Valutazione dell’impatto climatico sulla produzione fotovoltaica in Italia
Un aumento della radiazione solare non sempre equivale a una maggiore produzione di energia: è quanto emerge dallo studio “Assessing the impact of climate change on solar energy production in Italy”, pubblicato da Riccardo Bonanno ed Elena Collino di RSE sulla rivista Regional Environmental Change.
Analizzando i tre principali scenari emissivi di lungo periodo (RCP 2.6, RCP 4.5 e RCP 8.5), la ricerca rivela che l’aumento delle temperature influenzerà negativamente il rendimento del fotovoltaico in Italia, portando a una riduzione della produzione, soprattutto nelle regioni alpine.
Per stimare l’evoluzione della produzione fotovoltaica in Italia fino al 2100, lo studio ha utilizzato modelli climatici regionali del progetto Euro-CORDEX, correggendo gli errori sistematici dei modelli (bias) attraverso dati reali: il dataset satellitare SARAH-3 per la radiazione solare e la reanalisi meteorologica MERIDA per la temperatura. I risultati mostrano che, nello scenario più pessimistico (RCP 8.5), si prevede un calo della produttività del fotovoltaico in Italia fino all’8% nelle Alpi e intorno al 2% nel resto del territorio nazionale.
Il fenomeno è imputabile all’innalzamento delle temperature, che riduce l’efficienza dei pannelli fotovoltaici, ma anche alla diminuzione della copertura nevosa, che riduce l’albedo e quindi la componente riflessa dell’irraggiamento solare.
Gli scenari climatici utilizzati da RSE
RCP sta per Representative Concentration Pathway (in italiano: Percorso di concentrazione rappresentativo). È una serie di scenari climatici sviluppati per modellare l’evoluzione futura del clima terrestre in base a diversi livelli di emissioni di gas serra.
Ogni RCP descrive un differente livello di forzante radiativa (cioè il riscaldamento della Terra causato dai gas climalteranti) misurato in watt per metro quadrato (W/m²) al 2100.
I principali RCP sono:
- RCP 2.6: scenario molto ottimistico. Le emissioni globali calano fortemente grazie a politiche climatiche efficaci. La forzante radiativa arriva a 2,6 W/m². È compatibile con gli obiettivi dell’Accordo di Parigi.
- RCP 4.5: scenario intermedio. Le emissioni stabilizzano grazie a politiche parziali di mitigazione. La forzante raggiunge i 4,5 W/m².
- RCP 8.5: scenario pessimistico. Le emissioni continuano a crescere senza significative azioni di contenimento. La forzante arriva a 8,5 W/m². Spesso è chiamato anche “business-as-usual”.
In sintesi, gli RCP non sono previsioni, ma ipotesi di sviluppo possibile, usate nei modelli climatici per simulare come variabili, quali temperatura, precipitazioni e irraggiamento solare, cambierebbero a seconda dei livelli futuri di emissioni.
Produzione fotovoltaica in Italia, come potrebbe cambiare
La simulazione evidenzia che le aree più colpite dalla riduzione della produzione fotovoltaica in Italia sono quelle alpine. Nello scenario RCP 8.5, la diminuzione dell’irraggiamento nelle Alpi, aggravata dalla scomparsa del manto nevoso e dalla conseguente perdita della radiazione riflessa, porterà a un impatto più marcato rispetto al resto del Paese.
Anche in presenza di un aumento della radiazione solare nelle regioni appenniniche e insulari, l’incremento delle temperature medie annue annullerà in gran parte i benefici, causando un calo netto della resa dei pannelli.
Nei modelli analizzati, la temperatura media nelle Alpi potrebbe aumentare fino a 1 °C per decennio entro fine secolo nello scenario peggiore, mentre la radiazione solare subirà un calo di circa 1 W/m² per decennio. Di conseguenza, la capacità produttiva degli impianti subirà un calo significativo, che deve essere considerato con attenzione soprattutto in vista dell’espansione prevista degli impianti fotovoltaici ad alta quota, come quelli installati su dighe o in aree montane.
Effetto serra e stagionalità: estate stabile, inverno a rischio
L’impatto del cambiamento climatico sulla produzione solare in Italia non è uniforme nel corso dell’anno. L’analisi stagionale condotta da RSE mostra che, sotto RCP 8.5, durante l’estate la maggiore radiazione solare sarà parzialmente compensata dal surriscaldamento dei moduli, con una produzione in lieve crescita. Al contrario, in inverno e autunno si registreranno perdite marcate, con una riduzione della produzione fino al 5%, in particolare per via della diminuzione della neve e dell’effetto albedo.
Gli scenari meno critici (RCP 2.6 e RCP 4.5) mostrano effetti più contenuti. Nel caso RCP 2.6, l’impatto del cambiamento climatico risulta marginale, con una leggera crescita primaverile e una produzione stabile negli altri mesi. RCP 4.5, invece, prevede una perdita limitata nelle Alpi e stabilità nel resto del Paese, ma sempre con la temperatura come fattore limitante dell’efficienza dei moduli.
Tecnologie bifacciali e tracker per mitigare l’impatto climatico
Per mitigare l’impatto negativo previsto sulla produzione fotovoltaica in Italia, gli autori propongono soluzioni tecnologiche come l’uso di pannelli bifacciali, capaci di aumentare la resa fino al 35% in presenza di superfici riflettenti, o l’adozione di inseguitori solari, che seguono la traiettoria del sole per massimizzare la captazione della luce. Tuttavia, queste tecnologie richiedono maggiori costi e manutenzione. Anche l’integrazione con sistemi di accumulo e altre fonti rinnovabili può rappresentare una strategia efficace per compensare le fluttuazioni stagionali e climatiche.
Secondo RSE, l’impatto medio del cambiamento climatico sulla capacità produttiva del fotovoltaico in Italia non dovrebbe compromettere gli obiettivi energetici nazionali. Le aree più penalizzate, come le Alpi, rappresentano ancora una quota limitata della capacità installata, mentre la maggior parte degli impianti si trova nelle regioni centro-meridionali, dove l’effetto previsto è inferiore al 2%.
In prospettiva, sarà cruciale affinare ulteriormente i modelli climatici e adattare gli impianti alle condizioni locali, puntando su tecnologie resilienti al caldo e a basse prestazioni stagionali.