Parliamo infine di queste reti, perché queste complementarità aprono nuove prospettive per ottimizzare le nostre infrastrutture elettriche. In Svizzera il dimensionamento delle connessioni di rete si basa generalmente sulla potenza nominale degli impianti. Tuttavia, l’analisi dei dati di produzione solare ed eolica mostra che, nella maggior parte dei casi, questi impianti funzionano ben al di sotto della loro capacità massima. Lo studio rivela che, grazie alla complementarità temporale di queste due fonti energetiche, un sistema ibrido composto al 50% da solare e al 50% da eolico non ha mai superato negli ultimi quattro anni il 70% della sua potenza nominale. Accordandosi per ridurre leggermente la produzione (detta regolazione o rasatura dell’iniezione) per alcune ore all’anno, prevalentemente durante i picchi di produzione, sarebbe possibile dimensionare gli attacchi a potenze nominali anche inferiori. Ciò offrirebbe risparmi significativi che verrebbero trasferiti alle tasse sulla trasmissione dell’elettricità, generando al contempo una perdita di energia minima per i produttori.
Per valutare l’impatto di questo cambiamento sulla rete, lo studio propone una nuova definizione del fattore di carico. Solitamente il fattore di carico esprime il rapporto tra l’energia effettivamente prodotta da un impianto e l’energia che questo avrebbe potuto produrre funzionando a piena potenza in un dato periodo. In questo studio lo ridefiniamo tenendo conto della rete: il fattore di carico rappresenta ora il rapporto tra l’energia effettivamente prodotta dall’impianto e la quantità massima di energia iniettabile in rete, che è fissata dalla potenza di connessione.
Questo approccio si concentra su ciò che la rete può assorbire, piuttosto che sulla produzione potenziale massima degli impianti, criterio spesso non rilevante per le energie rinnovabili. In estate, ad esempio, gli impianti solari producono a pieno regime solo per poche ore. Dimensionare la potenza di connessione per questi rari momenti sembra difficilmente giustificato. Un’alternativa potrebbe essere quella di calibrare la connessione per assorbire la maggior parte della produzione, anche a costo di limitare leggermente i picchi di piena capacità, in modo da ottimizzare gli investimenti sulla rete.
Questo nuovo approccio consente inoltre di confrontare diverse configurazioni di sistemi energetici (ad esempio, un solo impianto solare rispetto a un sistema solare accoppiato con una batteria). Le fonti energetiche rinnovabili, a causa della loro variabilità, hanno generalmente fattori di carico bassi in base alla loro potenza nominale: circa il 10% per il solare e il 20% per l’eolico. Tuttavia, lo studio mostra che in un sistema ibrido con il 66% di solare e il 33% di eolico (percentuali realistiche su scala svizzera), questo nuovo fattore di carico può raggiungere un valore del 41%, riducendo la connessione elettrica del 30%, con solo 5,6 % perdite di produzione.
Lo studio va oltre confrontando la produzione nucleare svizzera (22,3 TWh) con un sistema energetico che combina la produzione fotovoltaica (13,28 GW o 11.186 TWh) ed eolica (6,38 GW o 11.186 TWh) con accumulo solare di circa 90 GWh. I risultati mostrano che un tale sistema rinnovabile può raggiungere un fattore di carico superiore all’80%, utilizzando il 5,8% della capacità di pompaggio idroelettrica oggi disponibile. Questo fattore di carico è paragonabile a quello di altre tecnologie, il che dimostra che la complementarità e lo stoccaggio possono affrontare le sfide dell’intermittenza delle energie rinnovabili, ottimizzando al tempo stesso l’uso delle nostre infrastrutture elettriche.
In conclusione, questo studio evidenzia l’importanza e la necessità di una transizione energetica basata sulla complementarità delle tecnologie piuttosto che su un’unica fonte. Diversificando il nostro mix energetico con soluzioni che combinano solare, eolico, idraulico e diverse forme di stoccaggio, la Svizzera potrebbe non solo migliorare la propria autosufficienza durante tutto l’anno, ma anche ottimizzare la propria infrastruttura elettrica. Il nostro futuro energetico risiede quindi in un approccio ibrido e adattabile, in cui ogni tecnologia trova il suo posto per garantire una fornitura affidabile, sostenibile ed economicamente sostenibile. La complementarità tra solare ed eolico è un esempio concreto, che, sfruttando appieno queste opportunità, può condurci verso una transizione energetica più flessibile e resiliente.
