Come stabilizzare una rete elettrica che avrà sempre più rinnovabili

Contenuto editoriale realizzato in collaborazione con European Climate Foundation per il progetto ‘Transizione Energetica".

Le fonti rinnovabili come acqua, vento e sole, sono disponibili in natura, gratuitamente. Ciò che costa è la tecnologia per catturare quell'energia (ad esempio con le dinamo o i pannelli), trasportarla con i cavi e immagazzinarla con le batterie o, in Italia, anche con le dighe, che funzionano da vere e proprie “batterie gravitazionali” quando vengono ricaricate d’acqua presa da bacini a valle. Queste fonti hanno una caratteristica fisiologica: la pioggia che ricarica le dighe, il vento e le nuvole che coprono il sole diminuendo l’irraggiamento non possono essere controllati. Si possono prevedere con grande affidabilità, ma non si possono accendere e spegnere a piacimento. Le sfide tecniche legate a questa variabilità stanno trovando soluzioni sempre più efficaci per accompagnarci verso l'obiettivo della neutralità carbonica.

La stabilizzazione della rete: il cuore del sistema

Penisola Iberica, ore 12:33 del 28 aprile 2025. In Spagna e Portogallo si innesca un blackout che trascina i due Paesi in una situazione complessa. Prima del distacco, la produzione energetica spagnola era trainata dalle rinnovabili: circa il 60 percento derivava dal fotovoltaico, mentre il 12 percento dall'eolico. Un successivo rapporto dell'Associazione dei gestori delle reti elettriche europee (ENTSO-E) ha tuttavia dimostrato che il blackout non è stato innescato dall'inaffidabilità delle fonti in sé, ma dall'assenza di un tempestivo adeguamento degli strumenti di controllo della rete.

L'associazione spiega che gli impianti solari ed eolici moderni sono collegati tramite elettronica di potenza e che, in presenza di fluttuazioni, la stabilità della tensione deve essere gestita da infrastrutture smart. Per stabilizzare la rete in presenza di tante rinnovabili servono tante batterie diffuse e reti di trasmissione potenziate, in grado di trasportare l’energia da luoghi dove se ne produce in eccesso a luoghi dove manca.

Spira molto vento di notte quando le fabbriche sono chiuse e le luci spente? Si può usare l’eolico per ricaricare le batterie delle auto ferme mentre la gente dorme. Fiumi in piena e dighe cariche in montagna? Si trasporta l’energia per far muovere le città e le fabbriche. Riorganizzando i flussi, l'energia verde può diventare preponderante per interi Paesi. In Uruguay, grazie alla costruzione di grandi parchi eolici e al contributo dell'idroelettrico, tra il 90% e il 95% dell'energia deriva già dalle fonti rinnovabili, con picchi del 98%.

Non si tratta di un'eccezione: nazioni come Norvegia, Costa Rica, Danimarca e Albania dimostrano che una generazione elettrica quasi totalmente rinnovabile è oggi un traguardo assolutamente alla portata.

Fotovoltaico: ottimizzare gli spazi e le tecnologie

Per il fotovoltaico, la variabilità dell'irraggiamento viene affrontata con innovazioni costanti. In Cina è stato avviato un futuristico impianto solare ibrido nello Xinjiang capace di produrre energia anche fino a otto ore dopo il tramonto senza batterie, basato su una componente CSP (Concentrated Solar Power) che immagazzina il calore nel sale fuso a temperature molto elevate. Un altro tema spesso sollevato riguarda lo spazio necessario e l'impatto paesaggistico. In realtà, la soluzione per mitigare questo aspetto esiste già e richiede solo un cambio di prospettiva: anziché consumare suolo utile, ci si può focalizzare sulle superfici già esistenti e inutilizzate. Installare i pannelli su capanni industriali e agricoli, sui tetti delle abitazioni e su terreni incolti di scarso o nullo pregio permette di integrare gli impianti in modo armonioso ed efficiente. Lo abbiamo visto con le tecnologie dell’agrivoltaico che aiutano a fissare pannelli solari nei campi coltivati. Preziosa è anche la ricerca nel campo dei materiali: i ricercatori del Korea Institute of Energy Research (KIER) hanno recentemente messo a punto celle solari semitrasparenti in perovskite, altamente efficaci, che in futuro potrebbero trasformare le finestre dei palazzi in generatori di energia.

Eolico e idroelettrico: i pilastri del territorio

L'eolico presenta dinamiche simili ma con il vantaggio di poter essere sfruttato anche durante la notte. Per minimizzare l'impatto visivo e ottimizzare i rendimenti, la tendenza è quella di spostare i grandi e potenti parchi in mare aperto (offshore). Nel 2026, l'imponente parco eolico CGN Guangdong Yangjiang Fanshiyun ha raggiunto la piena operatività con turbine colossali in grado di erogare enormi quantità di energia. Nel contesto italiano, tuttavia, a bilanciare e supportare la transizione c'è un alleato storico: l'idroelettrico. L'energia prodotta dall'acqua è uno dei punti forti delle rinnovabili in Italia, un'infrastruttura capillare che fa sì che il nostro Paese sia già naturalmente e storicamente predisposto allo shift verso le fonti pulite, garantendo sia produzione costante che una vitale funzione di stoccaggio. Certo, non è possibile pensare di spostare tutto l’eolico in offshore. Così come non possiamo pensare di installare pannelli fotovoltaici solo su capannoni e parcheggi. Il punto è sempre trovare un bilanciamento: calibrare l’uso di superfici e suoli per definire un ordine di priorità tra le infrastrutture e le produzione di energia.

Il potenziale del geotermico

Una fonte rinnovabile straordinariamente preziosa e costante è quella geotermica, che sfrutta il calore interno della Terra per generare energia elettrica 24 ore su 24. L'Italia vanta in questo campo un'eccellenza assoluta a livello globale: a Larderello, in Toscana, sorge la prima centrale geotermoelettrica al mondo. Ancora oggi, grazie a questo impianto, produciamo circa il 2% della nostra elettricità da una fonte naturale, inesauribile e al 100% gratuita. Se in aree come l'Islanda gli impianti naturali richiedono costose mitigazioni contro le eruzioni vulcaniche, la ricerca sta sviluppando gli Enhanced Geothermal Systems (EGS). Queste tecnologie, pur richiedendo studi attenti per evitare sismicità indotta (come accaduto in passato a Basilea), promettono in futuro di poter costruire centrali geotermiche sicure anche lontano dalle classiche sorgenti naturali, ampliando enormemente il potenziale di questa risorsa.

Le fonti rinnovabili, supportate da reti intelligenti e sistemi di accumulo, costituiscono un ecosistema già maturo. La transizione energetica non è una promessa futura, ma un'infrastruttura presente e in continua ottimizzazione. Attraverso una rete sinergica e interconnessa che valorizza le specificità territoriali – dal sole sui tetti, al vento notturno, fino alla potenza dei fiumi e del calore terrestre – ci stiamo progressivamente liberando dai combustibili fossili, compiendo l'unico passo possibile per mitigare la crisi climatica e proteggere la società umana e gli ecosistemi.