Le risorse rinnovabili sono fonti naturali di energia che vengono rifornite in modo naturale e possono essere utilizzate in modo sostenibile. Le diverse regioni geografiche hanno un accesso diverso a specifici tipi di risorse rinnovabili basate sul loro clima, la topografia e le condizioni naturali. Capire questi punti caldi aiuta a pianificare e sviluppare efficacemente i progetti di energia rinnovabile.

Il significato di punti vendita geografici in energia rinnovabile

Lo sviluppo di progetti in queste aree offre diversi vantaggi: fattori di capacità superiore, requisiti di terra più bassi per unità di energia, e spesso migliori opportunità di interconnessione della rete. Per solare e vento, la differenza tra un sito eccellente e una media può significare 30-50% più energia per megawatt installato.

Caldaie di energia solare

L'energia solare è la risorsa rinnovabile più disponibile, ma la sua intensità e coerenza variano notevolmente in tutto il mondo. Le regioni vicino all'equatore e quelle con elevata irradiazione normale (DNI) sono candidati principali sia per i sistemi fotovoltaici (PV) che per l'energia solare concentrata (CSP) che per i paesi come Spagna, India, Australia, Cile, e gli Stati Uniti sud-occidentale vantano eccezionali risorse solari.

Utility-Scale fotovoltaico e energia solare concentrata

I sistemi fotovoltaici (PV) sono ora la tecnologia solare dominante, con costi in calo di oltre l'80% negli ultimi dieci anni. I punti caldi per il fotovoltaico su scala di utilità includono regioni con copertura cloud bassa, inquinamento atmosferico minimo e grandi tratti di terra non sviluppata. Il deserto Mojave in California, il Medio Oriente (soprattutto Arabia Saudita e Emirati Arabi Uniti), e il deserto Gobi in Cina sono tutti i siti di progetto solare su scala mega.

Rooftop Solar e Generazione Distribuita

Mentre i progetti su scala di utilità afferrano titoli, tetto solare in edifici residenziali e commerciali è anche geograficamente dipendente dai livelli di insolazione e le politiche locali. Paesi come la Germania (nononostante le risorse solari moderate), il Giappone e l'Australia hanno alta penetrazione del fotovoltaico sul tetto a causa di alimentazioni sostenitive e la misurazione netta. Anche in regioni meno soleggiate, il caso economico può essere favorevole se i prezzi dell'elettricità sono alti.

Esempio di collegamento esterno: IRENA – Energia solare[]

Caldaie dell'energia eolica

L’energia eolica è una fonte rinnovabile matura e competitiva che si basa sulle velocità del vento costanti a 80–120 metri. I migliori siti di vento onshore si trovano in pianure aperte, zone costiere e creste di montagna dove il vento è imbulato e accelerato.

Vento onshore: Grandi Pianure, Patagonia e Oltre

Oltre agli Stati Uniti, gli hotspot del vento onshore includono le steppe ventose dell’Asia centrale (Kazakhstan, Mongolia), le vaste pianure dell’Argentina (Patagonia), e gli altipiani di alta quota della Cina (Molto Interno, Xinjiang).

Vento Offshore: Il prossimo Frontier

Il Mare del Nord rimane il punto di riferimento primario, con il Regno Unito e la Danimarca che portano a una capacità cumulativa. Tuttavia, nuovi punti di ristoro stanno emergendo: la costa orientale degli Stati Uniti (dal Massachusetts alla Virginia), il Mar Baltico, lo Stretto di Taiwan e le acque costiere del Giappone.

Esempio di collegamento esterno: NREL Wind Resource Maps

Caldi di idroelettrico

L’idrogeno è la più antica e più grande fonte di energia rinnovabile, che si basa su acqua fluente per trasformare turbine. Fornisce circa il 60% della potenza rinnovabile del mondo. I migliori siti idroelettrici hanno un alto flusso d’acqua e una significativa caduta verticale (capo).

Dighe di grande scala contro il run-of-River

Le grandi centrali idroelettriche convenzionali comportano la dissoluzione dei fiumi e la creazione di serbatoi, che forniscono energia di stoccaggio e dispacciabile ma sollevano problemi ambientali e sociali (disturbazioni di habitat, emissioni di metano, reinsediamento). I progetti Run-of-river hanno un'impronta più piccola e sono fattibili in molte delle stesse regioni montane.

Mercati di energia idroelettrica emergenti

L'Africa ha un enorme potenziale idroelettrico non sfruttato, soprattutto nel bacino del Congo (il progetto Grand Inga potrebbe superare i 40 GW), il Nilo e lo Zambezi. Tuttavia, i progetti di ritardo delle barriere politiche e finanziarie. L'Asia meridionale, in particolare il Nepal e il Bhutan, stanno sviluppando progetti a corto di energia elettrica per esportare l'India.

Esempio di collegamento esterno: Associazione Internazionale di Idroelettrica

Caldaie di energia geotermica

I cavi di energia geotermica sono riscaldati da sotto la superficie terrestre, più accessibili ai confini della placca tettonica, dove il magma è vicino alla superficie: l’anello del Pacifico del Fuoco è il punto caldo predominante. Paesi come l’Islanda (oltre il 25% dell’elettricità proveniente da geotermia), le Filippine (oltre il 15%), l’Indonesia (più grande potenziale, ma sottosviluppato), il Kenya (chemente si espande nella Rift Valley) e gli Stati Uniti (soprattutto le zone globali della California).

Sistemi geotermici avanzati

Oltre alle risorse idrotermali convenzionali, i sistemi geotermici potenziati (EGS) sono una tecnologia emergente che può espandere il geotermico in regioni non vulcaniche.

Sfide e opportunità

Geothermal ha costi di perforazione e rischio di risorse molto elevati (non tutti i siti promessi forniscono flusso commerciale). Tuttavia, una volta costruito, fornisce il carico base, energia senza carbonio con costi di funzionamento e manutenzione molto bassi. Il sistema di Rift Africa orientale (Kenya, Etiopia, Tanzania) è una zona di sviluppo importante, con il Programma Ambientale dell’ONU che sostiene l’esplorazione.

Caldi di energia di biomassa

L'energia della biomassa – la materia organica bruciata o trasformata in biocarburanti – è geograficamente legata alle risorse agricole e forestali. I punti caldi includono regioni con canna da zucchero su larga scala, mais, soia e piantagioni di legno. Il Brasile è il leader mondiale nel bioetanolo della biomassa da zucchero, con elevata produttività e bassa intensità di carbonio.

Biomass Power Plants e Biogas

Le centrali a biomassa dedicate sono comuni nel Regno Unito (pellet a legna da ardere degli Stati Uniti e del Canada), negli Stati Uniti occidentali e in parte del Giappone. Biogas dalle discariche, dai manure e dai rifiuti alimentari è un segmento in crescita, con hotspot in Germania (estensivi residui anaerobici), negli Stati Uniti e in India (attraverso il programma di coltivazione sostenibile dei rifiuti alternativi piuttosto che la biomassa).

Le direzioni future

I biocarburanti avanzati (ad esempio, da alghe) e la bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio (BECCS) potrebbero creare emissioni negative, ma rimangono costose. I punti caldi geografici per BECCS sono regioni con grandi impianti di biomassa a punto e un adeguato stoccaggio geologico (ad esempio, Mare del Nord). La piattaforma IEA Bioenergy traccia hotspot attuali ed emergenti.

Esempio di collegamento esterno: IEA – Bioenergy[]

Tecnologie emergenti e nuovi punti caldi

La tecnologia energetica rinnovabile è in continua evoluzione, creando nuove opportunità geografiche. I pannelli solari galleggianti su serbatoi e dighe sbloccano lo spazio dove la terra è scarsa; Cina, Giappone e Brasile sono leader. L’energia da marea e da onda sono nelle prime fasi, ma promettenti per le coste con forti maree (UK, Canada, Corea del Sud, India).

Sfide e considerazioni nello sviluppo di hotspot rinnovabili

Molti siti principali rinnovabili sono a distanza dai centri di popolazione, che richiedono linee ad alta tensione a lunga distanza. Ad esempio, il miglior vento negli Stati Uniti Great Plains è lontano dai centri di carico costieri; le linee di trasmissione transWest Express e SunZia mirano a collegarli.

I punti di forza rinnovabili del mondo offrono una ricca mappa di opportunità: comprendendo i punti di forza geografici di energia solare, eolica, idroelettrica, geotermica e biomassa, gli stakeholder energetici possono prendere decisioni informate che massimizzano il rendimento energetico, minimizzano i costi e accelerano la transizione verso un futuro energetico sostenibile.