Il mondo corre verso un sistema sempre più elettrificato, trainato dalla crescita delle fonti rinnovabili, dalla diffusione della mobilità elettrica e dall’espansione dei data center. Ma senza reti adeguate, intelligenti e flessibili, questa corsa rischia di incepparsi. Le infrastrutture elettriche rappresentano oggi la spina dorsale – e al tempo stesso il punto critico – della transizione energetica. Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia (Iea), oltre 50 milioni di chilometri di linee di trasmissione e distribuzione dovranno essere sostituiti entro il 2050. Una lunghezza sufficiente a fare più di mille volte il giro della Terra. Per sostenere questa trasformazione sarà necessario più che raddoppiare gli investimenti globali nelle reti entro il 2030: dai circa 330 miliardi di dollari annui registrati nel 2023 a oltre 700 miliardi l’anno nei prossimi cinque. Una soglia considerata il minimo indispensabile per reggere la crescita esponenziale della domanda, dell’intermittenza delle fonti rinnovabili e del carico aggiuntivo legato all’intelligenza artificiale.

A fornire una fotografia ancora più dettagliata è BloombergNEF, che nel rapporto New Energy Outlook: Grids stima in 21.400 miliardi di dollari il fabbisogno globale da qui al 2050. Di questi, 17.300 miliardi serviranno ad ampliare la rete per far fronte a nuovi consumi elettrici, mentre i restanti 4.100 miliardi saranno necessari per mantenere l’infrastruttura esistente. In termini annui, si passerà dai 274 miliardi del 2022 agli 871 miliardi previsti nella decade che precede la metà del secolo. Solo per le reti di distribuzione, il fabbisogno crescerà da 147 a 533 miliardi di dollari l’anno. Una simile impennata impone riforme strutturali: semplificazione degli iter autorizzativi, incentivi all’ammodernamento, digitalizzazione spinta, valorizzazione della flessibilità attraverso nuovi meccanismi di mercato. Ma servono anche politiche industriali robuste, capaci di garantire l’approvvigionamento sicuro di tecnologie strategiche come cavi Hvdc, inverter, sensori di rete e hardware per l’intelligenza artificiale. Senza dimenticare l’accesso a materie prime critiche, sempre più oggetto di competizione geopolitica.

Nel frattempo, la domanda globale di elettricità continua a salire. Nell’ultimo decennio è cresciuta a un ritmo doppio rispetto al consumo energetico complessivo. E tutto lascia presagire un’ulteriore accelerazione. A spingere sono fattori convergenti: la decarbonizzazione dell’industria leggera, la diffusione dei veicoli elettrici e dei sistemi di raffrescamento, l’elettrificazione residenziale e l’esplosione dei data center che richiedono energia continua, stabile e abbondante. Secondo l’Iea, l’AI potrebbe da sola aggiungere, entro la fine del 2025, un carico pari al consumo annuo del Regno Unito. È quindi un boom a due velocità: da un lato l’AI alimenta la domanda, dall’altro ne diventa lo strumento di gestione. È proprio grazie all’intelligenza artificiale, infatti, che sarà possibile rendere le reti più efficienti, flessibili e resilienti. Non a caso, tra il 2017 e il 2022, i brevetti che combinano reti elettriche e AI sono aumentati di oltre il 500%, come mostra il rapporto Patents for Enhanced Electricity Grids pubblicato da Iea e Epo (European patent office).

Il primo balzo innovativo si era verificato tra il 2009 e il 2013, in concomitanza con la diffusione dei contatori intelligenti e dei primi veicoli elettrici. Da allora, il ritmo non si è più fermato. Oggi, i brevetti si concentrano su tecnologie sempre più avanzate: controllo da remoto degli asset, inverter smart, ricarica bidirezionale, sistemi di accumulo integrati in piattaforme Vpp (Virtual power plant), manutenzione predittiva, sensori per l’automazione e droni per l’ispezione delle linee. Accanto al salto digitale, si afferma anche un’evoluzione nella rete fisica: innovazioni nei cavi superconduttori, interconnessioni Hvdc di nuova generazione, sistemi di gestione intelligente della domanda e infrastrutture capaci di dialogare in tempo reale con gli utenti.

Ma chi guida questa rivoluzione? Fino a pochi anni fa, il baricentro dell’innovazione era saldamente ancorato in Occidente. L’Unione europea e il Giappone, tra il 2011 e il 2022, hanno ciascuno generato oltre il 20% dei brevetti legati alle reti. L’Europa si distingue soprattutto nelle tecnologie fisiche (trasmissione, distribuzione, componenti), con eccellenze in Svizzera e Germania; il Giappone primeggia nel segmento smart grid. Gli Stati Uniti pesano per un altro 20%, ma con una presenza più frammentata e senza una specializzazione dominante. La vera novità è la Cina. In meno di dieci anni è passata dal 7% al 25% dei brevetti globali nelle tecnologie di rete. Questo balzo riflette una strategia industriale: sviluppo accelerato delle rinnovabili, investimenti massicci in AI applicata all’energia e costruzione di una rete Hvdc che già oggi è tra le più estese e avanzate del pianeta. E l’Italia? Anche il nostro Paese ha una presenza solida nel campo delle tecnologie fisiche, tanto da rientrare tra le prime dieci economie per numero di brevetti elettrici. Tuttavia, come evidenzia lo studio Iea-Epo, l’intensità innovativa italiana è meno concentrata rispetto ad altri Paesi europei. I margini di miglioramento si concentrano soprattutto sul fronte delle tecnologie digitali e intelligenti.