Ricercatori in Irlanda, Svizzera, e il Regno Unito hanno mostrato come i modelli meteorologici a lungo termine influenzino le tecnologie eoliche e solari per le energie rinnovabili in tutta Europa. Utilizzando 30 anni di dati meteorologici, gli scienziati hanno esaminato e ulteriormente modellato l'impatto delle energie rinnovabili sul settore elettrico fino al 2030. Il lavoro suggerisce che, nonostante la natura imprevedibile dell'energia eolica e solare, il sistema elettrico europeo può generare comodamente almeno il 35% della sua elettricità utilizzando solo queste rinnovabili senza grandi impatti sui prezzi o sulla stabilità del sistema. Il documento appare il 26 luglio sulla rivista Joule .

L'energia eolica e solare sono esplose in popolarità in tutta Europa nell'ultimo decennio come alternative verdi all'energia tradizionale a base di carbonio, quadruplicando l'uso tra il 2007 e il 2016. Tuttavia, queste tecnologie non sono prive di inconvenienti:entrambe sono suscettibili alle fluttuazioni dei modelli meteorologici, sollevando preoccupazioni sulla capacità dell'Europa di sopportare lunghi periodi con venti bassi o cielo coperto. I ricercatori hanno utilizzato decenni di dati meteorologici storici per modellare questa variabilità nell'energia eolica e solare e il suo effetto sui mercati, ma molti studi analizzano solo i dati di un dato anno o si concentrano esclusivamente su un paese o una piccola regione.

I ricercatori sfidano i limiti temporali e spaziali degli studi precedenti analizzando il funzionamento del sistema elettrico in tutta Europa, compresa la trasmissione di energia tra i paesi e i vincoli operativi tecnici, utilizzando i dati eolici e solari che coprono il periodo di 30 anni dal 1985 al 2014. Scoprendo le tendenze da questi dati di vecchia data si trovano in un vasto, regione interconnessa, il team è stato in grado di modellare come se la caverebbe l'Europa in cinque diversi scenari di energia rinnovabile con diverse ambizioni di sostenibilità 12 anni nel futuro. Si scopre che l'ampiezza e la profondità del loro pool di dati ha fatto la differenza quando si trattava di comprendere le tendenze nelle emissioni di CO2, costi di sistema, e il funzionamento del sistema, tutti elementi essenziali per lo sviluppo efficace della politica energetica.

"Quando si pianificano sistemi energetici futuri con livelli più elevati di generazione eolica e solare, un anno di analisi dei dati meteorologici non è sufficiente, " dice Seán Collins, ricercatore al MaREI, il Centre for Marine and Renewable Energy Ireland presso l'Environmental Research Institute dell'University College Cork. "Troviamo che studi di un anno potrebbero produrre risultati che si discostano fino al 9% dalla media a lungo termine a livello europeo e ancora di più a livello nazionale. Quando ci sono obiettivi giuridicamente vincolanti sulle emissioni di carbonio e sulla quota di energia rinnovabile, o promette di evitare bruschi aumenti dei prezzi, questo fa la differenza".

Utilizzando più anni per comprendere meglio il modo in cui altre variabili rispondono quando l'energia eolica e solare penetrano nel mercato, Collins e il suo team hanno scoperto che le emissioni di CO2 ei costi totali di generazione dell'energia variano notevolmente negli scenari futuri. Questi possono diventare fino a cinque volte più incerti poiché le risorse dipendenti dalle condizioni meteorologiche ottengono una maggiore trazione sul mercato. Però, hanno anche scoperto che l'Europa potrebbe resistere abbastanza bene a questa variabilità grazie alla sua stretta integrazione:i loro modelli stimano che l'Europa potrebbe utilizzare le energie rinnovabili per oltre i due terzi della sua elettricità entro il 2030, con più di un terzo proveniente da eolico e solare.

Collins e il suo team ritengono che i loro modelli e dati potrebbero essere utilizzati per rappresentare una varietà di possibili scenari futuri per aiutare i responsabili politici a comprendere meglio l'affidabilità e l'impatto delle energie rinnovabili, compresi gli impatti di un passaggio a sistemi di elettricità rinnovabile al 100%. Rendendo i loro modelli e dati apertamente disponibili, i ricercatori sperano anche che il lavoro futuro dimostrerà una maggiore consapevolezza di questi modelli meteorologici a lungo termine al fine di rappresentare con precisione un mondo più dipendente dalle energie rinnovabili.

"Affinché i futuri sviluppi politici siano solidi e catturino la dipendenza meteorologica dei sistemi energetici decarbonizzati, dovrebbero essere basati su analisi di modellazione aperta che utilizzano set di dati comuni a lungo termine, "dice Collins.