Panelli fotovoltaici: i costi sono crollati ma…
La rivoluzione silenziosa è alimentata dalla continua caduta del costo dei pannelli fotovoltaici, crollato di quasi l’ 80% dal 2000 al 2014, e del 65% dal 2008 a oggi, in parallelo all’aumento costante dell’ efficienza dei moduli solari.

Agli inizi del 2015, i migliori si vendono all’ingrosso negli Stati Uniti a un prezzo compreso tra i 50-60 centesimi di dollaro a 90 centesimi per watt (W). La variazione di costo dipende dall’efficienza dei moduli, cioè dalla loro capacità di convertire luce solare in elettricità.

A 50-60 centesimi si possono trovare moduli con un’efficienza del 17%, mentre salendo a un dollaro si arriva a un’efficienza del 23-24%, consentita in parte dalla possibilità del modulo di “inseguire” il sole nel suo movimento, catturandone una maggiore porzione di luce.

Questo significa che un sistema fotovoltaico da 1 kilowatt (kW= 1000 W) di potenza istallata può costare da 600 a 900 dollari nel caso si punti alla migliore qualità e efficienza possibili, mentre si può scendere a 400-500 dollari optando per moduli di produzione cinese – meno efficienti e con una durata più dubbia.

Le società leader del settore hanno programmi a breve di ulteriore riduzione dei costi e miglioramento dell’efficienza, una combinazione che renderà sempre più vantaggiosa la produzione di un kilowatt ora (kW/h). Tuttavia, la caduta dei costi sta avendo effetti diversi sui due diversi mercati del fotovoltaico: si sente poco nel mercato del “ solare distribuito”, quello che comprende i pannelli sui tetti, mentre ha effetti dirompenti nel solare “per impianti di grande scala” – vere e proprie centrali elettriche fotovoltaiche. Le ragioni di questa differenza sono semplici, e dipendono essenzialmente dai costi di istallazione.

I problemi del solare distribuito
Il mercato del “solare distribuito” è quello più conosciuto da tutti. Si di esso puntano moltissimo i vari movimenti ambientalisti poiché promette non solo energia pulita, ma anche una sorta di “democratizzazione” della generazione di elettricità in cui ciascuna famiglia o azienda diventa auto-produttrice affrancandosi dal giogo dei grandi produttori centralizzati. Tuttavia, è anche il segmento del fotovoltaico che presenta problemi ancora difficili da superare.

Nel 2000, il costo dei moduli fotovoltaici rappresentava quasi il 50% del prezzo pagato dall’utente finale ed era il vero scoglio alla diffusione della tecnologia; oggi costituisce circa il 20% del costo finale in buona parte del mondo. La parte del leone la fanno i costi di intermediazione, istallazione e –in misura minore – quelli legati a adempimenti burocratici e autorizzativi. Uno dei motivi principali che hanno favorito questa inefficienza è il sistema di incentivi erogato dai diversi paesi.

In generale, incentivi troppo generosi e poco mirati deresponsabilizzano il consumatore finale, poiché qualunque prezzo paghi per istallare un pannello è certo di rientrare del suo investimento e di fare un guadagno: qualcun altro paga per lui. Può essere lo stato con incentivi diretti o la rete elettrica, costretta a pagare l’elettricità in eccesso prodotta da quel pannello a un prezzo esagerato, o una combinazione dei due elementi. Non a caso, negli stati che hanno varato incentivi in modo più razionale e mirato, i costi sono sensibilmente più bassi.

Negli Stati Uniti, la divergenza è ben rappresentata dai casi di California e Texas: nel primo, troppo prodigo di incentivi, un cliente finale paga un pannello istallato mediamente 4.500 dollari per ogni kilowatt, mentre in Texas il costo si aggira sui 3.000 dollari. Resta il fatto che il solare “distribuito” comporterà sempre costi più elevati rispetto al solare per grandi impianti, per un problema di scala e per le complicazioni derivanti dal dover intervenire su strutture già esistenti. Molto migliori le sue prospettive economiche quando integrato direttamente in nuove costruzioni, ma il mercato è più limitato.

L’exploit delle centrali fotovoltaiche
Diverso il caso delle grandi centrali fotovoltaiche. Queste possono sorgere in vaste aree disabitate dove la costruzione non comporta particolari difficoltà e il committente guarda con attenzione a ogni singola voce di costo. Ne consegue che i costi di intermediazione e istallazione sono ridotti a quanto necessario, ovvero non più del 40-50% del costo complessivo dell’impianto stesso.

E’ in questo settore che si sta determinando la rivoluzione silenziosa, con costi caduti oltre ogni previsione. A dicembre del 2014, la saudita Acwa Power ha vinto la gara per la costruzione di una centrale solare da 100 Megawatt (MW= 1.000 kW) a Dubai garantendo un costo di appena $60 per MW/h; il mese precedente, il Brasile aveva ricevuto offerte di $85 dollari per MW/h nella sua prima gara per forniture elettriche da solare. Si consideri che i prezzi all’ingrosso della generazione elettrica in Europa, nello stesso periodo, si aggiravano sui $65 per MW/h. Costi del tutto inattesi quelli usciti dalle gare a Dubai e in Brasile, perché si riferiscono non tanto al costo di istallazione (il KW o MW), ma all’effettivo costo di generazione (il MW/h) – che a sua volta tiene conto dell’intermittenza della luce solare, e quindi della sua indisponibilità per lunghe fasi dell’anno.

Intanto, nel mondo la dimensione delle centrali solari sta crescendo anno dopo anno. La più grande, in via di completamento in California (Desert Sunlight Solar Farm), avrà una capacità di 550 MW – equivalente a una normale centrale alimentata a gas.

Questi numeri indicano che in pochi anni le centrali fotovoltaiche potranno addirittura battere il gas naturale.
Certo, ci sono ancora problemi da risolvere. Le centrali fotovoltaiche devono essere accompagnate da piccole e medie centrali a gas, le più rapide a entrare in funzione e a fornire elettricità quando manca il sole. Questo implica costi aggiuntivi.

D’altra parte, ancora non si intravede una tecnologia in grado di aprire la strada a batterie di grande dimensioni in grado accumulare e poi rilasciare (quando ce n’è bisogno) l’energia in eccesso prodotta da grandi sistemi fotovoltaici. Inoltre, i costi più bassi ottenibili dal fotovoltaico sono appannaggio di paesi o di singole aree geografiche caratterizzate da alta insolazione annuale, almeno fino a quando i pannelli a inseguimento solare non saranno sufficientemente economici (non manca molto).

Ma questi problemi appaiono ormai ben poca cosa rispetto al balzo di efficienza e caduta di costo realizzatisi negli ultimi anni nel solare fotovoltaico di grandi dimensioni, prologo di un boom che comporterà ulteriori abbattimenti di costo e miglioramenti di tecnologia che, già nel prossimo decennio, potrebbero rendere qualunque tipologia di fotovoltaico alla portata di tutti – senza più incentivi. E il paradosso è che a guidare questo boom potrebbero essere proprio i paesi più ricchi di petrolio, quelli del Golfo Persico.

Il Golfo Persico culla del boom del solare?
Tutti i paesi del Golfo Persico hanno due caratteristiche in comune: un’alta insolazione annuale e un boom inarrestabile dei consumi di elettricità. Nell’opinione comune, questi ultimi potrebbero essere coperti bruciando una parte delle riserve di petrolio o di gas che questi paesi detengono. Ma non tutti sono ricchi di gas, e bruciare petrolio per produrre elettricità è uno spreco colossale. Per quanto contro-intuitivo, questo spiega i programmi nucleari di tutti quei paesi a partire del più discutibile, quello dell’Iran, per arrivare al più vasto, quello dell’Arabia Saudita. Tuttavia, nel volgere di poco tempo il costo di una centrale nucleare è diventato abnorme rispetto a quello di una centrale fotovoltaica, con un rapporto di almeno 3 a 1. Il cambiamento è stato così veloce che molti paesi non ne hanno ancora colto i termini: ma non ci vorrà molto prima che il confronto renda inequivocabile vincitore (solare) e perdente (nucleare), innestando un probabile effetto valanga che vedrà lievitare e concretizzarsi i piani “solari” finora soltanto scritti sulla carta da parte di più paesi del Golfo Persico e dell’intero Medio Oriente.

Leonardo_Maugeri@hks.harvard.edu