Le centrali elettriche ibride rappresentano un nuovo trend impiantistico in grado di offrire diversi vantaggi, come dimostrano i molteplici progetti sviluppati al livello globale negli ultimi anni. Ed esiste una soluzione con un potenziale ancora maggiore, le cui installazioni si muovono meno velocemente: le centrali ibride offshore. L’eolico, il fotovoltaico galleggiante e l’energia marina possono essere combinati assieme per formare vere e proprie isole energetiche lontano dalla terra ferma e dall’occhio umano.
La complementarietà delle fonti
Quello che è emerso chiaramente in questo campo è il bisogno di un metodo per identificare le aree più adatte per questi tipi di progetti che ne facilitino la pianificazione e lo sviluppo. E’ qui che entra in gioco lo studio condotto da alcuni ricercatori dell’Università pubblica spagnola di Navarra. Il team ha sviluppato un nuovo indice che permette di valutare la complementarietà tra le risorse da sfruttare e quindi l’idoneità di un determinato sito ad accogliere centrali ibride eolico-fv.
Oggi le centrali elettriche ibride rappresentano uno dei modi migliori per ottimizzare la maturità delle tecnologie rinnovabili e gli annessi vantaggi. Permettono infatti di sfruttare le economie di scopo relative all’uso del suolo, all’infrastruttura elettrica e fisica e alle spese operative. E possono aumentare il valore del loro sistema, consentendo di capitalizzare i flussi di entrate attraverso i mercati di capacità a termine (quando possibile), così come al Mercato dei Servizi di Dispacciamento o dei Servizi Ausiliari.
Per ottenere il massimo tuttavia, non basta ottimizzare la configurazione impiantistica o conoscere le risorse locali e il loro potenziale nelle diverse zone geografiche. Come sottolineato dagli scienziati spagnoli è anche necessario conoscere e inserire nel processo decisionale un preciso concetto: la complementarietà tra le fonti.
“In generale, la complementarietà tra due concetti o variabili è intesa come la situazione in cui la confluenza congiunta di entrambi migliora, in qualche aspetto, ciascuno individualmente”, si legge nella pubblicazione su Energy Conversion and Management: X. “Questa idea generica diventa rilevante nel campo dell’energia quando due o più risorse vengono sfruttate insieme, comprendendo che la complementarietà implica il fatto che la scarsa disponibilità di una fonte può essere coperta dall’altra e viceversa”.
Avere una dimensione di questo fattore permetterebbe quindi di valutare un’area geografica dal punto di vista dell’installazione di centrali ibride offshore identificando le posizioni più adatte per ospitare gli impianti. Ed evitando la sovrastima dovuta a ritardi temporali.
Centrali ibride offshore e l’indice CIWS_align
Per valutare la complementarietà gli scienziati hanno definito un indice focalizzato sulle caratteristiche del vento e del sole, il CIWS_align.
Lo strumento si basa su un vecchio indice di complementarità eolico solare e sul dynamic time warping (DTW), un algoritmo utilizzato per misurare la somiglianza tra due sequenze temporali che possono variare in velocità. Per questo lavoro il team ha impiegato dati di ERA5 e CAMS per analizzare il comportamento a lungo termine delle risorse eoliche e solari.
“L’impatto della complementarietà viene mostrato analizzando l’idoneità dell’area off-shore della Spagna a installare centrali elettriche ibride formate da eolico e fotovoltaico galleggiante. È stato osservato come l’identificazione della posizione migliore per ospitare centrali elettriche ibride cambi quando viene inclusa la complementarietà. Ad esempio, il 30% dell’area identificata come la posizione migliore per ospitare impianti eolici-fotovoltaici in base alle risorse cambia sotto l’ipotesi di complementarietà tra i criteri iniziali.”
“La procedura semplifica l’analisi delle diverse configurazioni […] e, di conseguenza, ordina l’intera area in base all’indice di idoneità. Pertanto, è uno strumento molto interessante per identificare le aree preferibili nelle fasi iniziali della promozione di centrali elettriche ibride”.
Sviluppi futuri
Come spiegano gli scienziati la nuova metodologia può essere applicata a qualsiasi area geografica e, soprattutto, può essere considerata come il punto di partenza di una metodologia più complessa che includa più di due fonti. Tenendo anche conto di tempistiche diverse per analizzare la loro complementarietà.