AFRICA: l’energia solare per affrontare la sfida dell’elettrificazione e della transizione energetica

Di Jean Marie Takouleu - Pubblicato il 1 giugno 2023 / Modificato il 1 giugno 2023

Secondo la Banca Africana di Sviluppo (AfDB), 600 milioni di africani non hanno ancora accesso all’elettricità. Una soluzione ovvia è sfruttare il potenziale del continente per l'energia solare fotovoltaica. L’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (IRENA) stima il potenziale di energia solare del continente africano a 60 milioni di TWh all’anno, rispetto, ad esempio, a 3 milioni di TWh all’anno per l’Europa. I paesi dell’Africa settentrionale e meridionale sono i più avvantaggiati del continente. Esiste un notevole potenziale solare anche nell’Africa orientale, nel Corno d’Africa e nel Sahel. L’Africa centrale, d’altro canto, ha un potenziale solare inferiore, a causa del clima equatoriale e degli ecosistemi dominati dalle foreste che riducono la penetrazione dei raggi solari.

Sebbene il potenziale del continente africano rimanga in gran parte sottoutilizzato, vengono compiuti molti sforzi per facilitare e accelerare lo spiegamento di impianti di produzione di energia solare in Africa. Grazie ad una politica favorevole agli investimenti da parte dei produttori indipendenti di energia (IPP), il Sudafrica, ad esempio, ha installato una capacità solare di 2.323 MWp, secondo Power Africa. Con la progressiva caduta dei costi operativi dell'energia solare, Irena stima che l'Africa potrebbe acquisire 70 GW di capacità solare installata entro il 2030, a condizione che vengano messe in atto politiche che favoriscano gli investimenti nelle energie rinnovabili. Attualmente, secondo la società di analisi Rystad Energy, il continente ha 12 GW di capacità solare installata. Questa capacità è stata sviluppata attraverso una varietà di soluzioni.

Tra le tecnologie di produzione di energia solare utilizzate in Africa c’è l’energia solare termodinamica. In un impianto a energia solare concentrata (CSP), gli specchi catturano i raggi del sole per generare temperature molto elevate comprese tra 400 e 1.000°C. Il calore così prodotto viene utilizzato per trasformare l'acqua in vapore in una caldaia. Sotto pressione, il vapore fa girare una turbina che aziona un alternatore. È questa apparecchiatura che produce corrente alternata.

Esistono tre tipi di impianti solari termodinamici nel mondo. In un impianto a collettore cilindrico, lunghi specchi ruotano attorno ad un asse orizzontale per seguire il percorso del sole. I raggi si concentrano su un tubo attraverso il quale circola il fluido utilizzato per trasportare il calore all'impianto. Nella tecnologia a vasche paraboliche i raggi solari si concentrano nel punto focale di vasche paraboliche regolabili contenenti mini centrali elettriche. Nella centrale elettrica a torre, un campo di specchi orientabili a terra riflette i raggi del sole su una caldaia situata in cima alla torre.

In Sud Africa la centrale solare termodinamica di Bokpoort ha una capacità di 50 MWe ©Acwa power

A causa dei costi legati all’installazione di queste tecnologie, in Africa sono attualmente in fase di realizzazione pochissimi progetti di energia solare concentrata. Gli impianti esistenti o in costruzione sono ubicati principalmente in Sud Africa e Marocco. Nella patria di Nelson Mandela, la francese IPP Engie gestisce gli impianti Xina Solar One e Kathu, ciascuno con una capacità di 100 MW. L'IPP dell'Arabia Saudita Acwa Power gestisce il CSP Bokpoort da 50 MWe. Nel regno Cherifiano, l'azienda saudita ha realizzato diversi impianti di questo tipo all'interno del complesso solare di Noor Ouarzazate da 580 MW.

Le centrali fotovoltaiche sono il tipo più comune di centrale elettrica, con diversi pannelli solari. In tale installazione, i pannelli solari catturano i raggi del sole. Sotto l'effetto della luce solare, il silicio, materiale conduttivo contenuto in ciascuna cella, rilascia elettroni per creare una corrente elettrica continua. L'inverter trasforma questa corrente continua in corrente alternata affinché possa essere trasportata più facilmente dalle linee di media tensione della rete.

Il fotovoltaico è la tecnologia più sviluppata in Africa, dalle centrali elettriche su larga scala collegate alla rete ai sistemi solari domestici. Questa tecnologia è al centro di megaprogetti per sfruttare l’energia solare in Africa. È il caso del complesso solare di Benban, situato nel governatorato di Assuan in Egitto. Si tratta di un mosaico di 32 centrali solari interamente finanziate e realizzate da IPP. Il complesso entrerà in funzione nel 2019, con una potenza di 1.650 MWp.