Energia rinnovabile in Italia

Oltre alle risorse energetiche tradizionali, più di un terzo dell'elettricità prodotta in Italia proviene da fonti verdi: l'idroelettrico domina da sempre, seguito da solare fotovoltaico, bioenergia, eolico e geotermico. Complessivamente, l'Italia è il terzo produttore europeo di energie rinnovabili.

Quando si parla di energie rinnovabili, l'Italia è sempre stata all'avanguardia in Europa e nel mondo. Le alternative ai combustibili fossili, infatti, rappresentano una quota importante della produzione energetica del Paese, con una percentuale in costante aumento anno dopo anno.

L'acqua, il sole, il vento e il calore della terra rappresentano le principali fonti energetiche in questione. A queste risorse strategiche si affiancano, anche se in misura molto minore, altre fonti come l'energia delle onde e delle maree, oltre a vari biocarburanti.

Quali sono le rinnovabili in Italia e dove vengono prodotte?

La produzione di energia verde in Italia varia sostanzialmente in base alle caratteristiche di ciascuna area e alla distribuzione di particolari risorse rinnovabili. L'energia idroelettrica è dominante dove il terreno presenta forti pendenze, come sulle Alpi e, in misura minore, lungo la dorsale appenninica. Il fotovoltaico è più diffuso al sud, grazie alla latitudine dell'area e alla maggiore esposizione al sole. L'energia eolica è sfruttata soprattutto nelle grandi isole della Sicilia e della Sardegna, oltre che nella parte meridionale dell'Appennino in Puglia, Campania e Basilicata. Infine, la regione Toscana è il centro di eccellenza per l'energia geotermica, sia per ragioni storiche che per le sue specifiche caratteristiche geologiche. Ogni regione italiana è coinvolta nel raggiungimento degli obiettivi stabiliti dal Piano Nazionale Integrato per l'Energia e il Clima (PNI) al 2030.

Negli ultimi anni si è registrata una crescita impressionante per tutte le rinnovabili, in termini di distribuzione e penetrazione in tutta Italia. Nel 2010, solo 356 comuni italiani ospitavano impianti elettrici o di riscaldamento alimentati da rinnovabili. Oggi il 100% dei comuni italiani ha almeno un impianto a fonti rinnovabili, con un totale di oltre 7.900 comuni a giugno 2020.

Secondo il rapporto "Comunità rinnovabili" di Legambiente, sono 7.776 i Comuni che hanno installato almeno un impianto fotovoltaico, 7.223 quelli con un impianto solare termico, 3.616 quelli con impianti di bioenergia, 1.489 quelli che sfruttano l'energia idroelettrica (grazie a grandi strutture o mini-impianti), 1.049 quelli con turbine eoliche e 594 quelli che sfruttano anche la geotermia. E sono già più di 3.000 i comuni in cui la produzione rinnovabile supera il fabbisogno elettrico domestico e 41 quelli che riescono a soddisfare anche il fabbisogno di riscaldamento.

L'idroelettrico è in testa fin dal secolo scorso

All'inizio del XX secolo, l'energia idroelettrica è stata la protagonista (per non dire l'unica componente rilevante) del panorama italiano delle rinnovabili. Fino agli anni immediatamente successivi alla Prima Guerra Mondiale, infatti, faceva la parte del leone nella produzione italiana di energia non da combustibili fossili, con contributi trascurabili da altre fonti.

La capacità installata di queste tecnologie non ha mostrato variazioni significative nel corso del XXI secolo. L'innovazione si è concentrata soprattutto sul miglioramento dell'efficienza degli impianti, sulla garanzia di una resa soddisfacente anche a scale di funzionamento diverse, e sulla micro-idroelettricità (in cui ai grandi impianti si sono affiancate ruote idrauliche e tunnel cocleari di piccole dimensioni). Convertendo l'energia potenziale gravitazionale dell'acqua in elettricità, l'idroelettrico rappresenta un'enorme risorsa rinnovabile: può garantire preziosi servizi alla rete e la gestione sicura del sistema elettrico.

Da un punto di vista tecnico, l'innovazione si concentra sulla gestione dei flussi di acqua ed energia in base alle esigenze. Ad esempio, quando la domanda è bassa (come di notte), l'energia in eccesso può essere utilizzata per pompare nuovamente l'acqua, rendendola così disponibile per produrre energia quando necessario.

La produzione di energia eolica può potenzialmente raddoppiare entro un decennio

L'eolico in Italia sta vivendo una progressiva crescita in termini assoluti. Nonostante lo sviluppo sia leggermente più lento rispetto agli altri Paesi europei e alla media continentale, abbiamo già più di 5.000 impianti distribuiti sul territorio nazionale.

Finora, la maggior parte dei casi riguarda siti con turbine eoliche con una capacità unitaria compresa tra 20 e 200 kW. In futuro, potremmo assistere all'installazione di turbine tecnologicamente più avanzate, con una maggiore capacità e produzione unitaria e un'ottimizzazione dello spazio e dell'uso del suolo del sito selezionato.

Secondo le previsioni, l'energia totale ottenibile dall'eolico italiano potrebbe raddoppiare entro un decennio rispetto agli attuali 20 terawattora all'anno, con un aumento della potenza massima erogabile da 11 a 19 gigawatt. Si stima che, a livello globale, la capacità di sfruttare la potenza del vento aumenterà di 15 volte da qui al 2040; ciò consentirà all'energia eolica di diventare in media la prima fonte rinnovabile disponibile per l'umanità.

Geotermia, il record dell'Italia

A Larderello, in provincia di Pisa, è stata costruita la prima centrale geotermica al mondo. Fin dai primi esperimenti tecnici di inizio '900, l'Italia si è distinta a livello mondiale per la capacità di innovazione nello sfruttamento delle fonti energetiche geologiche. All'epoca l'idea era quella di utilizzare il vapore emesso dal sottosuolo come alternativa alle macchine a vapore alimentate a carbone. Oggi, a distanza di oltre un secolo, solo in Toscana si contano una trentina di impianti geotermici. La tecnologia si è evoluta fino a sfruttare i fluidi estratti direttamente dal sottosuolo e la resa è aumentata fino a raggiungere livelli notevoli: gli impianti geotermici possono produrre fino a quattro volte l'energia necessaria al loro funzionamento.

Anche se la geotermia non può competere in termini percentuali con le altre rinnovabili (anche a causa della sua minore presenza sul territorio nazionale), l'Italia è comunque leader mondiale in questo tipo di produzione. Alcune innovazioni tecnologiche hanno reso il suo potenziale ancora più promettente. Innanzitutto, i gas tossici o ad effetto serra che possono essere rilasciati dal sottosuolo sono oggi contenuti in modo da evitarne l'emissione nell'atmosfera. Inoltre, è possibile creare un sistema geotermico inverso (noto anche come geotermia a bassa entalpia): il calore in eccesso dell'estate viene effettivamente immagazzinato nel sottosuolo e poi recuperato nei mesi più freddi per essere trasformato in elettricità.

Fotovoltaico, una crescita impressionante

Circa un dodicesimo dell'energia totale prodotta in Italia, rinnovabile e non, deriva da impianti fotovoltaici. Questa crescita impressionante è avvenuta in pochi anni grazie al calo del costo livellato dell'energia (LCOE), che è sceso di oltre l'80% nell'ultimo decennio.

Al giorno d'oggi esistono diversi modi per sfruttare i raggi solari. Oltre ai tradizionali pannelli fotovoltaici, sono molto diffusi anche i sistemi di riscaldamento solare che sfruttano la radiazione solare per riscaldare l'acqua o altri fluidi.

Inoltre, il solare è anche l'energia più utilizzata per alimentare singoli dispositivi o macchine. Dai mezzi di trasporto alimentati da pannelli fotovoltaici, ai satelliti e ai veicoli spaziali, fino agli oggetti di uso quotidiano o agli edifici costruiti in aree remote non collegate alla rete: i suoi usi stanno diventando sempre più numerosi e vantaggiosi.

La produzione italiana da rinnovabili, in numeri

Degli oltre 320 terawattora di fabbisogno annuo di energia elettrica dell'Italia, oggi più di un terzo è prodotto da fonti rinnovabili. L'ultimo rapporto dell'ENEA sull'efficienza energetica cita in particolare 110 terawattora, che equivalgono a circa dieci milioni di tonnellate equivalenti di petrolio (tep). Se si considera nel calcolo dell'energia anche la componente non elettrica, la quota verde rappresenta il 19% del totale.

All'inizio di questo secolo, l'energia idroelettrica deteneva il record assoluto di energia verde, costituendo i quattro quinti di questa categoria. L'energia prodotta grazie al movimento dell'acqua è rimasta costante con il passare degli anni, mentre è aumentata la quota delle altre fonti pulite. Secondo gli scenari più recenti, l'idroelettrico rappresenta il 42% del totale, mentre tutte le fonti rinnovabili hanno registrato una crescita sostanziale.

Il fotovoltaico è attualmente al secondo posto, con una quota pari al 20%, grazie soprattutto alla sua enorme accelerazione tra il 2011 e il 2013. Ma il solare potrebbe essere presto superato dall'eolico, che al momento contribuisce per il 16% ma che sta mostrando una più solida tendenza alla crescita. La bioenergia si colloca a metà strada con il 17%, mentre la geotermia contribuisce attualmente con il 5%.

Per quanto riguarda il riscaldamento, il mondo delle rinnovabili italiane rappresenta altri dieci milioni di tonnellate equivalenti di petrolio. In questo settore le rinnovabili contribuiscono per il 19,2% del totale: la quota maggiore è rappresentata dalle bioenergie (64%), e un altro quarto è prodotto dalle pompe di calore. Il solare termico e la geotermia, le altre due fonti verdi utilizzate per la generazione di calore, rappresentano percentuali molto ridotte, con il solare che produce poco più della geotermia.

Queste percentuali collocano l'Italia all'avanguardia nel contesto europeo come terzo produttore europeo di energia verde, generando oltre il 10% dell'energia rinnovabile del continente.

Osservazioni e prospettive

Il panorama delle rinnovabili è più che mai aperto e per questo si sta lavorando su molti fronti. Un aspetto, che da sempre fa parte della storia della produzione di energia, è il miglioramento dell'efficienza degli impianti grazie a nuove tecnologie e soluzioni: i pannelli fotovoltaici, ad esempio, partiti dal 7% con le soluzioni in silicio amorfo, hanno raggiunto nuovi record di laboratorio sfiorando il 50%.

Nel frattempo, si sta lavorando anche su soluzioni altrettanto efficienti ma meno costose e sulla ricerca di modi per posizionare i pannelli in modo che possano sfruttare ancora più energia, come in orbita.

Una seconda tendenza è quella di combinare le fonti rinnovabili, o cogenerazione. Un esempio semplice è il fotovoltaico, utilizzato sia per la generazione di elettricità che per il riscaldamento. Un'altra possibilità sono le cosiddette torri solari: in questo caso, una struttura viene utilizzata sia per raccogliere i raggi del sole sia per produrre ulteriore elettricità con turbine alimentate dal movimento di risalita dell'aria calda.

Si parla anche di energia eolica ad alta quota, o di mini o micro eolico con impianti domestici per la generazione distribuita. Molti progetti mirano a sfruttare l'energia delle correnti oceaniche, delle onde, delle maree e dei livelli di salinità, nonché la conversione dell'energia termica oceanica, che sfrutta la differenza di temperatura tra la superficie e le acque profonde per generare energia. Sebbene alcune di queste opzioni siano ancora in fase sperimentale, la decarbonizzazione che l'Italia sta affrontando richiederà di sfruttare appieno tutte le possibilità che la natura ci offre.