Le tecnologie di trasmissione avanzate potrebbero evitare le sfide legate ai permessi ed eliminare il collo di bottiglia che blocca centinaia di gigawatt di progetti di energia rinnovabile.
Il consumo di elettricità negli Stati Uniti sta aumentando più rapidamente di quanto non sia avvenuto negli ultimi decenni, grazie anche al boom dello sviluppo dei data center, alla rinascita del settore manifatturiero e alla crescente popolarità dei veicoli elettrici.
Per far fronte a questa crescita sarà necessario costruire turbine eoliche, parchi solari e altre centrali elettriche più velocemente di quanto non si sia mai fatto prima, e ampliare la rete di fili necessari per collegare questi impianti alla rete.
Ma il problema principale è che è costoso e lento ottenere i permessi per le nuove linee di trasmissione e costruirle in tutto il Paese. Questa sfida ha creato uno dei maggiori ostacoli alla messa in rete di una maggiore produzione di energia elettrica, riducendo gli investimenti in nuove centrali elettriche e bloccandone altre in “code di interconnessione” lunghe anni in attesa di entrare nella rete.
Fortunatamente, esistono alcune scorciatoie che potrebbero espandere la capacità del sistema esistente senza richiedere infrastrutture completamente nuove: una serie di strumenti hardware e software noti come tecnologie di trasmissione avanzate (ATT), che possono aumentare sia la capacità che l’efficienza del settore energetico.
Gli ATT hanno il potenziale per ridurre radicalmente le tempistiche di aggiornamento della rete, evitare le complicate questioni legate ai permessi e produrre miliardi di risparmi annuali per i consumatori statunitensi. Potrebbero aiutarci a mettere rapidamente in linea una parte significativa dei quasi 2.600 gigawatt di progetti di generazione e stoccaggio arretrati che attendono di essere collegati alla rete elettrica.
L’opportunità di sfruttare le tecnologie di trasmissione avanzate per aggiornare il modo in cui forniamo e consumiamo l’elettricità in America è quanto di più vicino a una banconota da 20 dollari seduta sul marciapiede i responsabili politici possano mai incontrare. Promuovere lo sviluppo e l’uso di queste tecnologie dovrebbe essere una priorità assoluta per i politici di Washington e per i regolatori del mercato elettrico di tutto il Paese.
Questo vale anche per la nuova amministrazione Trump, che ha chiaramente dichiarato che la creazione di una maggiore offerta di elettricità e il mantenimento dei costi per i consumatori sono priorità assolute.
Nell’ultimo mese, Washington è stata consumata dagli sforzi della squadra di Trump per testare i limiti del potere esecutivo, licenziare i dipendenti pubblici e sconvolgere il funzionamento di base del governo federale. Ma quando o se la Casa Bianca e il Congresso riusciranno a varare nuove politiche energetiche, farebbero bene a pagare il conto di 20 dollari adottando misure bipartisan per accelerare la diffusione di queste innovative tecnologie di rete.
Gli ATT rientrano generalmente in quattro categorie: valutazioni dinamiche delle linee, che combinano le previsioni meteorologiche locali e le misurazioni effettuate sulle linee di trasmissione o nelle loro vicinanze per aumentarne in modo sicuro la capacità quando le condizioni lo consentono; conduttori ad alte prestazioni, che sono fili avanzati che utilizzano fibra di carbonio , nuclei compositi o materiali superconduttori per trasportare più elettricità rispetto ai tradizionali conduttori con nucleo in acciaio; ottimizzazione della topologia, che utilizza un software per modellare le condizioni fluttuanti della rete e identificare i percorsi più efficienti per distribuire l’elettricità da un momento all’altro; e dispositivi avanzati di controllo del flusso di energia, che ridistribuiscono l’elettricità sulle linee con capacità disponibile.
“Ciò consentirebbe alle società di servizi di ottenere un profitto per risparmiare denaro, non solo per spenderlo, e potrebbe far risparmiare ai consumatori miliardi di euro sulle bollette dell’elettricità ogni anno”.
Altri Paesi, dal Belgio all’India al Regno Unito, stanno già utilizzando queste tecnologie su larga scala. Anche i primi progetti negli Stati Uniti hanno avuto un notevole successo. Una recente applicazione di rating dinamico delle linee ha aumentato la capacità di oltre il 50% per soli 45.000 dollari per miglio, circa l’1% del prezzo di costruzione di una nuova trasmissione.
Allora perché non stiamo assistendo a un’esplosione degli investimenti e della diffusione delle tecnologie ATT negli Stati Uniti? Perché nonostante il loro potenziale di sbloccare la tecnologia del XXI secolo, la struttura novecentesca dei mercati elettrici nazionali scoraggia l’adozione di queste soluzioni.
Innanzitutto, in base all’attuale sistema normativo, le società di servizi pubblici generalmente guadagnano trasferendo il costo dei grandi progetti ai clienti (guadagnando un rendimento annuo fisso sul loro investimento). Questo avviene sotto forma di tariffe elettriche più alte, che le commissioni locali per i servizi pubblici spesso approvano dopo che le aziende elettriche propongono tali progetti.
Ciò significa che le società di servizi hanno incentivi finanziari per effettuare investimenti grandi e costosi, ma non per far risparmiare i consumatori. Quando gli ATT vengono installati al posto della costruzione di nuova capacità di trasmissione, i minori costi di capitale fanno sì che le aziende elettriche ottengano profitti inferiori. Ad esempio, le aziende potrebbero guadagnare 600.000 dollari all’anno dopo la costruzione di un nuovo chilometro di trasmissione, rispetto ai circa 4.500 dollari all’anno per chilometro dopo l’installazione delle apparecchiature e del software necessari per la valutazione delle linee. Sebbene le agenzie di regolamentazione statali abbiano il compito di garantire che le società di servizi agiscano nell’interesse dei consumatori, spesso non dispongono delle informazioni necessarie per individuare l’approccio migliore per farlo.
Il superamento di queste barriere strutturali richiederà l’intervento dei governi statali e federali e dovrebbe interessare sia i democratici che i repubblicani. Abbiamo già visto alcuni Stati, tra cui il Minnesota e il Montana, muoversi in questa direzione, ma gli interventi politici finora sono ancora insufficienti. In un recente documento, proponiamo un nuovo approccio per sbloccare il potenziale di queste tecnologie.
In primo luogo, suggeriamo di richiedere ai fornitori di trasmissione di utilizzare gli ATT in alcuni contesti “senza rimpianti”, dove i possibili svantaggi sono minori o inesistenti. La Federal Energy Regulatory Commission, ad esempio, sta già valutando la possibilità di richiedere valutazioni dinamiche delle linee su alcune linee altamente congestionate. Dato il basso costo dei rating dinamici delle linee e il loro chiaro beneficio nei casi di congestione, riteniamo che la FERC dovrebbe procedere rapidamente con una norma di questo tipo e rafforzarla. Allo stesso modo, il Dipartimento dell’Energia o il Congresso dovrebbero adottare uno standard di efficienza per i cavi che trasportano l’elettricità nel Paese. Ogni anno, circa il 5% dell’elettricità generata si perde nel processo di trasmissione e distribuzione. L’uso di conduttori ad alte prestazioni può ridurre queste perdite del 30%.
Inoltre, le agenzie federali e i legislatori statali dovrebbero richiedere ai fornitori di servizi di trasmissione di valutare il potenziale di utilizzo degli ATT sulla loro rete, o fornire supporto per aiutarli a farlo. La FERC ha recentemente compiuto passi in questa direzione e dovrebbe continuare a rafforzare queste azioni.
I regolatori dovrebbero anche fornire incentivi finanziari ai fornitori di trasmissione per incoraggiare l’installazione degli ATT. L’approccio più promettente è un incentivo al “risparmio condiviso”, come quello proposto nel recente Advancing GETS Act. Ciò consentirebbe alle società di servizi di ottenere un profitto per aver risparmiato denaro, non solo per averlo speso, e potrebbe far risparmiare ai consumatori miliardi di euro sulla bolletta dell’elettricità ogni anno.
Infine, dovremmo investire nella creazione di strumenti digitali che permettano ai proprietari delle reti di trasmissione di identificare le opportunità per queste tecnologie e che permettano alle autorità di regolamentazione di responsabilizzarli. Lo sviluppo di questi sistemi richiederà che i fornitori di trasmissione condividano informazioni sull’offerta e sulla domanda di energia elettrica e sull’infrastruttura di rete. Idealmente, con questi dati in mano, i ricercatori possono sviluppare un “gemello digitale” dell’attuale sistema di trasmissione per testare diverse configurazioni di ATT e contribuire a migliorare le prestazioni e l’efficienza delle nostre reti.
Siamo fin troppo consapevoli che il mondo deve spesso affrontare difficili compromessi politici. Ma le leggi o i regolamenti che facilitano l’uso degli ATT possono espandere rapidamente la rete e far risparmiare i consumatori. Dovrebbero essere un facile “sì” per entrambi gli schieramenti.
Brian Deese è innovation fellow presso il Massachusetts Institute of Technology ed è stato direttore del Consiglio economico nazionale della Casa Bianca dal 2021 al 2023. Rob Gramlich è fondatore e presidente di Grid Strategies ed è stato consulente economico del presidente della Federal Energy Regulatory Commission durante l’amministrazione di George W. Bush.
