In che direzione soffia il vento? Tendenze attuali e strategie future per l'eolico offshore

Aquiloni volanti, turbine galleggianti, schermi a bolle d'aria, radar per il rilevamento degli uccelli... Molte innovazioni stanno trasformando il settore dell'eolico offshore. Negli ultimi anni, la riduzione dei costi ha portato a una svolta nell'eolico offshore. Questa fonte energetica, un tempo considerata rischiosa, inaffidabile e costosa, ha guadagnato grande attenzione e sostegno da parte di investitori, fornitori di energia, autorità pubbliche e società in generale. Il vento al largo delle nostre coste potrebbe essere una soluzione al nostro crescente fabbisogno di energia elettrica? I parchi eolici offshore libereranno il mondo dalla dipendenza dai combustibili fossili? Maarten de Vries ha delle notizie interessanti per il futuro del settore...

Prima di guardare al futuro dell'energia eolica offshore, può raccontarci come è nato il settore?

Fin dalla creazione del primo parco eolico offshore nel 1991 lungo le coste della Danimarca, l'energia eolica offshore è sempre stata considerata come una potenziale fonte di energia rinnovabile, ma le persone avevano molti dubbi. La preoccupazione principale era che i costi fossero troppo elevati. Nel 2010, il costo dell'energia eolica offshore era di circa 200 euro/MWh (l'elettricità da combustibili fossili era di circa 40 euro/MWh).

Il motivo di un costo così elevato era che bisognava costruire un'industria completamente nuova. Per sviluppare il settore dell'eolico offshore è stato necessario avviare una collaborazione tra due industrie: da un lato l'eolico onshore e dall'altro l'industria petrolifera e del gas offshore. All'inizio, questa nuova collaborazione è stata molto dolorosa e sono stati commessi molti errori. Ad esempio, i riduttori hanno iniziato ad arrugginire a causa del sale e ci sono stati problemi con le fondazioni. A causa di queste sfide, la gente vedeva l'eolico offshore come molto rischioso e quindi gli investitori chiedevano rendimenti molto alti. Questo era il motivo principale per cui questa fonte energetica era così costosa.

Cosa è successo negli ultimi anni perché l'energia eolica offshore si sviluppasse così rapidamente?

Da allora, il costo dell'energia eolica offshore è diminuito drasticamente. La prima indicazione di questa diminuzione dei costi è arrivata due anni fa, nel 2016: il prezzo di esercizio per il parco eolico Borssele I + II era di 73 euro/MWh. Si è trattato di un enorme passo avanti. Le ragioni di questo calo sono due: 1) l'esperienza e 2) la tecnologia. In primo luogo, l'esperienza maturata nel settore e quindi la percezione del rischio e i costi di finanziamento sono diminuiti. In secondo luogo, la tecnologia è stata sviluppata e ha avuto un enorme impatto sulla riduzione dei costi: le turbine sono molto più grandi e le navi per l'installazione sono ora fatte su misura e non più adattate dall'industria del petrolio e del gas.

Questa massiccia riduzione dei costi ha reso l'energia eolica offshore quasi competitiva rispetto alle centrali elettriche a energia fossile e porterà a un rapido sviluppo del settore.

In quali Paesi si è sviluppato maggiormente l'eolico offshore e quali sono le loro ambizioni future?

In Europa, i principali Paesi che hanno investito nell'eolico offshore sono stati Regno Unito, Germania, Paesi Bassi e Danimarca. Tutti questi Paesi hanno forti ambizioni e aumenteranno la loro capacità eolica offshore nei prossimi anni. I Paesi Bassi, ad esempio, si sono impegnati a installare 11,5 GW di energia eolica offshore entro il 2030.

Nel resto del mondo, la Cina è il leader dell'eolico offshore in Asia. Anche il Giappone e la Corea del Sud si stanno orientando verso questa fonte di energia rinnovabile.

Negli Stati Uniti, anche se il governo federale ha deciso di ritirarsi dall'accordo di Parigi, i governi statali hanno forti ambizioni: New York e il Massachusetts, ad esempio, stanno attualmente sviluppando l'eolico offshore.

Come pensa che l'energia eolica offshore potrà competere con altre soluzioni di energia rinnovabile in futuro?

Dipenderà dalla posizione del pianeta. In linea di massima, i Paesi più vicini all'equatore dipenderanno principalmente dall'energia solare piuttosto che da quella eolica. Tuttavia, i Paesi europei dipenderanno da un mix di sole e vento. In realtà, queste due fonti di energia si combinano molto bene perché l'estate offre molto sole e l'inverno molto vento, quindi c'è una grande sinergia tra loro.

Per darvi un'idea, nei Paesi Bassi gli istituti di ricerca ECN e PBL prevedono che nello scenario di riduzione del 95% delle emissioni di CO2 nel 2050, il 50-80% (35-75 GW) di tutta l'elettricità nei Paesi Bassi sarà prodotta con l'eolico offshore. Il resto sarà probabilmente costituito da energia solare, biomassa ed eolico terrestre. Ciò ha senso in quanto l'Olanda ha un'ampia parte del Mare del Nord poco profondo, dove i venti soffiano molto forte.

Quali sono le innovazioni attuali che potrebbero contribuire allo sviluppo dell'eolico offshore?

Attualmente, una delle grandi sfide è lo sviluppo di turbine eoliche galleggianti. Si sta investendo molto in questa innovazione, poiché molti Paesi del mondo hanno coste troppo profonde per installare turbine eoliche sul fondo marino. Mi aspetto che questa tecnologia sia matura entro 10 anni. In primo luogo, ciò aiuterà molti più Paesi ad avere accesso all'eolico offshore. Poi, potrebbe aprire la strada a parchi eolici offshore in mezzo all'oceano, combinati con unità FPSO (Floating Production Storage and Offloading, enormi navi galleggianti utilizzate nell'industria petrolifera e del gas offshore) per convertire l'elettricità in idrogeno e trasportare l'idrogeno a terra. Potrebbe sembrare un sogno, ma è molto reale. Molte aziende ci stanno già lavorando.

Le turbine eoliche galleggianti potrebbero essere combinate con un'altra innovazione: gli aquiloni. Questi permettono di sfruttare i venti ancora più forti ad altitudini molto elevate, fino a 3 km. Sulla terraferma sono difficili da installare a causa del traffico aereo, mentre in mare aperto potrebbero rivelarsi una soluzione brillante>.

Quindi, a lungo termine, se associamo strutture galleggianti, aquiloni e FPSO, si potrebbero ricavare enormi quantità di energia dall'oceano.

Attualmente, quali sono le principali sfide allo sviluppo dell'eolico offshore?

Il principale argomento contro lo sviluppo dell'energia eolica è il suo impatto sul paesaggio. Per ora, le turbine eoliche offshore sono solitamente installate in acque poco profonde, vicino alla costa, in modo da essere visibili dalle coste e questo comporta molte resistenze. La soluzione a questo problema è abbastanza semplice: si possono spostare i parchi più lontano dalla costa, anche se questo significa cavi più lunghi, fondali più profondi e costi più elevati.

Un'altra sfida è l'impatto sulla vita marina, sia sopra che sotto l'acqua. Il primo pericolo è rappresentato dagli uccelli, che possono colpire le turbine. Per evitare questo problema, i parchi eolici, soprattutto in Olanda, stanno sperimentando sistemi radar che rilevano i voli degli uccelli. Se gli uccelli volano in direzione del parco eolico, è possibile spegnere temporaneamente le turbine.

In secondo luogo, i parchi eolici offshore possono essere pericolosi per i delfini e altri mammiferi marini, soprattutto durante la fase di costruzione. Quando si costruisce un parco eolico, i pali devono essere conficcati nel fondale marino, il che può disturbare la vita marina. La soluzione a questo problema è piuttosto intelligente: sono stati installati degli schermi a bolle d'aria intorno alla macchina per la palificazione, che attenuano il rumore.

Un'altra soluzione che si sta sperimentando per aiutare i parchi eolici offshore ad avere un impatto positivo sull'ambiente è la collocazione di letti di ostriche intorno alle fondamenta per evitare che la sabbia del fondale marino venga portata via dalle correnti.

Il sostegno della società all'eolico offshore è un aspetto che l'industria esamina con molta attenzione. È assolutamente fondamentale che il sostegno rimanga forte se i governi vogliono raggiungere i loro obiettivi in materia di energie rinnovabili. È quindi molto importante coinvolgere le comunità locali e assicurarsi che beneficino delle opportunità di lavoro. Buone iniziative di sostegno locale si possono trovare in Normandia, in Francia, dove verrà installata una nuova fabbrica di pale che creerà molti posti di lavoro.

In generale, guardando allo sviluppo dell'energia eolica offshore negli ultimi anni, cosa possiamo imparare che potrebbe essere utile per lo sviluppo di altre industrie e tecnologie rinnovabili?

Credo che ci siano due grandi lezioni da imparare.

In primo luogo, l'eolico offshore è un esempio fantastico di come i governi possano contribuire allo sviluppo di tali industrie. All'inizio, quando il costo dell'energia eolica offshore era troppo alto, non c'era alcun ritorno sull'investimento, quindi il mercato era riluttante a svilupparlo. I sussidi governativi sono stati fondamentali per aiutare l'industria a crescere. Ora, a distanza di anni, i parchi eolici vengono sviluppati senza alcuna sovvenzione. Il ruolo del governo, in questo caso, è stato solo quello di dare il via.

In secondo luogo, dimostra l'importanza dell'innovazione per la competitività di un'industria. Nel corso degli anni, abbiamo assistito a un massiccio sviluppo delle dimensioni delle turbine, alcune delle quali hanno ora una capacità di 9 MW. GE sta attualmente sviluppando la turbina eolica più grande, la Haliade-X. Ha una capacità di 12 MW e la sua altezza totale si avvicina a quella della Torre Eiffel. Grazie all'innovazione, alcune aziende hanno acquisito enormi conoscenze e per le altre è ora molto difficile recuperare il ritardo.

Maarten de Vries è socio senior presso l'ufficio di Amsterdam di Roland Berger. Roland BergerMaarten fornisce consulenza alle aziende industriali per lo sviluppo di strategie generali e di ricerca e sviluppo. Si occupa inoltre dello sviluppo di cooperazioni pubblico-private nei settori dell'innovazione tecnologica e delle energie rinnovabili. Maarten ha conseguito un master in ingegneria civile presso la Delft University of Technology e un MBA presso l'INSEAD di Fontainebleau.