L’overbuilding delle rinnovabili e un curtailment proattivo possono ridurre i costi del sistema energetico europeo

Una nuova ricerca condotta nei Paesi Bassi ha dimostrato che le energie rinnovabili e lo stoccaggio a breve termine possono soddisfare circa il 92,5% della domanda di elettricità in Europa in scenari energetici futuri, mentre il restante 7,5% può essere soddisfatto dall’idrogeno verde. Gli scienziati hanno considerato l’Europa completamente autosufficiente, senza importazioni o esportazioni di energia o idrogeno, con ciascuno dei 37 paesi inclusi nel modello che presenta un tasso di autosufficienza di almeno l’80%.

Settembre 25, 2025 Emiliano Bellini

Immagine: Karsten Würth, Unsplash

I ricercatori dell’Università di Utrecht nei Paesi Bassi affermano di aver dimostrato che quasi tutto il fabbisogno energetico europeo può essere soddisfatto dall’energia solare fotovoltaica ed eolica, con l’idrogeno necessario solo per una piccola parte della domanda totale.

Hanno inoltre scoperto che un eccesso di capacità di energia rinnovabile (o meglio un fenomeno di overbuilding) e una riduzione “proattiva” fornirebbero al sistema energetico del continente energia sufficiente per gestire l’intermittenza dell’energia pulita. La loro analisi si basa sul concetto di “premio kWh stabile”, che definiscono come il rapporto tra il costo livellato dell’energia elettrica (LCOE) di un kWh stabile e il LCOE di un kWh rinnovabile “senza vincoli”. Lo scopo è quello di misurare i costi relativi della conversione dell’energia rinnovabile in energia stabile.

Gli scienziati hanno anche introdotto una distinzione tra “LCOE stabile”, che comprende tutte le tecnologie di generazione e stoccaggio, e “LCOE senza vincoli”, che include solo l’energia solare fotovoltaica e l’energia eolica “non soggette a limitazioni”. “Per analizzare il sovrapprezzo di costo della conversione dell’energia rinnovabile intermittente in energia stabile in Europa, abbiamo confrontato diversi scenari con diversi mix tecnologici, tra cui energia solare fotovoltaica, eolica onshore e offshore, accumulo in batterie, elettrolisi e capacità idroelettrica e nucleare esistente”, hanno spiegato ulteriormente.

Il team di ricerca ha sviluppato un modello per valutare i costi annualizzati più bassi del sistema energetico europeo, il Pan-European Intermittent Renewable Overbuilding & Curtailment Optimization Model (PEIROCOM). Secondo quanto riferito, questo è in grado di ottimizzare contemporaneamente la capacità installata e la distribuzione di tutte le tecnologie selezionate, con il sistema che deve soddisfare la domanda di elettricità ogni ora e la domanda annuale di idrogeno ogni anno.

Gli accademici hanno considerato l’Europa come completamente autosufficiente con zero importazioni ed esportazioni di energia o idrogeno, con ciascuno dei 37 paesi inclusi nella modellizzazione che ha un tasso di autosufficienza di almeno l’80%. Hanno anche ipotizzato un’efficienza del 95% per tutte le interconnessioni ad alta tensione in corrente alternata (HVAC) e ad alta tensione in corrente continua (HVDC).

Lo scenario proposto includeva anche 50 nodi di mercato, 120 nodi solari fotovoltaici, 121 nodi eolici onshore, 56 nodi eolici offshore, 109 interconnessioni HVAC e 51 interconnessioni HVDC.

Il gruppo ha anche preso in considerazione sei scenari: uno scenario di base in cui l’energia solare ed eolica sono combinate con lo stoccaggio agli ioni di litio; uno scenario di base con energia eolica, solare, stoccaggio e idrogeno; due scenari dominati dalle energie rinnovabili che includono l’attuale capacità nucleare e idroelettrica; uno scenario incentrato sulle energie rinnovabili in cui le turbine a idrogeno sono utilizzate per la produzione di energia elettrica distribuibile; e uno scenario che include elettrolizzatori e turbine a idrogeno.

“Questi sei scenari dimostrano che, sebbene l’overbuilding e il curtailment della produzione ridurranno significativamente i costi di un sistema basato esclusivamente sulle energie rinnovabili, una rete basata esclusivamente sulle energie rinnovabili è più costosa di una rete con una certa capacità di dispacciamento”, hanno sottolineato i ricercatori.

La loro analisi ha dimostrato che le energie rinnovabili e lo stoccaggio a breve termine possono soddisfare circa il 92,5% della domanda di elettricità in Europa, mentre il restante 7,5% può essere soddisfatto dall’idrogeno verde.

“Il curtailment delle energie rinnovabili è necessario per ottimizzare i costi di sistema in una rete elettrica completamente rinnovabile”, hanno spiegato. “Tuttavia, contrariamente alle ricerche precedenti, dimostriamo che è necessario un curtailment significativamente inferiore quando sono disponibili una risposta adeguata alla domanda e uno stoccaggio stagionale.

Si prevede che l’idrogeno creerà una significativa capacità di risposta alla domanda, mentre le turbine a gas retrofittate possono aiutare a utilizzare l’idrogeno durante i periodi di minore produzione di energie rinnovabili. “Dimostriamo che questo sistema è più economico e più robusto, in quanto è in grado di gestire una più ampia varietà di condizioni meteorologiche nel corso di più anni”, hanno concluso gli accademici.

I loro risultati sono riportati nell’articolo “Firm wind and solar photovoltaic power with proactive curtailment: A European analysis” (Energia eolica e solare fotovoltaica stabile con curtailment proattivo: un’analisi europea), pubblicato su Energy Conversion and Management.

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