Eolico, solare e idroelettrico: una strategia per azzerare le emissioni al 2050 che integri rinnovabili, paesaggio, agricoltura e territorio è possibile

Con l’entrata in vigore del Green Deal Europeo, tutti i paesi dell’Unione si sono adoperati per raggiungere l’obiettivo zero delle emissioni di gas serra al 2050. Queste politiche, che dovrebbero portare ad un abbattimento dei gas climalteranti di almeno il 55% entro il 2030, stabiliscono degli obiettivi vincolanti nella strategia energetica europea. Proprio in questo contesto i piani di azione rurale possono fare da volano per le economie delle aree interne e per integrare le rinnovabili con le esigenze dei territori.

Un nuovo studio del JRC di Ispra (Varese) dal titolo “Produzione e Potenziale di Energia Rinnovabile nelle Aree Rurali dell'UE” (Renewable energy production and potential in EU rural areas), ha valutato il potenziale delle energie rinnovabili nelle aree rurali dell’Unione Europea concentrandosi su tre forme principali di produzione di energia: eolico, solare ed idroelettrico. Oltre alle aree idonee che vanno a massimizzare la produzione di energia elettrica, la ricerca mira a definire degli obiettivi di sviluppo e di tutela del territorio e delle comunità senza tralasciare l’importanza del paesaggio, degli incentivi economici e della creazione di posti di lavoro stabili per le aree rurali.

Attualmente il settore energetico è responsabile del 75% delle emissioni di gas serra con una penetrazione delle rinnovabili del 38% del consumo totale di elettricità dell'UE, pari al 9% del consumo energetico totale dell'UE nel 2021. Di questa percentuale si stima che il 72% dell'elettricità generata nell'UE da fotovoltaico solare, eolico onshore e idroelettrico sia prodotta in aree rurali. Con le tecnologiche attuali, il fotovoltaico potrebbe raggiungere un potenziale di produzione annuale non sfruttato di 11.000 TWh, l'eolico a terra di 1.400 TWh e l'idroelettrico di 133 TWh. Queste stime rendono l'energia solare la fonte con il maggiore potenziale non sfruttato, pari quasi a 10 volte superiore a quello dell'eolico a terra.

TROVARE UN EQUILIBRIO TRA PAESAGGIO E RINNOVABILI

Oltre ai dati di produzione, l’equilibrio tra la sostenibilità locale, la produzione alimentare e la produzione energetica è un prerequisito per la realizzazione di futuri impianti rinnovabili. Siti naturali protetti e aree di biodiversità, foreste e corpi idrici sono esclusi dalla valutazione dei siti idonei, mentre l’uso di terreni agricoli per la produzione di energia è soggetto a rigide limitazioni. Inoltre, lo studio interpone delle zone cuscinetto attorno alle infrastrutture e agli insediamenti umani per minimizzare i disturbi e il fenomeno locale noto come 'non nel mio cortile' (NIMBY), ovvero l'opposizione di una comunità ai possibili impatti di un nuovo progetto di energia rinnovabile.

La quantità stimata di terreno necessario per la produzione di energia, che non deve essere interpretata come un obiettivo di consumo di suolo, è il 3,4% della superficie totale dell'Unione Europea. Si prevede che l'innovazione tecnologica e i cambiamenti nel mercato energetico (nonché la riduzione della domanda di energia dovuta all’efficientamento energetico e delle filiere) ridurranno la quantità di terreno idoneo necessario per produrre la stessa quantità di energia rinnovabile in futuro. Tra le zone rurali, i comuni nelle aree montuose e con abbondanti risorse idriche sono adatti per la produzione idroelettrica, mentre le località con elevata irradiazione solare annuale e vaste aree di terreno idoneo dovrebbero promuovere l'energia solare.

ENERGIA SOLARE

Per accelerare la diffusione degli impianti di produzione da fotovoltaico, l’Unione Europea sta prevedendo l’installazione di oltre 320 GW di capacità entro il 2025, il doppio del livello del 2021. La strategia energetica include anche i sistemi agri-fotovoltaici, che permettono l'uso simultaneo dei terreni agricoli per la produzione di energia fotovoltaica e per l'attività agricola con un potenziale tecnico recentemente stimato in 1 TW. Tutto questo, utilizzando solo l'1% della superficie agricola disponibile, ben sotto le stime allarmistiche che vengono riproposte nei discorsi politici legati alle rinnovabili.

A livello di fotovoltaico integrato nelle strutture, Germania e Italia sono i principali produttori di energia solare (con oltre 7 TWh/anno,), seguiti da Belgio e Austria (quasi 4 TWh/anno).

Ovviamente la produzione di energia da fotovoltaico varia in base alla posizione geografica, al clima e al paesaggio: l'idoneità delle condizioni deve essere valutata per una diffusione sostenibile ed efficace degli impianti, garantendo la protezione delle aree naturali e dei sistemi di produzione alimentare, nonché la conservazione dei terreni agricoli ad alto valore naturale. Sfruttando appieno i terreni idonei disponibili per nuovi impianti fotovoltaici, il potenziale massimo energetico rappresenterebbe circa il 2,4% della superficie totale dell'UE.

Pern avere un’idea delle percentuali di suolo, in Veneto ogni anno viene consumato lo 0.28% di suolo disponibile mentre in Italia ogni anno si cementifica lo 0.3% del suolo. Dal 2017 ad oggi abbiamo cementificato un’area equivalente a quella che ci sarebbe servita per azzerare le emissioni.

ENERGIA EOLICA

Nel 2021 la capacità di energia eolica nell’Unione Europea era di 188 GW, composta dal 92% da parchi eolici onshore (a terra) e dall'8% offshore (in mare). Oggi, le aree rurali sono responsabili dell'80% della produzione eolica a terra e detengono l'84% del potenziale futuro di capacità, rendendole attori chiave nella transizione energetica e aprendo opportunità per i territori di beneficiarne. Nella sua Visione a Lungo Termine per le Aree Rurali, la Commissione Europea ha già identificato il sostegno ai comuni rurali nella transizione energetica e nella lotta al cambiamento climatico come un'iniziativa faro verso aree rurali più resilienti. Tutto questo passa attraverso una pianificazione territoriale sostenibile per la realizzazione di nuovi impianti, assicurando che le risorse naturali e agricole delle aree rurali siano preservate e che le voci delle comunità vengano ascoltate. Per l'installazione di nuove turbine eoliche, le distanze di sicurezza nelle aree residenziali sono soggette a normative specifiche per paese. Nell'Unione Europea, le distanze di sicurezza rientrano nell'intervallo 120-2000 m, a seconda delle dimensioni della turbina, mentre sono escluse anche le foreste, i corpi idrici e le aree protette, nonché le aree agricole, ad eccezione di seminativi, colture miste e aree di allevamento ad alto rischio di abbandono, gravemente erose e a bassa produttività. Può sembrare che ci sia un vero e proprio “assalto” delle terre alte da parte degli impianti eolici ma la mappa del “wind capacity factor” (un indicatore chiave per valutare l'efficienza di un impianto eolico) mostra come l’Italia abbia relativamente poche zone disponibili dove poter installare impianti a terra ad alto rendimento energetico. Tra queste zone spiccano i crinali dell’Appennino, la Puglia, la Sardegna e parte della Sicilia. Da questa mappa devono quindi essere escluse tutte le aree con i cui fattori di capacità del Global Wind Atlas (DTU, 2023) sono inferiori al 20%, identificandole come non idonee a causa di condizioni di vento sfavorevoli. A livello europeo il potenziale di produzione eolica più elevato si trova in Romania (240 TWh/anno), in Francia (200 TWh/anno) e in Svezia (170 TWh/anno), seguiti da Lettonia, Spagna, Polonia e Finlandia, ciascuno dei quali potrebbe potenzialmente produrre più di 100 TWh/anno.

ENERGIA IDROELETTRICA

L'energia idroelettrica è la più antica fonte di energia rinnovabile, il cui utilizzo risale già a migliaia di anni fa. L’idroelettrico rimane la principale fonte di elettricità a basse emissioni di carbonio a livello mondiale, con circa 1397 GW di capacità installata a livello globale: nell’Unione Europea corrisponde al 14,6% del consumo totale di elettricità e a circa un terzo (33%) della produzione annuale di energia elettrica rinnovabile. L'energia idroelettrica svolgerà un ruolo chiave nella transizione energetica, sia per le basse emissioni di carbonio sia per il ruolo di stoccaggio di energia, necessaria all’integrazione con le rinnovabili. La creazione di nuovi invasi però può portare ad impatti negativi sugli ecosistemi: per questo motivo la legislazione ambientale europea (attraverso la direttiva sulle acque e le direttive uccelli e habitat) e i documenti di politica ambientale raccomandano di aggiornare prima gli impianti idroelettrici esistenti (i cosiddetti “sviluppi brownfield”) e successivamente di sfruttare il potenziale inutilizzato integrando l'energia idroelettrica nelle strutture idrauliche esistenti (servizi elettrici, dighe non alimentate, sbarramenti, ecc.) prima di procedere con la progettazione di nuovi invasi. Attualmente gli impianti idroelettrici sono divisi in tre macro categorie: idroelettrico convenzionale, idroelettrico ad acqua fluente e idroelettrico a pompaggio. Proprio quest’ultimo sta diventando sempre più importante nei mix energetici nazionali per il suo ruolo fondamentale come fonte di stoccaggio di energia flessibile e affidabile nei futuri sistemi di alimentazione, consentendo così una maggiore penetrazione di fonti di energia rinnovabile variabili.

In tutta l’Unione ci sono circa 25.000 impianti idroelettrici e la maggior parte di essi sono impianti molto piccoli e alcuni sono impianti di alimentazione in infrastrutture esistenti. Il 76% della produzione di energia proviene dai paesi montani precursori di questa produzione energetica: Svezia, Francia, Italia, Austria, Spagna e Germania. Per traghettare l’idroelettrico nella transizione energetica alcune strategie sono implementabili sin da subito, come la modernizzazione della flotta idroelettrica europea esistente, l’accoppiamento del fotovoltaico galleggiante (FPV) con i bacini idroelettrici (come succede spesso in Svizzera) e l’integrazione della tecnologia del piccolo idroelettrico nelle strutture idrauliche esistenti, come i servizi idrici ( ad esempio negli impianti di trattamento delle acque reflue e nelle reti di distribuzione dell'acqua).

Oltre a queste strategie produttive ci sono anche delle azioni di modernizzazione del parco idroelettrico europeo, che comprendono:

• La digitalizzazione delle operazioni, con guadagni di efficienza dell'1% per tutti gli impianti di alimentazione;
• Il recupero dell'energia sprecata, che può essere sfruttata con un'efficienza del 30-50% a seconda della turbina e del tipo di configurazione assunto,
• La sostituzione delle apparecchiature elettromeccaniche, per una maggiore efficienza ponderata tra il 4% e il 6%, a seconda della configurazione e del tipo di turbina,
• La modernizzazione delle condotte forzate, con un ulteriore 5% di produzione di energia negli impianti idroelettrici di tipo a bacino.

L’integrazione del fotovoltaico sui bacini artificiali può infine portare molti benefici, tra i principali: un effetto di raffreddamento dei sistemi elettrici (con un incremento fino al 5% dell’efficienza del fotovoltaico) e la riduzione dell’evapotraspirazione dell’acqua del bacino artificiale. Coprire il 10% dei bacini idroelettrici idonei dell'UE con dei sistemi di fotovoltaico galleggiante aggiungerebbe circa 85 GW di capacità installata di picco e produrrebbe 82 TWh/anno di elettricità, equivalente a circa un terzo della produzione totale di energia dell'UE dal fotovoltaico solare nel 2022.

I VANTAGGI PER LE AREE RURALI

Oltre ai vantaggi tecnici, elencati qui sopra, è importante definire anche come le energie rinnovabili possono essere un volano economico per sostenere lo sviluppo delle aree rurali. Solo adottando approcci intersettoriali e basati sul territorio, allontanandosi da strategie nazionali dall'alto verso il basso e fortemente sovvenzionate, questi progetti energetici possono essere integrati nelle politiche territoriali.

Le aree rurali, che dispongono di un alto capitale umano ma di poche risorse finanziario, necessitano di un sistema integrato di pianificazione e zonizzazione spaziale per semplificare l'identificazione di siti idonei, senza tralasciare le misure di accettazione dei progetti che possono essere di natura finanziaria o non finanziaria, come azioni per promuovere il coinvolgimento e la consapevolezza dei residenti rurali, o varie forme di compensazione locale per gli impatti negativi dei progetti. Contrariamente a quanto successo nel caso del Vanoi, l'adozione di un approccio partecipativo ben progettato e tempestivo svolge anche un ruolo vitale nell'aumentare l'accettabilità e la fiducia nei progetti di rinnovabili, consentendo ai residenti e alle parti interessate di influenzare l'intero processo, anziché limitarsi a presentare i risultati finali.