Sono necessari 3100 miliardi di dollari in investimenti nelle reti energetiche per contenere il riscaldamento globale

Lo sviluppo delle energie rinnovabili continua a ritmo serrato, con 644 miliardi di dollari da spendere per nuove capacità nel 2024, ma le reti elettriche obsolete e inadeguate potrebbero rivelarsi un ostacolo significativo alla transizione energetica. Secondo una ricerca di Rystad Energy, se si vuole limitare il riscaldamento globale a 1,8 gradi Celsius rispetto ai livelli preindustriali, sono necessari  3100 miliardi di dollari di investimenti in infrastrutture di rete prima del 2030. 

In questo scenario, sarebbero necessari altri 18 milioni di chilometri di rete per tenere il passo con l’elettrificazione in corso nelle città e nelle contee, compresa la nuova capacità di energia rinnovabile e la rapida adozione di veicoli elettrici. In questo modo, la lunghezza totale di tutte le reti elettriche del mondo raggiungerebbe i 104 milioni di chilometri nel 2030 e si espanderebbe a 140 milioni di chilometri nel 2050, quasi la stessa distanza tra la Terra e il Sole. L’immediata espansione di 18 milioni di chilometri richiederebbe quasi 30 milioni di tonnellate di rame, un bene che già scarseggia.

La crescita della domanda globale di energia elettrica è il fattore principale che determina la necessità di potenziare le reti. Questo aumento è dovuto all’espansione della popolazione, all’industrializzazione e all’urbanizzazione nei Paesi in via di sviluppo e agli sforzi per mitigare il cambiamento climatico attraverso l’elettrificazione. Anche la sicurezza informatica, la geopolitica e la crescente priorità di garantire un approvvigionamento energetico nazionale affidabile contribuiscono a questa esigenza. Tuttavia, un quadro normativo inefficiente potrebbe ritardare in modo significativo lo sviluppo delle reti e, di conseguenza, la transizione energetica.

“Le reti elettriche saranno al tempo stesso un fattore di sostegno e un ostacolo alla transizione energetica. Le reti mature hanno permesso la rapida espansione della capacità solare ed eolica registrata negli ultimi anni, ma molte reti nazionali sono ormai vicine o al punto in cui non è possibile realizzare ulteriori connessioni senza aggiornarle o ampliarle. I livelli di investimento annuali devono aumentare se si vuole che l’attuale tendenza all’espansione delle energie rinnovabili continui”, afferma Edvard Christoffersen, analista senior di Rystad Energy.

La rete attuale di 86 milioni di Km delle reti è insufficiente

La lunghezza complessiva di tutte le reti di trasmissione e distribuzione a livello globale è di circa 86 milioni di chilometri, una distanza sufficiente a circondare il pianeta più di 2.100 volte. La rete di trasmissione comprende 6 milioni di chilometri di linee ad alta tensione (oltre 70 kilovolt [kV]). In confronto, la rete di distribuzione, molto più grande, è costituita da circa 8 milioni di chilometri di linee a media tensione (da 10 a 70 kV) e da una rete colossale di linee a bassa tensione (meno di 10 kV) che si estende per circa 72 milioni di chilometri, raggiungendo le abitazioni in ogni angolo del mondo. La lunghezza della rete è destinata ad aumentare fino a 104 milioni di chilometri entro il 2030 e a 140 milioni di chilometri entro il 2050. L’Asia è destinata a contribuire a più della metà delle aggiunte globali in questo decennio, con Cina e India in testa come primo e terzo consumatore mondiale di energia.

Rystad prevede che gli investimenti nelle reti globali raggiungeranno i 374 miliardi di dollari quest’anno, con la Cina che rappresenterà circa il 30% del totale. L’Asia sarà in testa agli investimenti per l’espansione della rete, ma altre regioni stanno cercando di recuperare terreno per tenere il passo con le aggiunte di capacità rinnovabili. L’Infrastructure Investment and Jobs Act (IIJA) degli Stati Uniti prevede 65 miliardi di dollari per l’aggiornamento e l’espansione delle infrastrutture elettriche nazionali, mentre la Commissione europea ha lanciato un Piano d’azione per le reti a fine novembre 2023, chiedendo 584 miliardi di euro (626 miliardi di dollari) di investimenti tra il 2020 e il 2030. La Commissione e la Banca Europea per gli Investimenti (BEI) stanno inoltre valutando come ottimizzare i finanziamenti per sostenere questi importanti investimenti nelle reti. Nel Regno Unito, National Grid ha lanciato un piano d’azione per rinnovare la sua rete per la prima volta dopo decenni, investendo oltre 16 miliardi di sterline (20,16 miliardi di dollari) in aggiornamenti tra il 2022 e il 2026.

La rapida espansione della rete elettrica richiederà grandi volumi di materie prime, soprattutto rame e alluminio. Il rame viene utilizzato principalmente come conduttore nei cavi sotterranei di distribuzione, trasmissione e sottomarini, mentre le linee aeree utilizzano l’alluminio. Sebbene l’alluminio sia utilizzato prevalentemente nelle linee aeree, può essere sostituito come conduttore nelle linee sotterranee. Si prevede che la domanda di rame e alluminio aumenterà di quasi il 40% entro la fine del decennio, ma le reti non sono il motore principale. Il rame e l’alluminio sono fondamentali anche per una miriade di altre applicazioni nei settori dell’edilizia, dei trasporti, delle energie rinnovabili e dei prodotti di consumo. Le reti rappresentano solo il 14% circa della domanda di rame a livello globale, ovvero circa 4 milioni di tonnellate nel 2024.

Alternative alla costruzione delle reti

L’allungamento della rete è necessario per supportare la produzione di energia rinnovabile intermittente e remota e per collegare nuove aree industriali, commerciali e residenziali, ma esistono anche alternative per soddisfare la crescente domanda di energia. L’implementazione di batterie di accumulo su larga scala può risolvere i problemi di intermittenza associati alle fonti rinnovabili e consentire carichi medi di rete più elevati, riducendo la necessità di nuove linee. Le revisioni e gli aggiornamenti della rete esistente possono aumentare la capacità per chilometro e la digitalizzazione può liberare capacità risolvendo i problemi di flessibilità. Allo stesso tempo, le fonti di energia distribuita come l’energia solare sui tetti possono ridurre la necessità di nuove linee. È chiaro che l’attuale infrastruttura di rete mondiale non è in grado di soddisfare le esigenze del futuro sistema energetico.

I tortuosi processi di autorizzazione stanno già causando colli di bottiglia in molti paesi, tra cui gli Stati Uniti e il Regno Unito. L’adozione di soluzioni di accumulo di batterie su larga scala e la digitalizzazione della rete possono risolvere alcuni problemi legati all’intensità della rete, ma l’elettrificazione della società richiederà maggiore attenzione e sforzi per snellire i quadri normativi e incoraggiare gli investimenti in modo che le reti possano essere un fattore di miglioramento piuttosto che un inibitore della transizione energetica.