Il business dell’energia solare
Un’opportunità per le imprese italiane
di Davide Chiaroni e Federico Frattini
L’attuale scenario energetico globale, le preoccupazioni per il raggiungimento degli obiettivi di riduzione delle emissioni e di utilizzo delle fonti rinnovabili sanciti a livello comunitario (i cosiddetti obiettivi “20-20-20”), hanno stimolato l’interesse per l’energia solare e per le tecnologie utilizzabili per il suo sfruttamento. L'energia solare, rispetto ad altre fonti rinnovabili, sembra avere un maggiore potenziale di sviluppo grazie alla sua disponibilità e accessibilità, alla varietà di tecnologie attraverso cui può essere sfruttata, nonché al ruolo importante che essa potrebbe rivestire in un sistema di generazione dell’energia maggiormente distribuito (per la vicinanza tra il luogo di conversione e di consumo che essa consente di realizzare).
Esistono tre principali famiglie di tecnologie attraverso cui è possibile utilizzare l'energia solare: il fotovoltaico, il solare termico e il solare termodinamico.
Per solare fotovoltaico si intende la trasformazione diretta dell'energia solare incidente sulla superficie terrestre in energia elettrica, sfruttando le proprietà fisiche di alcuni materiali semiconduttori (tra cui il silicio). Le tecnologie del solare termico, invece, servono a trasmettere il calore generato dalla radiazione solare ad un fluido contenuto all'interno di un pannello. In altre parole, il fotovoltaico permette la generazione di energia elettrica, mentre il solare termico è utilizzato per ottenere acqua calda. Il terzo e ultimo insieme di tecnologie è quello del solare termodinamico che, attraverso degli specchi che concentrano la radiazione solare, consente di sfruttare il calore dei raggi del sole per portare un liquido fino allo stato gassoso, così da azionare una turbina e produrre quindi energia elettrica. In altre parole si ottiene prima calore tramite la concentrazione dei raggi del sole, che viene poi convertito in energia elettrica attraverso un ciclo termodinamico tradizionale.
Le tre forme di sfruttamento della radiazione solare differiscono molto, oltre che dal punto di vista delle tecnologie, anche in termini di applicazioni, costi e grado di diffusione, ma sono tutte accomunate dall’aver sperimentato dei significativi tassi di sviluppo negli ultimi anni: il cumulato della capacità fotovoltaica installata in tutto il mondo è cresciuto con un tasso medio del 35% negli ultimi 10 anni[1], il mercato del solare termico nell’Europa a 27 è raddoppiato in meno di quattro anni[2] (passando da 1.500.000 di m2 di pannelli installati nel 2004 a oltre 3.000.000 di m2 stimati per fine 2008[3]), mentre, limitandoci al solo caso della Spagna, ci si aspetta che vengano completate centrali a tecnologia solare termodinamica per oltre 2 GW nei prossimi tre anni[4].
Questi risultati sono il frutto di un insieme di consistenti politiche di incentivazione, che sono state introdotte nell'ultimo decennio e senza le quali le tecnologie del solare avrebbero incontrato una diffusione molto più contenuta. Questo perché i costi di produzione dell'energia elettrica da fonte solare sono fino a tre volte superiori a quelli che si ottengono impiegando fonti tradizionali (gas, carbone, olio combustibile). Va anche precisato che l’energia prodotta da fonte solare soddisfa ancora una porzione estremamente contenuta della domanda complessiva di energia elettrica. In Italia, ad esempio, la produzione da fonte solare è inferiore allo 0,1% del totale ottenuto da fonti rinnovabili, le quali a loro volta sono responsabili di circa il 15% della produzione lorda totale di energia elettrica[5]. Non è possibile quindi credere che il solare fotovoltaico, termico o termodinamico possa essere, nel breve termine, l'unica soluzione ai problemi di approvvigionamento energetico del nostro paese, o a quelli di inquinamento globale dei paesi occidentali. A questo proposito basti pensare che tutta la capacità fotovoltaica installata in Italia è equivalente a quella delle centrali a carbone installate nel corso in una settimana in Cina.
Tuttavia le fonti rinnovabili, e soprattutto il solare, continuano a crescere a ritmi impressionanti, cercando di guadagnarsi un posto di rilievo nel panorama energetico globale. Anche l’Italia non è immune da questo fenomeno. Basti pensa che, a dicembre 2006, erano installati solo 8,2 MW di potenza da fotovoltaico, che sono diventati 59,8 MW a dicembre 2007 e che si stima saliranno a oltre 230 MW a fine 2008[6].
Le ricerche dell’Energy&Strategy Group del Politecnico di Milano,che pubblicherà a Febbraio 2009 un rapporto di ricerca dedicato all’analisi delle filiere industriali del solare fotovoltaico, termico e termodinamico, mostrano come il mercato italiano del fotovoltaico valga ad oggi circa 1 miliardo di euro, con una crescita di ben quattro volte rispetto all’anno precedente. Anche il mercato del solare termico ha sperimentato dei rilevanti tassi di crescita, raggiungendo nel 2007 i 120 milioni di euro di giro d’affari. Queste dinamiche hanno portato alla nascita di vere e proprie filiere industriali, con un numero crescente di operatori italiani e stranieri, che competono in un mercato di dimensioni sempre maggiori.
Per quanto concerne il solare fotovoltaico, esistono cinque principali aree di business in cui si articola la competizione, diverse tra loro per livello di internazionalizzazione e concentrazione di operatori. A monte della filiera si colloca il business della produzione di silicio e wafer (per la filiera tradizionale del fotovoltaico cristallino), caratterizzato dalla presenza di pochi grandi player internazionali, che stanno realizzando notevoli margini di profitto grazie all'improvviso aumento della domanda e al conseguente shortage di silicio. Nonostante non vi siano imprese italiane che operano da tempo in quest’area di business, alcune promettenti iniziative imprenditoriali (ad esempio Silfab, Estelux e Italsilicon) hanno recentemente suscitato interesse tra gli operatori del comparto. Un secondo segmento di competizione è quello relativo alla produzione di celle e moduli fotovoltaici, in cui invece la presenza delle imprese italiane, seppur di piccole dimensioni, è più consistente. In particolare i produttori di celle italiani sono Eni (unico player di grandi dimensioni e internazionalizzato), Helios Technology, X-Group, Solsonica e la neonata OmniaSolar. Tutti, tranne l'ultima citata, sono anche produttori di moduli. In questa attività a minore contenuto tecnologico sono tuttavia affiancati da alcune decine di produttori nazionali di più recente costituzione. Nel business della distribuzione dei componenti, della progettazione e dell'installazione dell'impianto fotovoltaico operano circa 120 imprese italiane, nate e focalizzatesi sul business del fotovoltaico, o appartenenti ai settori della termotecnica, dell'installazione elettrica e dell'edilizia. Un’altra area di business interessata dagli sviluppi della tecnologia fotovoltaica è quella dei produttori di impianti per la fabbricazione di celle e moduli e dei produttori di materiali e componenti, tra cui i produttori di inverter (Elettronica Santerno, Riello UPS, Aros e SIAC sono alcune delle principali imprese italiane in questo comparto). Un’ultima importante area di business è quella dei finanziamenti e delle assicurazioni necessarie per la realizzazione e installazione di un impianto fotovoltaico, anche di piccole dimensioni. Questo perché la normativa attuale che incentiva l’installazione di questi impianti (il cosiddetto Conto Energia) assicura (a chi produce energia elettrica tramite un impianto fotovoltaico connesso alla rete nazionale) un ammontare fisso per ogni kwh prodotto, per un periodo di venti anni. Essa lascia tuttavia al proprietario l'onere dell'esborso iniziale per la costruzione dell’impianto: per un sistema di 3 kW, sufficiente, in media, a soddisfare il fabbisogno di una famiglia, l’esborso iniziale è di circa 20.000€, mentre il taglio minimo dell’investimento per un parco fotovoltaico da 1 MW si attesta sui 5 mln€.
Per quanto riguarda invece il mercato del solare termico, nel nostro paese questa tecnologia trova applicazione prevalentemente nel settore residenziale (dove viene utilizzata per la produzione di acqua calda sanitaria e per il riscaldamento degli ambienti), che rappresenta circa il 90% del mercato complessivo. La filiera industriale si articola in due principali aree di business, la prima relativa alla produzione di collettori e componentistica, la seconda legata alla distribuzione e installazione. La prima area vede la compresenza di imprese focalizzate sul solare termico (i cosiddetti produttori “solaristi”, tra cui Solarhart e Supersolar), affiancate da imprese che appartengono alla tradizionale filiera termotecnica. Vario è anche il livello di integrazione di queste aziende: alcune di esse, soprattutto i produttori “solaristi”, tendono ad integrarsi nelle fasi a valle della filiera, offrendo anche servizi di distribuzione e di installazione. Anche nell’area di business della distribuzione si assiste ad una situazione abbastanza variegata: accanto ai distributori focalizzati, che si occupano in maniera dedicata di prodotti solari, troviamo aziende più generaliste, che appartengono alla tradizionale filiera idrotermosanitaria, ormai matura e con una presenza ben radicata sul territorio nazionale. Esistono anche i cosiddetti distributori integrati (ad esempio Accomandita e Ecodomus), che si occupano altresì della progettazione e dell’installazione dell’impianto, principalmente attraverso installatori fidelizzati.
Per quanto riguarda il solare termodinamico, la filiera di riferimento, sia a livello nazionale che internazionale, non è ancora ben definita a causa della scarsa maturità di queste tecnologie. Dopo i primi sviluppi della fine degli anni 80, che hanno portato alla creazione di alcuni impianti in USA tuttora funzionanti, si è dovuto aspettare il 2007 per vedere entrare in funzione delle nuove centrali (PS10 in Spagna e Nevada Solar One in USA). Le ricerche dell’Energy & Strategy Group mostrano come poche imprese siano attive in questo particolare comparto industriale, nonostante le prospettive di sviluppo siano impressionanti: analizzando i progetti in corso di approvazione si dovrebbe assistere ad un incremento della potenza installata di sei volte quella attuale (pari a 430 MW) nei prossimi 5 anni. La tecnologia del solare termodinamico sfrutta di fatto un ciclo termodinamico tradizionale, il che rende i grandi player che si occupano di sistemi energetici a livello globale (Edison, Enel, Siemens, per citarne alcuni) particolarmente interessati alle prospettive di questa tecnologia, e attive nel promuovere le sue applicazioni. A queste si aggiungono anche le imprese specializzate nelle tecnologie di concentrazione solare o titolari di progetti pilota come quelle appartenenti al Consorzio Solare XXI del progetto Archimede (l’unico progetto pilota italiano per una centrale solare termodinamica basata sulla tecnologia dei collettori parabolici lineari), tra cui Techint, Angelantoni, Ronda High Tech e Duplomatic Oleodinamica.
È chiaro quindi che il mercato dell’energia solare rappresenta una grande opportunità per le imprese italiane, la cui ulteriore crescita può avere delle importanti ricadute in termini di sviluppo economico e di indotto industriale. Evidentemente il contesto normativo di riferimento, attualmente particolarmente vantaggioso, in Italia, soprattutto per quanto riguarda il solare fotovoltaico, rivestirà un’importanza fondamentale nel determinare le prospettive di sviluppo di questi settori industriali.
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"per un sistema di 3 kW, sufficiente, in media, a soddisfare il fabbisogno di una famiglia, l’esborso iniziale è di circa 20.000€".
Il fabbisogno per un nucleo famigliare è di 1,8 KW, con un costo di 12000 euro.
Nessuna famiglia ha un consumo medio di 3 KW.
Scritto da: Diego | 11/01/2008 a 04:10
caro Diego,
da qualche mese mi interesso delle tematiche del fotovoltaico e posso confermare che è risaputo come la potenza ideale per rendere autosufficiente un nucleo familiare sia di 3kW. A tale proposito riporto la fonte del portale dell'impiantistica Voltimum(http://www.voltimum.it/news/6227/s/Bollette-sempre-pi-care-installare-impianti-fotovoltaici-sempre-pi-conveniente.html) e quella di un noto distributore che parla di un caso reale (http://www.enerpoint.it/sistemi/pannelli-fotovoltaici-esempio-4.php)
Naturalmente l'energia che si riesce a produrre da un impianto fotovoltaico dipende dalla localizzazione geografica, dalla qualità dei moduli e dall'inclinazione dell'impianto. E' quindi necessario valutare attentamente ogni caso e identificare la potenza necessaria a soddisfare correttamente i consumi del cliente, tuttavia mi sembra che sia ragionevole parlare di 3kW di potenza per un impianto residenziale tipico.
Federico
Scritto da: Federico | 11/02/2008 a 15:05
Ci sembra opportuno precisare, in risposta alla cortese segnalazione di Diego e a valle del commento di Federico, che un impianto fotovoltaico della potenza di 3kW permette di generare da 3.000 a 4.000 kWh/anno a seconda della localizzazione geografica e quindi dell'irraggiamento. Questo livello di produzione energetica è allineato al consumo medio di un nucleo familiare, che nell'Europa a 25 risulta essere di 4.098 kWh/anno (fonte Enel http://www.enel.it/attivita/ambiente/energiaelettrica/archivio/articolo.asp?page=/attivita/ambiente/energy/energia27_hp/energia27/index.asp ).
Naturalmente si sta parlando di valori medi indicativi, in quanto ogni situazione è poi da valutare nello specifico in base a condizioni di insolazione, qualità dei pannelli utilizzati, inclinazione e localizzazione geografica.
Federico Frattini
Scritto da: Federico Frattini | 11/03/2008 a 11:49