanto rispetto al mese di febbraio 2015, la diminuzione – rettificata per gli effetti del calendario (il 2016 è un anno bisestile, ovvero con un giorno in più) e delle temperature (quest’anno ha fatto decisamente più caldo) – si attesta intorno al 10%.

Anche a livello nazionale, continua la decrescita della domanda elettrica: sebbene non si sia raggiunto il minimo storico, la contrazione della domanda elettrica rispetto al periodo immediatamente precedente alla crisi del 2008-2009 si è ormai consolidata intorno al 10%; e la diminuzione tendenziale, rettificata come sopra per il giorno in più del mese e per le temperature, rispetto al febbraio 2015 è valutata da Terna intorno al meno 2,2%.

Figura 04 -Italia_FV+eolico
Italia: Generazione mensile fotovoltaica ed eolica

L’attribuzione della diminuzione dei prezzi dell’elettricità alla sola compressione dei consumi finali spiega solo in parte la dinamica osservata: come già dimostrato nel 2014 in una dettagliata analisi scientifica, la formazione del PUN è fortemente influenzata dalla generazione di energia da fonti rinnovabili, in particolare solare fotovoltaica ed eolica che sono le più variabili, e soggette ad una crescita di lungo termine (Figura 4).

Figura 05 -PUN_vs_Sicilia
PUN e prezzo zonale della Sicilia

In considerazione dell’elevata pressione sul PUN esercitata dal prezzo zonale siciliano, che fino al 2014 è stato sempre molto più elevato rispetto a quello nazionale, è poi lecito attendersi una relazione importante tra le due grandezze: infatti, la variabilità del prezzo siciliano spiega ben il 50% di quella del PUN (Figura 5).

Si nota, ad esempio, la corrispondenza tra i due minimi storici.

La Sicilia, insomma, grazie al ricorso alle energie rinnovabili non rappresenta più un problema per il carico della bolletta elettrica sugli utenti finali italiani.

Figura 06 -PUN simulato
Modello del PUN basato su domanda e prezzo zonale della Sicilia

De facto, poiché il prezzo zonale siciliano incorpora già gli effetti benefici della crescente generazione rinnovabile, un semplice modello lineare basato soltanto su di esso e sulla domanda nazionale spiega il 62% della variabilità del prezzo unico nazionale (Figura 6).

Opportunità straordinaria per la Sicilia: la generazione rinnovabile

La generazione da fonti rinnovabili in Sicilia –- prima in Italia per la produzione eolica e in buona posizione per il fotovoltaico — è aumentata nel 2015 di circa il 10% rispetto all’anno precedente, portandosi oltre i 2 miliardi di kWh prodotti.

In conseguenza della notevole produzione elettrica da fonti rinnovabili, da fine marzo 2015 è iniziata l’esportazione di energia dalla Sicilia verso l’isola di Malta, mediante un nuovo cavo sottomarino di lunghezza 96 km che da Marina di Ragusa porta l’elettricità in alta tensione a 220 kV.

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Flussi fisici dell’energia elettrica in Italia nel corso del 2015 (Terna)

Il cavo, che per 120 km va dalla sottostazione elettrica di Ragusa a quella di Maghtab, fornisce 225 MW di potenza in corrente alternata secondo gli standard europei (record mondiale di lunghezza per questa tecnologia). Tanto che si è ridotto da 1,5 a 1,13 TWh il flusso di elettricità verso il continente, attraverso il collegamento Sicilia-Calabria a 380 kV, mentre è stato di ben 1 TWh (1 Terawattora = 1 miliardo di chilowattora) il flusso di elettricità esportato a Malta in soli 8 mesi.

La combinazione di tecnologie e programmazione industriale fondata sui benefici economici, unite alla felice collocazione geografica della Sicilia, è un’occasione imperdibile quanto concreta per invertire il corso della grave e perdurante crisi economica.

La Sicilia deve cogliere l’occasione per accelerare la propria trasformazione in hub della generazione elettrica dalle fonti rinnovabili – solare fotovoltaico ed eolico in primo luogo – e della esportazione degli eccessi produttivi sia verso il resto d’Italia sia verso l’estero.

Così come l’Italia intera fu modello e mercato trainante nel mondo per alcuni anni in seguito al pieno dispiegamento degli effetti del secondo Conto energia: quello che ha dato luogo al più grande crollo dei costi di produzione, e conseguentemente dei prezzi, dei pannelli fotovoltaici, aprendo la via ad una soluzione concreta sia alla crisi energetica –- esemplificata nella volatilità dei prezzi del petrolio –- che a quella ambientale.

Una priorità ineludibile di natura economica e politica, cui il mondo sta rispondendo con un percorso accelerato di adozione delle energie rinnovabili, in particolare il fotovoltaico e l’eolico, come recentemente analizzato in profondità.

Per saperne di più

F. Meneguzzo, R. Ciriminna, L. Albanese, M. Pagliaro, “The remarkable impact of photovoltaic energy generation in Sicily onto electricity price formation in Italy”, in press (2016).