L’amministrazione Biden apre le porte al know-how internazionale sull’energia verde
di Arvea Marieni
Già dal suo primo giorno in carica, il Presidente Biden non ha perso tempo e ha iniziato a svelare la guerra sull’ambiente guidata dall’ordine esecutivo di Trump. La sospensione di un precedente divieto assoluto di importazione e installazione di apparecchiature elettriche per sistemi di alimentazione fornite da avversari stranieri, principalmente cinesi, potrebbe essere passata quasi inosservata. Ma ha un gran peso.
Con quella decisione Biden segnala che l’amministrazione potrebbe aprire le porte alla cooperazione anche con la Cina, ove necessario per combattere il cambiamento climatico.
Hamburg: Per discutere di questo problema, Brussels Morning parla con Tom Stefanick, un esperto di sicurezza e intelligence presso la Brookings Institution e Corrado Clini, ex ministro dell’Ambiente italiano e consulente della Global Energy Interconnection Development and Cooperation Organization (GEIDCO).
Biden apre alla tecnologia cinese
Il 20 gennaio, il presidente Biden ha ordinato una sospensione di 90 giorni di un ordine esecutivo dove Trump impediva alle società straniere di accedere e investire in infrastrutture strategiche come la rete elettrica. Il Segretario dell’Energia e Direttore dell’Ufficio di Gestione del Bilancio (OMB) valuterà congiuntamente se rinnovare la sospensione.
Per le implicazioni sulla sicurezza di questa decisione, Brussels Morning ha contattato Tom Stefanick, studioso in visita al Foreign Policy Program presso la Brookings Institution ed esperto di cybersecurity e intelligenza artificiale. Stefanick ha lavorato nella marina come analista di operazioni di intelligence, lavorando per Navy System Commands, Warfare Center e il Pentagono. Nel suo policy paper del 2019 sull’energia cinese, Stefanick esamina l’importanza delle reti elettriche come infrastrutture in grado di consentire la transizione energetica dai combustibili fossili alle rinnovabili.
Stefanick conclude che “sia gli Stati Uniti che la Cina sono profondamente preoccupati per la resilienza delle loro reti elettriche” contro le minacce alla sicurezza e ritiene che vi sia spazio per “un accordo reciproco per la limitazione di comportamenti potenzialmente minacciosi all’interno delle rispettive reti”.
Perché concentrarsi sulle reti elettriche?
Le reti elettriche creano collegamenti transnazionali transfrontalieri che la Cina considera fondamentali per il suo riposizionamento geopolitico come forza trainante della transizione energetica globale. Questo vale anche per l’Europa. Come sottolinea Stefanick, i progetti di sviluppo della rete sostengono la crescita economica, integrando le fonti di energia rinnovabile e sono fondamentali per la pianificazione strategica della Belt and Road Initiative (BRI) cinese.
La transizione energetica richiede un ripensamento delle modalità di sviluppo delle infrastrutture. “Questi cambiamenti introducono enormi complessità tecniche a quella che è in effetti la più grande macchina interconnessa sulla Terra”, osserva Stefanick.
“Tali reti”, continua, “richiedono un monitoraggio e un controllo continui (..) e l’uso di dispositivi che collegano la rete a Internet si è dimostrato un mezzo molto conveniente” per sviluppare tale capacità. Naturalmente, questo espone la rete al rischio di attacchi informatici come quelli subiti dall’Ucraina nel 2015 e nel 2016. Costruire la sicurezza per questa infrastruttura richiede “formazione, gestione e tecnologia”. Questo è vero sia per gli Stati Uniti che per la Cina.
Le energie rinnovabili richiedono una cooperazione globale
Alla fine, saranno necessarie reti elettriche transcontinentali e globali per sfruttare appieno la potenza delle energie rinnovabili. La produzione di energia rinnovabile è per sua natura variabile e in alcuni casi dipende dalle condizioni meteorologiche locali. Le posizioni ottimali per la generazione di elettricità rinnovabile non sono distribuite geograficamente in modo uniforme; tuttavia, le fonti rinnovabili sono onnipresenti. In questo senso, nessuno può rivendicarne la proprietà (né i diritti di licenza).
I costi di sfruttamento dipendono quindi, in linea di massima, dagli investimenti in infrastrutture e tecnologie necessarie per la generazione e la distribuzione di elettricità. In particolare, le reti elettriche devono essere potenziate e adattate, per trasportare l’elettricità dai luoghi di produzione a dove è necessaria e ai centri di stoccaggio, sfruttando “la complementarità temporale e spaziale delle risorse a basse emissioni di carbonio”.
A differenza delle fonti di combustibili fossili, le energie rinnovabili non possono essere sempre prodotte in massa e su richiesta. Pertanto, è di maggiore importanza disporre di infrastrutture adeguate in grado di abbinare i siti di produzione con i centri di consumo. Ciò spesso implica il trasporto di elettricità per migliaia di chilometri; per garantire l’efficienza le perdite di potenza devono essere minime.
La prossima struttura energetica implica anche diverse prospettive di sicurezza nazionale e pone in primo piano questioni geopolitiche. L’attuale sistema basato sui fossili è gerarchico, con gli interessi di produttori, importatori e paesi di transito energetico potenzialmente in collisione. L’approvvigionamento di energia rinnovabile spinge “per interconnettere ulteriormente i sistemi ad alta tensione tra paesi e continenti”.
Il nostro toolkit tecnologico
Attualmente sono disponibili due tecnologie: trasmissione di elettricità a corrente continua ad alta tensione (HVDC) e ad altissima tensione (UHV). La tecnologia e i componenti di base per entrambi sono stati sviluppati da aziende europee. L’HVDC, trasporta solo corrente continua e necessita di due stazioni di conversione. Le linee UHV sono state installate in Cina dal 2009. UHV trasmette sia corrente alternata (CA) che corrente continua (CC) con una perdita di potenza minima a un livello di tensione molto alto (1000 kV e oltre).
A differenza dell’HVDC, l’UHV consente l’interconnessione delle linee lungo il percorso. Sebbene ciò abbia molti vantaggi, tuttavia, l’espansione degli interconnettori può mettere in pericolo la stabilità complessiva della rete. Oggi è possibile gestire questa complessità. Un ulteriore sviluppo delle tecnologie di stoccaggio migliorerà la stabilità delle reti, mentre queste diventeranno sempre più dipendenti dalle energie rinnovabili.
L’Europa in linea nell’HVDC
L’Europa è stata in prima linea nella ricerca, sviluppo e diffusione dell’HVDC sin dagli anni ’50, osserva il Centro comune di ricerca della Commissione europea. Le principali aziende hanno guidato l’innovazione e stabilito gli standard in Europa e hanno contribuito alla maggior parte dei progetti in tutto il mondo. Ma c’è una limitazione significativa in termini di capacità industriali: tutti i progetti HVDC implementati in Europa sono “unici”, ovvero tutte le apparecchiature sono specifiche di un progetto e non esistono due progetti uguali.
Negli ultimi due decenni, la Cina ha costruito più di 30 linee HVDC. “I produttori europei di apparecchiature HVDC hanno realizzato i primi progetti ma, attraverso i trasferimenti di tecnologia, la Cina è ora in grado di produrre quasi l’intero set di apparecchiature e di gestire le fasi di pianificazione e progettazione, soprattutto perché hanno standardizzato i propri sistemi”. Allo stesso tempo, la Cina è stata il banco prova per le linee UHV.
Tra il 2018 e il 2020, lo sviluppo degli ambiziosi piani per una spina dorsale UHV nazionale ha subito un rallentamento soprattutto a causa della concorrenza economica tra le province, interessate a sfruttare ulteriormente la produzione di energia locale (spesso impianti a carbone), invece di acquistare elettricità rinnovabile da altre province. L’impegno della Cina a diventare neutrale in termini di emissioni di carbonio entro il 2060 e l’imminente eliminazione del carbone probabilmente aumenteranno ulteriormente lo sviluppo UHV.
L’Internet dell’energia cinese
La Global Energy Interconnection (GEI), nota anche come “Internet of Energy”, è un piano guidato dalla SGCC (State Grid Corporation of China) per la decarbonizzazione dell’economia mondiale. La GEI è stata lanciata da XI Jinping alle Nazioni Unite. Il progetto si basa sulla tecnologia UHV e su applicazioni smart ed è supportato dalle numerose aziende europee che hanno contribuito al suo sviluppo.
Attraverso una distribuzione e operazioni commerciali su larga scala decennali, la Cina ha acquisito un vantaggio competitivo nell’implementazione UHV; una capacità in cui gli Stati Uniti potrebbero voler investire. Stefanick osserva che “l’ordine esecutivo di alimentazione di massa di Biden sembra consentire l’acquisto di dispositivi di alimentazione all’ingrosso dalla Cina se non rappresentano un rischio; questo è simile alla posizione relativa alle apparecchiature Huawei”.
Prendendo spunto dal Green Deal europeo, l’amministrazione Biden sembra razionalizzare gli obiettivi climatici e le politiche settoriali industriali. In tal modo, le “politiche ambientali” vengono poste al centro del processo decisionale dell’amministrazione, in un modello di sviluppo guidato dall’innovazione. Ciò ripropone l’utilizzo delle infrastrutture statunitensi, attualmente incapaci di competere a livello globale sulla produzione di energia pulita e sull’economia emergente. Tuttavia, come osserva Stefanick, “l’agenda per il clima di Biden sarebbe meglio supportata dal finanziamento statale per la ricerca e lo sviluppo della tanto necessaria tecnologia energetica di massa”.
La decarbonizzazione richiede scalabilità ed efficienza
L’UE e la Cina hanno rafforzato il consenso sul rapido raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione fissati a Parigi (2030-2060). L’amministrazione Biden-Harris si sta unendo all’obiettivo di decarbonizzare il sistema elettrico statunitense entro il 2035. In questo contesto, l’elettrificazione diretta è la strada da seguire.
“Per ottenere un cambiamento così importante, i governi e gli operatori del mercato dovranno garantire una maggiore integrazione degli usi finali dell’energia. Un esempio è il mercato dei veicoli elettrici”, spiega Corrado Clini.
Il termine chiave è “accoppiamento settoriale”, ovvero abbinare produttori e consumatori per migliorare l’efficienza e la flessibilità del sistema energetico. “Soprattutto”, prosegue Clini, “l’accoppiamento settoriale può ridurre i costi della decarbonizzazione”.
A tal fine, la politica tecnico-economica esistente e le barriere normative devono essere rimosse rapidamente, mentre la rete esistente viene potenziata. Ad esempio, la perdita di energia lungo le linee elettriche tradizionali varia dal 6% all’anno negli Stati Uniti al 21% all’anno in India (entrambi sono paesi del G20), mandando in fumo decine di miliardi di dollari ogni anno. Al contrario, la perdita lungo le linee elettriche UHV a lunga distanza è limitata al 2-3%.
Gli Stati Uniti hanno bisogno del know how straniero
La realtà energetica emergente sfida la nostra comprensione geopolitica del settore energetico, chiedendo un ripensamento delle relazioni tra concorrenti strategici e stati-nazione.
Nel suo rapporto del 2016, il Council on Foreign Relations ha osservato che “la crescita delle energie rinnovabili e della generazione distribuita sta mettendo la vecchia rete energetica degli Stati Uniti sotto pressione crescente in un momento in cui le preoccupazioni sulla sua affidabilità sono in aumento”.
La rete elettrica statunitense risale al 1882, anno in cui Thomas Edison inaugurò la prima centrale elettrica del paese (..). Sebbene la rete si sia espansa dai 59 clienti originari di Edison a centinaia di milioni di utenti, per decenni la sua struttura di base è rimasta più o meno la stessa “.
L’opinione generale è che ora il sistema statunitense richiede miliardi di investimenti per garantire che il paese sia pronto a rimanere un leader nell’imminente rivoluzione industriale, alimentata dalle energie rinnovabili.
Il vicepresidente dell’Environmental Defense Fund (EDF) cinese, Jianyu Zhang, fa riferimento a uno studio dell’Università di Princeton che rileva che affinché gli Stati Uniti raggiungano emissioni zero di gas a effetto serra entro il 2050 è necessario un picco storico negli investimenti.
“Anche la Cina e l’UE devono compiere sforzi grandi ma convenienti”, afferma Jianyu, aggiungendo che “gli sforzi congiunti in tutto il mondo renderanno le cose molto più facili”.
Nel suo studio più recente sullo sviluppo della “super-rete” HVDC, il National Renewable Energy Laboratory (NREL) degli Stati Uniti – una struttura di ricerca federale – osserva che la creazione della rete statunitense ha un effetto costi-benefici positivo nel caso ci fosse un impegno verso l’energia rinnovabile.
Clini sottolinea inoltre che “a causa della loro lunga esperienza con l’UHV in Cina, il gigante elettrico statale SGCC ha sviluppato un significativo know-how e competenze ingegneristiche che possono accelerare l’adozione delle tecnologie necessarie negli Stati Uniti. Ciò potrebbe fornire la base per un quadro solido per programmi di co-sviluppo dell’innovazione congiunti “.
Un esempio di collaborazione costruttiva è la joint venture costituita nel 2014 dal californiano ACCC® Conductor, CTC Global con una controllata SGCC NARI Group. La società statunitense ha sviluppato e brevettato un nuovo tipo di cavo per linee elettriche “conduttore avanzato” che può aiutare a soddisfare le crescenti esigenze di elettricità della Cina, spiega Zhang Peng, vice direttore generale della joint venture.
Da un punto di vista strategico, va anche tenuto presente che le tecnologie di base per le linee di trasmissione ad altissima tensione e HVDC risiedono in società europee e sono ancora di proprietà di aziende come Siemens, Hitachi ABB, Prysmian, ecc.
Rischio strategico
In un documento del governo degli Stati Uniti datato 2016 gli autori notano che l’interrelazione tra energia e sistemi informativi crea nuovi rischi per la sicurezza, aumentando “il numero di punti sulla rete che i malintenzionati possono prendere di mira per ottenere l’accesso e compromettere sistemi più grandi”.
Questi rischi, per quanto reali, sono gestibili. Innanzitutto, la struttura non gerarchica e decentralizzata delle reti – basata sulle energie rinnovabili e, sempre più, sull’accumulo – diminuirà progressivamente il rischio di collasso completo dei sistemi elettrici. Gli attacchi informatici possono essere contenuti e il loro impatto limitato a sezioni della rete nazionale.
In termini strettamente di sicurezza energetica, la disponibilità di risorse naturali facilmente sfruttabili che sono onnipresenti (eolico, solare, geotermico, marea ecc.) può affrontare le preoccupazioni strategiche dei blackout, che possono essere sfruttati fintanto che c’è un adeguata e resiliente distribuzione e infrastruttura di stoccaggio.
Contenuto in Partnership con Brussels Morning Newspaper
Traduzione a cura di Alberto Giordano
