Trasformare il fotovoltaico soggetto a limitazioni in energia programmabile

Il recente rapporto Levelized Cost of Energy+ 2026 di Lazard indica ancora una volta il fotovoltaico su scala industriale tra le fonti meno costose per la realizzazione di nuova capacità di generazione, con un costo livellato dell’energia, LCOE, non incentivato compreso approssimativamente tra 40 e 61 dollari/MWh. Lazard sottolinea tuttavia anche i costi necessari per rendere programmabile la produzione, il riconoscimento della capacità disponibile e l’importanza di valutare le fonti rinnovabili all’interno dei sistemi regionali di affidabilità della rete, senza limitarsi al loro costo medio di generazione.

La distinzione è importante perché l’elettricità solare meno costosa viene spesso prodotta proprio quando il suo valore di mercato è più basso. Nei pomeriggi primaverili particolarmente soleggiati, la produzione fotovoltaica può superare la domanda o la capacità disponibile sulle reti di trasmissione, determinando prezzi negativi e limitazioni della produzione. La risposta convenzionale consiste nel ridurre l’output di un impianto tecnicamente in grado di produrre più elettricità. La domanda più utile dovrebbe invece essere: quale processo produttivo potrebbe assorbire questa energia in eccesso?

Geo2Watts ha sviluppato la Borehole Battery Platform, BBP, partendo proprio da questa opportunità. Anziché considerare l’eccesso di produzione fotovoltaica come un problema di sovraofferta, la BBP lo utilizzerebbe come energia di carica per una pompa di calore ad alta temperatura. L’elettricità alimenta un compressore che innalza il livello termico del calore disponibile e lo trasferisce, attraverso un circuito idraulico chiuso, all’interno di pozzi petroliferi e di gas inattivi riconvertiti. Qui l’energia viene accumulata a temperature che possono raggiungere circa 200 °C. Durante i picchi serali o in altri periodi caratterizzati da un elevato valore dell’elettricità, il calore accumulato aziona un espansore collegato a un generatore, producendo energia pulita programmabile.

Non si tratta di generazione geotermica. I pozzi non sfruttano il calore naturale presente nel sottosuolo, ma funzionano come sistemi ingegnerizzati di accumulo termico, caricati mediante elettricità che altrimenti sarebbe stata soggetta a limitazioni.

Per il settore fotovoltaico, la BBP introduce un modo diverso di considerare l’abbinamento tra solare e accumulo. L’analisi non parte dal costo del dispositivo di stoccaggio, ma dal valore dell’elettricità impiegata per caricarlo. Un megawattora solare soggetto a limitazione ha un valore economico immediato ridotto o nullo. Convogliare la produzione fotovoltaica che altrimenti verrebbe tagliata verso un sistema di accumulo termico di lunga durata permette di rendere disponibile quell’energia in un secondo momento, sotto forma di capacità affidabile, elettricità nelle ore di picco, alimentazione per microreti o energia di riserva resiliente.

Il sistema integra il fotovoltaico trasformando la produzione solare in eccesso in energia programmabile, anziché consentire che venga limitata. I moduli fotovoltaici producono corrente continua, successivamente convertita dagli inverter in corrente alternata compatibile con la rete. Durante la fase di carica, la BBP può utilizzare questa energia in corrente alternata per alimentare motori, compressori, scambiatori di calore e sistemi di controllo basati su tecnologie consolidate, accumulando l’energia sotto forma di calore nei pozzi inattivi riconvertiti. Quando la produzione solare diminuisce o aumenta la domanda della rete, un espansore-generatore trasforma nuovamente il calore accumulato in elettricità sincrona in corrente alternata, estendendo il valore del fotovoltaico oltre le ore diurne.

Lazard osserva che solare, eolico e accumulo dovrebbero rappresentare la maggior parte della nuova capacità installata negli Stati Uniti nel breve periodo, grazie ai costi relativamente contenuti e alla rapidità di realizzazione. Il rapporto segnala inoltre che nel 2026 i costi dei sistemi di accumulo stand-alone sono aumentati, dopo le riduzioni registrate negli anni precedenti, mentre il costo operativo marginale prossimo allo zero del fotovoltaico rafforza l’opportunità di ottimizzare l’impiego dell’elettricità prodotta dagli impianti rinnovabili esistenti.

Il rapporto Lazard non dimostra che la BBP sia meno costosa rispetto ai tradizionali sistemi di accumulo elettrochimico a batteria. Mostra tuttavia perché il confronto stia diventando sempre più importante: i costi dell’accumulo stanno aumentando, cresce il valore associato alla possibilità di rendere programmabile la produzione solare e l’economia dei progetti dipende ormai in misura significativa dalla durata dell’accumulo, dalla localizzazione, dalle infrastrutture esistenti e dalla capacità di trasformare l’energia fotovoltaica altrimenti limitata in capacità affidabile.

È questa l’essenza del concetto di GridValue, sviluppato da Geo2Watts per descrivere il valore economico di una risorsa energetica al di là del suo LCOE o LCOS considerato isolatamente. GridValue™ non si limita a chiedere quanto costa generare o accumulare un megawattora, ma valuta anche quando e dove quell’elettricità può essere fornita, per quanto tempo può essere garantita, quanto rapidamente può essere realizzato il progetto e quali infrastrutture esistenti possono essere riutilizzate.

Il modello incorpora fattori quali la riduzione delle limitazioni alla produzione, la durata dell’accumulo, il valore della capacità affidabile, i vincoli di connessione, la riqualificazione di siti industriali dismessi, il rischio autorizzativo, la sicurezza, l’esposizione alle criticità delle catene di fornitura, la vita utile e la finanziabilità dei progetti.

L’industria fotovoltaica ha già imparato a sfruttare la luce del sole. La prossima opportunità consiste nel fare in modo che una quota sempre minore dell’elettricità solare prodotta venga sprecata. GridValue™ offre un quadro economico più ampio per misurare con quale efficacia questi elettroni possano essere recuperati, accumulati, spostati nel tempo e forniti sotto forma di energia affidabile, nel momento e nel luogo in cui la rete ne ha maggiormente bisogno.