L’energia solare ha un ruolo chiave da svolgere nella decarbonizzazione globale.
La diminuzione dei costi di produzione e il miglioramento dell’efficienza sono destinati a far aumentare significativamente la domanda di energia solare.
Questa potrebbe essere una buona notizia per il mercato dei metalli di base come alluminio, rame e zinco, che sono tutti parte integrante della produzione di pannelli solari.

Il ruolo dei metalli di base nella generazione solare

L’aumento della domanda di energia solare significa un aumento della domanda di una gamma di metalli di base.
Un tipico pannello solare comprende più componenti in metallo di base, tra cui alluminio e acciaio zincato (rivestito di zinco) per le parti strutturali. Il rame è utilizzato nei cavi di trasmissione ad alta e bassa tensione e nei tubi di rame nei collettori solari termici.

Delle tre principali categorie di sistemi solari, gli impianti fotovoltaici – che utilizzano pannelli di celle fotovoltaiche (PV) per convertire l’energia del sole in elettricità a corrente continua (DC) – rappresenteranno la maggior parte della crescita futura. Gli impianti di energia solare a concentrazione (CSP) utilizzano specchi per concentrare l’energia del sole su un fluido termovettore. Prevediamo che i sistemi CSP rappresenteranno l’8% della capacità annuale entro il 2050. Il terzo tipo di installazione, i sistemi solari termici, utilizza il calore del sole per riscaldare l’acqua e in futuro sarà probabilmente sempre più sostituito dai fotovoltaici.

La domanda annuale di alluminio dal solare potrebbe aumentare di 3,5 volte

Stimiamo il contenuto medio di alluminio di un impianto fotovoltaico a 21 kg per kW. Nei sistemi CSP l’utilizzo dell’alluminio è più del doppio, per un totale di circa 47 kg per kW.
Su un percorso di 1,5 °C, nel nostro scenario AET-1,5 , potrebbe essere fino a 10 Mt: aumento della quota del solare sul consumo totale di alluminio dal 3% al 12,6% nel 2040.

Il potenziale dell’alluminio non finisce qui, dal momento che diversi elementi dei sistemi CSP che attualmente dipendono fortemente dall’acciaio potrebbero passare invece a progetti a base di alluminio. Dato il vantaggio di costo dell’acciaio nelle applicazioni in cui il peso non è un problema, il grado di sostituzione è incerto. Tuttavia, vale la pena notare che un passaggio completo all’alluminio aumenterebbe la domanda del metallo di almeno il 50%.

Inoltre, l’energia solare ha il potenziale per decarbonizzare l’elettricità utilizzata nella produzione di alluminio , un processo che è estremamente ad alta intensità di carbonio.
Gli Emirati Arabi Uniti saranno presto il primo Paese a utilizzare l’energia solare nella fusione dell’alluminio, con un progetto pilota che prevede la produzione di 40.000 tonnellate all’anno di alluminio utilizzando 560.000 MWh di energia solare. Se ampliato, questo approccio creerebbe una circolarità positiva tra l’uso dell’energia solare per produrre alluminio e l’energia solare come componente della domanda di alluminio.

In che modo la tendenza verso moduli più grandi influirà sulla domanda del metallo?

Dal 2013, le dimensioni dei wafer di silicio e delle celle solari sono aumentate di una lunghezza compresa tra 2 mm e 53,25 mm, con un aumento dell’area compreso tra il 6% e il 35%. L’aumento delle dimensioni si è tradotto in un aumento dell’area del modulo compreso tra il 25% e il 50%, a seconda del design del modulo, nello stesso periodo di tempo.
I tentativi di arrivare ad una dimensione di wafer standardizzata a livello di settore hanno finora portato a un mercato invaso da prodotti di dimensioni e design variabili, tuttavia, le tendenze emergenti indicano che negli anni a venire un modulo tipico sarà del 50% più grande di quanto non sia oggi.

L’aumento delle dimensioni del modulo influenzerà l’uso di metalli diversi in misura diversa. Ci aspettiamo che il design strutturale del modulo si sia avvicinato al livello ottimale, quindi l’intensità dell’alluminio rimarrà sostanzialmente invariata.