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POWER ENERGY NETWORK ELETTRONICA OGGI 503 - GIUGNO/LUGLIO 2022 35 delle economie sviluppate deve tenere in considerazio- ne l’impatto ambientale. Gli scienziati di tutto il mondo sono concordi nell’affermare che è necessario ridurre le emissioni dei gas serra ai livelli del 2000 per mantenere l’aumento della temperatura globale inferiore a 1,5 °C e garantire un futuro sostenibile. Secondo onsemi , per rag- giungere tale obiettivo le reti energetiche del XXI secolo dovranno sfruttare principalmente fonti di energia rin- novabili (come l’eolico e il fotovoltaico), oltre a essere in grado di immagazzinare l’energia. La società ritiene inol- tre che l’energia debba essere consumata da carichi con- traddistinti da elevata efficienza ed emissioni nulle, come i veicoli elettrici, elemento imprescindibile per la realiz- zazione di reti energetiche efficienti e sostenibili (Fig. 2). La rete energetica del XXI secolo – sia che si tratti delle fonti di energia rinnovabili come l’eolico e il fotovoltaico e l’immagazzinamento di energia oppure dei carichi effi- cienti come i veicoli elettrici e i motori a frequenza varia- bile – non potrà prescindere dall’uso dei semiconduttori di potenza. Nel caso del fotovoltaico, dell’eolico e dell’im- magazzinamento di energia, i transistor IGBT (Insulated Gate Transistor) e in carburo di silicio (SiC) sono utilizzati principalmente per convertire fonti di energia intermit- tenti e variabili in una rete energetica sostenibile e co- stante che rappresenta una fonte di energia rinnovabile a emissioni zero. Per i settori emergenti dei veicoli elettrici e dell’infrastruttura di ricarica, sia gli IGBT sia i transistor SiC saranno i cardini della rete energetica di trasporto del futuro prossimo venturo, che consentirà di implemen- tare una rete di trasporto a emissioni nulle. Nei settori dell’automazione (industriale, di fabbrica e degli edifici), i motori in continua senza spazzole (BLDC) e a frequenza variabile fanno ampio uso di IGBT e MOSFET (Metal-Oxide Field-Effect Transistor), mentre anche la connessione tra utenti e le reti 5G e il cloud non potrà prescindere da que- sti semiconduttori di potenza. I MOSFET delle più recenti generazioni hanno permesso la realizzazione di UPS e ali- mentatori caratterizzati da elevati livelli di efficienza in grado di fornire una connessione universale a un mondo sempre più interconnesso. I semiconduttori di potenza – è questa la visione di onsemi – saranno gli elementi chiave su cui di baserà la rete energetica del XXI secolo in grado di assicuraci un futuro sostenibile. Semiconduttori di potenza: i fattori che alimentano la crescita Per riuscire a realizzare la rete energetica globale sosteni- bile del futuro, le maggiori economie in tutte le regioni del globo hanno adottato regole più o meno stringenti e dato incentivo per favorire la de-carbonizzazione e limitare le emissioni di gas serra. Grazie alla combinazione di queste regole e incentivi, non disgiunta dalla possibilità di pro- ficui ritorni dell’investimento, è molto probabile un rad- doppio della quantità (espressa in GW) di energia prodotta tramite fonte rinnovabili nel prossimo decennio. Questa crescita sarà sicuramente trainata dal fotovoltaico, grazie soprattutto alla diminuzione dei costi dei pannelli foto- voltaici. Per quanto riguarda le reti di trasporto, che rappresentano il principale utilizzatore di combustibili fossili e il mag- gior responsabile delle emissioni di anidride carbonica, la diffusione di veicoli elettrici procederà a un ritmo sempre più accelerato essenzialmente per due motivi: l’adozione di normative sempre più severe a difesa dell’ambiente e la disponibilità di una gamma di modelli sempre più am- pia e in grado di garantire una maggiore autonomia. Un altro fattore che incentiverà il passaggio verso i veicoli elettrici è il progressivo assottigliamento delle riserve di combustibili fossili, che comporterà un aggravio dei costi di estrazione. All’aumentare del grado di industrializzazione, special- mente nelle economie emergenti e di frontiera, cresce l’utilizzo dei motori. Nei Paesi sviluppati l’automazione, sia di fabbrica sia degli edifici, è destinata a crescere per contrastare l’elevato costo del lavoro. In questo settore, le normative richiederanno l’utilizzo di motori più efficienti che a loro volta dovranno far ricorso a inverter più effi- cienti in grado di pilotarli senza sprecare energia. Poiché circa il 45% di tutta l’elettricità prodotta nel mondo è consumata dai motori, i miglioramenti in termini di effi- cienza di questi ultimi sono destinati ad avere un impatto significativo sulla riduzione dei consumi di energia. L’in- verter associato riveste un ruolo critico per poter conse- guire un tale obiettivo ed è prevedibile che l’uso di questi dispositivi raddoppierà nell’arco dei prossimi dieci anni, sia per le applicazioni in continua sia per quelle in alter- nata. Sebbene la riduzione delle spese operative rappre- senti sicuramente un vantaggio, in questo caso l’elemento Fig. 2 – Le reti energetiche del 21mo secolo