Un white paper dell'Agenzia internazionale per l'energia descrive in dettaglio come l'energia idroelettrica può aiutare a facilitare l'aggiunta globale di energia eolica e solare al mix di risorse sulle reti elettriche. Audun Botterud di Argonne ha offerto la sua esperienza come coautore.

Mentre il mondo aggiunge campi di turbine eoliche e pannelli solari per generare più energia pulita, gli operatori della rete elettrica sono alla ricerca di modi per appianare la variabilità che deriva dalle energie rinnovabili. In questa ricerca di maggiore flessibilità, l'Agenzia Internazionale per l'Energia (AIE) ha emesso un sollecito, di sorta:non dimenticare l'energia idroelettrica.

Una delle maggiori fonti di elettricità rinnovabile oggi, l'energia idroelettrica può aiutare a bilanciare la produzione fluttuante dei parchi eolici e solari. Per spiegare questo potenziale, IEA ha recentemente pubblicato il primo di una serie di white paper sulla valutazione dei servizi idroelettrici, delineando il loro ruolo potenziale in un sistema energetico in evoluzione. Il documento riunisce un team internazionale di collaboratori esperti tra cui Audun Botterud, un ingegnere di sistemi energetici presso l'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE).

"Nel cercare di comprendere meglio questi sistemi e mercati energetici in evoluzione, esaminiamo ciò che può svolgere un ruolo nella transizione verso una fornitura di energia elettrica più pulita, " Egli ha detto.

Sfruttare al meglio l'energia eolica e solare può essere una sfida per gli operatori di rete, poiché devono tenere conto di quando il sole non splende e i venti sono bassi. Questa flessibilità varia da millisecondi ad anni.

"Può essere difficile prevedere quanto otterrai da quelle risorse in un dato momento, " disse Botterud, che ha analizzato l'integrazione delle energie rinnovabili nei sistemi energetici e nei mercati dell'elettricità negli ultimi 15 anni. "Ciò dà origine alla necessità di risorse flessibili in grado di compensare".

Gli impianti idroelettrici immagazzinano energia sotto forma di acqua che viene trattenuta in un serbatoio e poi rilasciata per far girare le turbine. Poiché ospita grandi quantità di energia facilmente controllabile, l'energia idroelettrica è un buon complemento all'energia rinnovabile variabile, ha detto Botterud.

Le attuali esigenze dei diversi paesi per questo tipo di flessibilità variano. In Brasile, India e Cina, Per esempio, dove eolico e solare non hanno ancora un grande impatto sulla rete complessiva, l'energia idroelettrica può aiutare a bilanciare le variazioni a breve termine nel sistema elettrico. Il bisogno è più acuto in Danimarca, Irlanda e Australia Meridionale, dove è necessaria anche una flessibilità a lungo termine poiché il sistema energetico diventa sempre più dipendente dalla variabilità meteorologica. In questi scenari, l'energia idroelettrica può essere particolarmente preziosa.

"Le dighe possono immagazzinare energia su base stagionale, " ha detto Botterud. "Confronta questo con le batterie, che può immagazzinare energia solo per ore. Hai bisogno di entrambi i tipi di storage nel sistema."

Alcuni luoghi dovranno costruire ulteriore capacità idroelettrica nei prossimi anni per ottenere questo tipo di prevedibilità, forte capacità di energia pulita. Altrove, le risorse idroelettriche esistenti potrebbero richiedere attrezzature aggiornate, maggiore manutenzione, monitoraggio più intensivo, e capacità di trasmissione aggiuntiva per trasportare energia dove è necessaria. I mercati dell'energia dovranno cambiare, pure.

"I mercati nella maggior parte delle regioni sono stati progettati attorno a un tradizionale mix di risorse basato sulla generazione di combustibili fossili, " ha detto Botterud. "In una certa misura, dovremo ripensare al modo in cui le risorse vengono valutate nel sistema energetico. La flessibilità è ora più richiesta, quindi dovremmo assicurarci che le risorse flessibili come l'energia idroelettrica vengano compensate di conseguenza".

Botterud è uno dei numerosi ricercatori di Argonne, Lawrence Berkeley National Laboratory e altre istituzioni che lavorano per analizzare e migliorare l'integrazione delle energie rinnovabili nelle reti elettriche. In arrivo nel 2020 è un altro white paper dell'IEA sull'energia idroelettrica incentrato sulle questioni del mercato dell'elettricità relative all'energia idroelettrica e alla flessibilità.

Diverse tecnologie possono infondere maggiore flessibilità nelle reti elettriche man mano che l'energia rinnovabile variabile crescerà nei prossimi decenni, ha detto Botterud. "Le batterie stanno ricevendo molta attenzione, e così è il gas naturale. L'energia idroelettrica non dovrebbe essere esclusa, perché è già una grande risorsa e flessibile."