Che cosa prevede il maxi piano Repower EU da 210 miliardi?

Alzati i target al 2030 per le rinnovabili (dal 40 al 45%) e l’efficienza energetica (dal 9 al 13%). Installare nuova capacità rinnovabile diventa “interesse pubblico prevalente” con una modifica della RED II. I tempi del permitting scendono a massimo 1 anno nelle aree speciali designate dai paesi membri. Dai tetti fotovoltaici attesi 58 TWh entro il 2025, in tutto la Strategia solare UE aumenterà la capacità installata di 600GW entro fine decennio

La bozza del piano Repower EU era stata presentata l’8 marzo

(Rinnovabili.it) – Vale 300 miliardi di euro – 225 in finanziamenti e sovvenzioni, 75 come prestiti – il piano Repower EU con cui l’UE prova a dire addio alle fonti fossili importate dalla Russia nel giro di 5 anni. In tre mosse più una. Cambiare fornitori per il gas (e dotarsi dell’infrastruttura necessaria), crescita più veloce delle rinnovabili con obiettivo alzato di 5 punti al 45% entro il 2030, più impegno sul fronte del risparmio energetico. A cui si aggiunge una nuova strategia solare.

Sono le misure chiave del piano con cui la Commissione risponde all’invasione russa dell’Ucraina e prova a usare la crisi per accelerare la transizione. Prendendo provvedimenti per evitare un colpo troppo duro all’economia se Mosca dovesse decidere di chiudere all’improvviso i rubinetti.

Presentato nelle sue linee essenziali l’8 marzo, il piano Repower EU definitivo è composto da un ventaglio di misure – tra nuove iniziative legislative, schemi non vincolanti e raccomandazioni dell’esecutivo europeo ai paesi membri – che mirano a portare a zero la dipendenza energetica dalla Russia entro il 2027, abbattendo già di 2/3 le importazioni di gas da Mosca entro la fine di quest’anno.

Del totale degli investimenti previsti – sono 210 i nuovi mld di euro, che si aggiungono a quelli del Fit for 55 – “il 95% andrà a finanziare la transizione energetica europea”, assicura la presidente della Commissione Ursula von der Leyen in conferenza stampa, provando a spegnere sul nascere le polemiche per il denaro che finirà a nuove infrastrutture gasiere.

Più risparmio energetico

Aumentare gli energy savings e ridurre la domanda di energia sono le misure che possono contribuire di più a potenziare la sicurezza energetica europea. Le misura di lungo termine più importante presa dall’UE è l’aumento dei target di efficienza energetica dal 9% al 13% con un emendamento della direttiva EED – ancora in discussione – nell’ambito del pacchetto Fit for 55. Ai nuovi obiettivi contribuiranno anche modifiche alla direttiva EPBD sull’efficienza energetica degli edifici (anche questa in discussione) e l’iniziativa legislativa su ecodesign e etichettatura energetica.

Nel breve termine, invece, i tagli alla domanda previsti arrivano sotto forma di una comunicazione della Commissione: sono indicazioni sui comportamenti da seguire per industria e famiglie e dovrebbero tagliare il 5% della dipendenza europea da gas e petrolio russi. I suggerimenti spaziano dal tenere i riscaldamenti più bassi ad abbassare la temperatura dei boiler fino a 60°C, dal ridurre i limiti di velocità in autostrada al supporto per la micro-mobilità e la mobilità dolce.

In più, la Commissione si impegna a preparare un’iniziativa legislativa per aumentare la quota di veicoli a zero emissioni nelle flotte di veicoli pubbliche e aziendali di una certa consistenza, e a presentare un pacchetto di leggi per rendere più sostenibile il trasporto commerciale.

Diversificare via dalla Russia

Per quanto riguarda il gas, il veicolo chiave per la diversificazione delle forniture sarà la EU Energy Platform. Si tratta di un meccanismo volontario per mettere in comune la domanda, coordinare l’uso delle infrastrutture di importazione, stoccaggio e trasporto e negoziare con i partner internazionali per facilitare gli acquisti comuni di gas, Gnl e idrogeno. A breve questa piattaforma sarà affiancata da un meccanismo per facilitare gli acquisti comuni di gas. Il tutto per evitare una concorrenza interna che rallenterebbe il processo di diversificazione.

Tra gli investimenti chiave sulle nuove infrastrutture ricordati nel piano Repower EU – per un totale di 10 miliardi di euro – viene evidenziato il potenziamento del Corridoio Sud fino a 20 bcm, verosimilmente tramite il raddoppio del TAP. Altri 1,5-2 miliardi sono previsti per gli adeguamenti necessari nei paesi che dipendono dall’import di petrolio russo via pipeline. Si tratta principalmente di raffinerie da calibrare su nuove qualità di greggio: è il nodo che sta bloccando le sanzioni sul petrolio alla Russia per l’opposizione dell’Ungheria.

Il piano Repower EU accelera sulle rinnovabili

Una nutrita serie di misure del piano Repower EU riguarda direttamente lo sviluppo delle rinnovabili. Con la nuova EU Solar Strategy l’Unione punta a sfruttare l’altissimo potenziale dei tetti fotovoltaici – per alcune stime, fino al 25% della domanda europea – introducendo un obbligo di installazione. Non per tutti: entro il 2026 saranno soggetti tutti i nuovi edifici commerciali e pubblici con un’area utile maggiore di 250 m2, mentre l’anno successivo scatterà l’obbligo anche per gli edifici già esistenti. Tutti i nuovi edifici residenziali dovranno avere tetti solari dal 2029. Questa iniziativa, la EU Solar Rooftops Initiative, dovrebbe aggiungere 19 TWh di energia entro 1 anno e 58 TWh entro il 2025 (il doppio di quanto previsto dal Fit for 55).

Nel complesso, la strategia solare raddoppiare la capacità fotovoltaica europea entro il 2025 e installerà 600 nuovi GW entro fine decennio. Con una raccomandazione, la Commissione taglia i tempi delle autorizzazioni, tassello fondamentale per dare gambe all’intero piano e renderlo credibile. La maggior parte degli impianti dovrà ricevere l’ok entro 1 anno al massimo, contro la media attuale di 6-9 anni. Ogni paese dovrà indicare delle go-to areas ovvero delle zone per cui il permitting ha un iter accelerato. Aspetto altrettanto fondamentale è un emendamento alla RED II con cui si dichiara che installare nuova capacità rinnovabile è “un interesse pubblico prevalente”.

E ancora: raddoppiati i target al 2030 per la produzione domestica di idrogeno, indicazioni su come promuovere i contratti PPA e facilitare la partecipazione dei cittadini prosumer attraverso la diffusione di comunità energetiche rinnovabili. Infine, la Commissione pubblica un piano per potenziare la produzione di biometano fino a 35 bcm entro il 2030, anche attraverso la Pac.

Leggi qui tutti i documenti del piano Repower EU

Il Ministero dell'Ambiente pubblica gli esiti della consultazione pubblica sul Decreto Ministeriale FER X, chiusa lo scorso settembre. Dai 46 soggetti partecipanti emerge l'esigenza di conoscere per tempo tutte le informazioni utili alla programmazione degli investimenti nelle rinnovabili. Chiesti chiarimenti sul processo autorizzativo e sulle tempistiche

Decreto FERX, nuovi spunti di riflessione

Servono maggiori informazioni sui coefficienti sul prezzo d’aggiudicazione, sui criteri di priorità, sulla documentazione per l’accesso al meccanismo e sulle tipologie di interventi ammessi. In particolare quando si tratta di progetti di “rifacimento” e “potenziamento”. Queste alcune delle principali richieste emerse dalla consultazione pubblica sul Decreto FERX. La scorsa estate il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza energetica aveva pubblicato lo schema del provvedimento per una raccolta di pareri da parte degli stakeholder, con l’obiettivo di condividerne le logiche. Oggi il MASE rende noti gli esiti di tale consultazione puntando i riflettori sugli spunti e le richieste emerse da parte dei 46 soggetti partecipanti. 

Gli esiti della consultazione pubblica

Ricordiamo che il Decreto FERX nasce con lo scopo di definire un meccanismo di supporto espressamente dedicato ad impianti a fonti rinnovabili con costi di generazione vicini alla competitività. Come? Tramite contratti CfD a valere sull’energia elettrica prodotta dagli impianti. Con un accesso diretto per quelli di taglia inferiore al MW, e tramite aste al ribasso per quelli di taglia uguale o superiore al MW. Ed è proprio su queste due modalità che arrivano le prime considerazioni.

Per la maggior parte dei soggetti che hanno risposto alla consultazione, il contingente di 5 GW per gli impianti FER ad accesso diretto non sarebbe sufficiente, soprattutto vista la grande attenzione che stanno ricevendo al livello di investimento i sistemi di piccola taglia.

Per quanto riguarda l’accesso tramite asta, invece, il parere generale condivide i contingenti individuati, che secondo l’ultima bozza pubblicata oggi sarebbero: per il fotovoltaico 45 GW; per l’eolico di 16,5 GW; per l’idroelettrico di 630 MW; per i gas residuati 20 MW. “Tuttavia – si legge nel documento del MASE – congiuntamente alla risposta positiva sono state proposte diverse modifiche (aumento di uno specifico contingente, creazione di nuovo contingente, meccanismi di riallocazione della potenza non assegnata, ridefinizione dei contingenti al fine di favorire lo sviluppo dei PPA, etc.)”. Tra gli spunti emersi c’è la proposta di contingenti separati tra il fotovoltaico a terra e sul tetto.

Proposti nuovi requisiti di accesso e tempistiche

In tema requisiti d’accesso, alcuni soggetti chiedono l’incremento della soglia di potenza per l’accesso diretto, l’aggiunta dei criteri ESG, la reintroduzione del requisito specifico che attesti la capacità finanziaria ed economica di chi partecipa al meccanismo del Decreto FERX.

“Con riferimento ai tempi massimi individuati per la realizzazione degli interventi, la consultazione ha evidenziato un forte distaccamento con le aspettative degli operatori. Per quanto detto diversi soggetti propongono per una o più fonti l’innalzamento dei tempi previsti, chiedendo di tenere in considerazione parametri quali, la potenza e/o la tipologia d’intervento, l’ottenimento dei titoli autorizzativi, i tempi di realizzazione della connessione e quelli dovuti agli approvvigionamenti, che sottolineano, potrebbero oltretutto determinare un aumento dei costi, visto anche i meccanismi incentivanti”, si legge ancora nel documento.

Per i tempi di comunicazione della data d’entrata in esercizio dell’impianto, emerge nel complesso l’esigenza di un prolungamento, aggiungendo da più 60 giorni a 12 mesi. Viene anche evidenziata una certa contrarietà all’obbligo per gli operatori di impianti rinnovabili non programmabili che stipula un contratto CfD ad abilitarsi alla fornitura dei servizi di dispacciamento.

Un gruppo di scienziati del KAIST ha sviluppato una batteria a ioni di sodio ad alta energia, ad alta potenza e di lunga durata

Quando le batteria a ioni sodio incontrato i supercondensatori a ioni sodio

Arriva dalla Corea del Sud la prima batteria ibrida al sodio in grado di battere la tecnologia a ioni di litio a mani basse. Con ottime prestazioni lato di capacità di accumulo, potenza, velocità di carica e durata, come dimostra l’articolo pubblicato sulla rivista scientifica Energy Storage Materials (testo in inglese).

Nel 2020 le batterie a ioni sodio (Na+) hanno raggiunto prestazioni comparabili a quelle degli ioni di litio in termini di capacità e durata del ciclo in condizioni di laboratorio. Da allora il segmento ha continuato a macinare grandi progressi, spinto dall’esigenza globale di trovare una tecnologia di accumulo più economica delle ricaricabili al litio e meno dipendente dalle attuali catene di approvvigionamento dei materiali critici. L’ultimo grande risultato nel campo è quello segnato da un gruppo di scienziati del KAIST, il Korea Advanced Institute of Science and Technology.

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Il team guidato dal professor Jeung Ku Kang del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali ha messo a punto una batteria ibrida agli ioni di sodio dalle prestazioni eccellenti e in grado di ricaricarsi in pochi secondi. Il segreto? Un’architettura che integra materiali anodici propri delle batterie con catodi adatti ai supercondensatori.

Batteria ibrida al sodio, prestazioni record

In realtà non si tratta di un approccio nuovo. Gli stoccaggi ibridi con Na+ sono emersi negli ultimi anni come una promettente applicazione nel campo dell’energy storage in grado di superare i punti deboli degli accumulatori a ioni di sodio più conosciuti.

Tradizionalmente questo metallo è usato e studiato in due tipi di dispositivi di stoccaggio: batterie e condensatori. Le prime, come spiegato poc’anzi, forniscono oggi una densità di energia relativamente elevata ma sono caratterizzate da una lenta cinetica di ossidoriduzione, che si traduce in una bassa densità di potenza e una scarsa ricaricabilità. I secondi invece hanno un’elevata densità di potenza dovuta all’accumulo di carica tramite rapido adsorbimento di ioni superficiali, ma una densità di energia estremamente bassa.

Tuttavia unire le due tecnologie impiegando catodi di tipo condensatore e degli anodi di tipo batteria, non ha dato subito i risultati sperati. La causa è da ricercare soprattutto nello squilibrio cinetico tra i due tipi di elettrodi.

Nuovi materiali per catodo e anodo

Per arginare il problema il team sudcoreano ha utilizzato sviluppato un nuovo materiale anodico con cinetica migliorata attraverso l’inclusione di materiali attivi fini nel carbonio poroso derivato da strutture metallo-organiche. Inoltre, ha sintetizzato un materiale catodico ad alta capacità e la combinazione dei due ha consentito lo sviluppo di un sistema di accumulo di ioni sodio che ottimizza l’equilibrio e riduce al minimo le disparità nei tassi di accumulo di energia tra gli elettrodi.

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La cella completamente assemblata supera per densità di energia le batterie commerciali agli ioni di litio e presenta le caratteristiche della densità di potenza dei supercondensatori. Nel dettaglio la batteria ibrida al sodio si ricarica rapidamente e raggiunge una densità di energia di 247 Wh/kg e una densità di potenza di 34.748 W/kg. Inoltre gli scienziati hanno registrato una stabilità del ciclo con efficienza Coulombica pari a circa il 100% su 5000 cicli di carica-scarica.

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.