Il solare fotovoltaico è ora la principale fonte mondiale di nuova generazione di elettricità. Credito:US Air Force
Il solare fotovoltaico e l'energia eolica stanno rapidamente diventando più economici e più abbondanti, al punto che sono sulla buona strada per soppiantare completamente i combustibili fossili in tutto il mondo entro due decenni, con i tempi che dipendono principalmente dalla politica. La protesta di alcuni politici che abbiamo bisogno di costruire nuove stazioni di carbone suona piuttosto bizzarra.
La realtà è che la marea crescente del solare fotovoltaico (FV) e dell'energia eolica offre la nostra unica possibilità realistica di evitare pericolosi cambiamenti climatici.
Nessun'altra soluzione per la serra si avvicina, ed è molto difficile immaginare una risposta tempestiva ai cambiamenti climatici che non coinvolga il fotovoltaico e l'eolico che fanno la maggior parte del lavoro pesante.
Circa l'80% delle emissioni di gas serra in Australia sono dovute all'uso di carbone, olio e gas, tipico dei paesi industrializzati. Il settore fondiario rappresenta la maggior parte del resto.
Purtroppo, i tentativi di catturare e immagazzinare le emissioni di anidride carbonica dai combustibili fossili sono falliti a causa di difficoltà tecniche e costi elevati. Così, per ridurre il riscaldamento globale dobbiamo sostituire completamente l'uso di combustibili fossili, con fonti energetiche che soddisfano questi criteri:
Il solare fotovoltaico soddisfa tutti questi criteri, mentre l'energia eolica incontra anche molti di loro, anche se il vento non è così onnipresente a livello globale come il sole. Avremo sole e vento per miliardi di anni a venire. È molto difficile immaginare che l'umanità vada in guerra per la luce del sole.
Emissioni di gas serra australiane nel 2016. ABS, Autore fornito
La maggior parte della popolazione mondiale vive a basse latitudini (meno di 35°), dove la luce del sole è abbondante e varia poco tra le stagioni. L'energia eolica è anche ampiamente disponibile, soprattutto alle latitudini più elevate.
Il fotovoltaico e l'eolico hanno impatti ambientali e requisiti idrici minimi. Le materie prime per il fotovoltaico – silicio, ossigeno, idrogeno, carbonio, alluminio, bicchiere, acciaio e piccole quantità di altri materiali – sono effettivamente in offerta illimitata.
L'energia eolica è un importante complemento al fotovoltaico perché spesso produce in tempi e luoghi diversi, consentendo una produzione di energia combinata più uniforme. In termini di produzione annua mondiale di elettricità, l'eolico è ancora avanti rispetto al fotovoltaico, ma sta crescendo più lentamente. La risorsa di energia eolica è molto più piccola della risorsa solare, e quindi probabilmente il fotovoltaico dominerà alla fine.
La sostituzione completa di tutti i combustibili fossili richiede collettori solari ed eolici che coprono molto meno dell'1% della superficie terrestre del mondo. Gran parte dei collettori sono installati sui tetti e in regioni remote e aride, minimizzando così la concorrenza con la produzione alimentare e gli ecosistemi.
La produzione fotovoltaica ed eolica più diffusa è distribuita in tutto il mondo, minore è il rischio di perturbazioni su vasta scala dovute a disastri naturali, guerra e terrorismo.
Altre tecnologie energetiche pulite possono realisticamente svolgere solo un ruolo secondario di supporto. L'industria del solare termico è centinaia di volte più piccola dell'industria fotovoltaica in rapida crescita (a causa dei costi più elevati). energia idroelettrica, geotermico, l'energia delle onde e delle maree sono prospettive significative solo in particolari regioni.
L'energia da biomassa è inefficiente e il suo fabbisogno di suolo, acqua e fertilizzanti lo mettono in conflitto con la produzione alimentare e gli ecosistemi. Il nucleare è troppo costoso, e i suoi ritmi di costruzione sono troppo lenti per catturare il fotovoltaico e il vento.
Il percorso verso il dominio del fotovoltaico e del vento. Nel 2018, È probabile che il fotovoltaico e l'eolico costituiscano il 60% della nuova capacità netta di generazione di elettricità in tutto il mondo. Credito:Andrew Blakers/Matthew Stock, Autore fornito
Una rete rinnovabile
Il fotovoltaico e l'eolico sono spesso descritti come fonti di energia "intermittente". Ma stabilizzare la rete è relativamente semplice, con l'aiuto di accumulatori e interconnettori ad alta tensione per attenuare gli effetti meteorologici locali.
Di gran lunga le principali tecnologie di stoccaggio sono pompaggio idroelettrico e batterie, con una quota di mercato combinata del 97%.
Il costo dell'energia fotovoltaica ed eolica è in rapida diminuzione da molti decenni ed è ora compreso tra 55 e 70 dollari australiani per megawattora in Australia. Questo è più economico dell'elettricità prodotta da unità a carbone e gas di nuova costruzione. Ci sono molte segnalazioni di elettricità fotovoltaica prodotta da impianti su larga scala per 30-50 A$ per MWh.
Il solare fotovoltaico e l'eolico sono cresciuti esponenzialmente per decenni e ora hanno raggiunto il decollo economico. Nel 2018, Il fotovoltaico e l'eolico rappresenteranno il 60% della nuova capacità netta di generazione di energia elettrica in tutto il mondo. Carbone, gas, nucleare, idroelettrico e altre capacità rinnovabili comprendono il resto. Globalmente, Quest'anno saranno investiti 161 miliardi di dollari solo nella generazione solare, rispetto ai 103 miliardi di dollari di nuovo carbone e gas messi insieme.
Il fotovoltaico e l'eolico crescono a un ritmo tale che la capacità di generazione complessiva installata di fotovoltaico ed eolico ha raggiunto la metà di quella del carbone, e passerà il carbone a metà del 2020, a giudicare dalle rispettive tendenze.
In Australia, Il fotovoltaico e l'eolico costituiscono la maggior parte della capacità di nuova generazione. Nel 2018 si prevede l'installazione di circa 4,5 gigawatt di fotovoltaico ed eolico a fronte di un picco di domanda di 35 GW nel mercato elettrico nazionale. Di questo passo, L'Australia raggiungerà il 70% di elettricità rinnovabile entro il 2030.
Le tendenze attuali della produzione di elettricità nel mondo, estrapolato al 2032. Credito:Andrew Blakers/Matthew Stocks, Autore fornito
Insieme, Il fotovoltaico e l'eolico producono attualmente circa il 7% dell'elettricità mondiale. In tutto il mondo negli ultimi cinque anni, La capacità fotovoltaica è cresciuta del 28% all'anno, e vento del 13% all'anno. Sorprendentemente, because of the slow or nonexistent growth rates of coal and gas, current trends put the world on track to reach 100% renewable electricity by 2032.
Deep cuts (80% reduction) in greenhouse gas emissions require that fossil fuels are pushed out of all sectors of the economy. The path to achieve this is by electrification of all energy services.
Straightforward and cost-effective initial steps are:to hit 100% renewable electricity; to convert most land transport to electric vehicles; and to use renewable electricity to push gas out of low-temperature water and space heating. These trends are already well established, and the outlook for the oil and gas industries is correspondingly poor.
The best available prices for PV already match the current wholesale price of gas in Australia (A$9 per gigajoule, equivalent to A$32 per MWh for heat).
High-temperature heat, processi industriali, aviation and shipping fuel and fugitive emissions can be displaced by renewable electricity and electrically produced synthetic fuels, plastics and other hydrocarbons. There may be a modest additional cost depending on the future price trajectory of PV and wind.
Electrifying the whole energy sector of our economy of course means that electricity production needs to increase massively – roughly tripling over the next 20 years. Continued rapid growth of PV (and wind) will minimise dangerous climate change with minimal economic disruption. Many policy instruments are available to hasten their deployment. Governments should get behind PV and wind as the last best chance to deliver the necessary solution to global warming.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale. 
