Le comunità a basso reddito negli Stati Uniti sono da tempo molto più lente nell’adottare l’energia solare rispetto ai loro ricchi vicini, anche quando le agenzie locali e federali offrono agevolazioni fiscali e altri incentivi finanziari.
Ma i tetti commerciali e industriali, come quelli sopra gli edifici commerciali e le fabbriche, offrono una grande opportunità per ridurre quello che i ricercatori chiamano il “divario di equità solare”, secondo un nuovo studio, pubblicato su natura Energia e guidato da ricercatori della Stanford University.
"Il divario nell'equità solare è un problema serio nelle comunità svantaggiate, in parte a causa delle disuguaglianze di reddito, ma anche perché l'energia solare residenziale non è solitamente praticabile per le persone che non possiedono la propria casa", ha affermato Ram Rajagopal, autore senior dello studio. e professore associato di ingegneria civile e ambientale e di ingegneria elettrica a Stanford. “Questo nuovo studio mostra che le proprietà commerciali e industriali hanno la capacità di ospitare risorse solari per colmare parte di tale divario”.
Risorse non sfruttate
Innanzitutto, la brutta notizia. I ricercatori hanno scoperto che i tetti non residenziali generano il 38% in meno di elettricità nelle comunità svantaggiate rispetto a quelle più ricche. Questo divario, dovuto principalmente al minore dispiegamento nelle aree più povere, si è ampliato negli ultimi due decenni. Tuttavia, questo divario è significativamente inferiore a quello del solare residenziale in questi quartieri.
La buona notizia, dicono i ricercatori, è che gli edifici non residenziali hanno una grande capacità inutilizzata di produrre energia solare a proprio vantaggio e per rifornire le comunità che li circondano. Nelle comunità a basso reddito, le imprese commerciali potrebbero essere più reattive agli incentivi statali per l’energia solare rispetto alle famiglie. Uno studio precedente condotto dagli stessi ricercatori aveva scoperto che i clienti residenziali nelle comunità svantaggiate, che potrebbero avere meno risorse finanziarie e spesso non possiedono la propria casa, mostrano una minore risposta alle agevolazioni fiscali e ad altri incentivi finanziari.
"Utilizzando il database DeepSolar di Stanford, abbiamo stimato che i pannelli solari sugli edifici non residenziali potrebbero soddisfare più di un quinto della domanda annuale di elettricità residenziale in quasi due terzi delle comunità svantaggiate", ha affermato Moritz Wussow, l'autore principale dello studio.
“Inoltre, in molte comunità il costo grezzo di tale energia sarebbe inferiore alle tariffe residenziali applicate dai servizi elettrici locali”, ha affermato Wussow, che è stato uno studente ricercatore in visita nel gruppo di laboratorio di Rajagopal nel 2022 e nel 2023.
Per quantificare la distribuzione degli impianti solari non residenziali, i ricercatori hanno utilizzato immagini satellitari e intelligenza artificiale per identificare il numero e le dimensioni dei pannelli solari sui tetti in 72,739 tratti censiti negli Stati Uniti. Circa un terzo di questi tratti sono considerati svantaggiati dal governo americano.
Il team ha monitorato l’implementazione dell’energia solare non residenziale e la quantità di tetti inutilizzati che sarebbero buoni candidati per l’installazione solare dal 2006 al 2016 e poi di nuovo per il 2022. Hanno poi calcolato il costo medio annuo di produzione di elettricità solare in ciascuna area, sulla base sulla quantità di esposizione solare locale e su altre variabili. I costi variavano da circa 6.4 centesimi per kilowattora nel soleggiato New Mexico a quasi 11 centesimi in Alaska. Ma quei costi erano inferiori alle tariffe dell’elettricità residenziale in molte di quelle aree, anche in molti stati del nord.
Chad Zanocco, coautore del nuovo studio e ricercatore post-dottorato in ingegneria civile e ambientale, ha osservato che portare l’energia elettrica nelle aree residenziali comporterebbe altri costi, come lo stoccaggio delle batterie e la costruzione di microreti.
“Stimiamo che lo stoccaggio tramite batterie aumenterebbe i costi totali del sistema di circa il 50%, ma anche questo sarebbe pratico in quasi due terzi delle comunità svantaggiate che abbiamo studiato”, ha affermato Zanocco.
Economie di scala
Se i pannelli solari commerciali e industriali potessero immettere l’elettricità in eccesso nelle reti elettriche locali, scrivono i ricercatori, i residenti a basso reddito potrebbero accedervi attraverso abbonamenti comunitari piuttosto che costruendo i propri pannelli sul tetto. I siti commerciali e industriali offrono anche maggiori economie di scala, rispetto ai singoli pannelli solari domestici. Un altro grande vantaggio è che i clienti elettrici non residenziali potrebbero anche essere molto sensibili agli incentivi fiscali e ad altri incentivi governativi, portando a una maggiore adozione.
Un’ulteriore riduzione delle barriere, hanno osservato i ricercatori, è l’Inflation Reduction Act del 2022, che ha fornito miliardi di dollari agli stati e alle comunità locali per infrastrutture di energia pulita. Quei soldi hanno già ridotto il costo delle nuove microreti.
“Oltre a ridurre le emissioni di carbonio e rallentare il cambiamento climatico, un maggiore accesso all’energia solare offrirebbe benefici locali tangibili alle comunità a basso reddito”, ha affermato Zhecheng Wang, coautore e ricercatore post-dottorato presso l’Institute for Human-Centered Artificial Intelligence di Stanford.
“Ciò promuoverebbe la produzione locale di energia pulita e a basso costo, che aumenterebbe anche la resilienza alle interruzioni e ridurrebbe l’inquinamento causato dalle centrali elettriche a combustibili fossili, molte delle quali sono situate in aree a basso reddito”.