Elettricità

Nel documento sulle Prospettive di sviluppo del sistema energetico al 2050, Terna conferma le conclusioni del Pniec sul nucleare e sui costi delle fonti rinnovabili. Una quota installata oltre il 100% FER teorico ha costi totali superiori al costo massimo del nucleare e corrisponde a una copertura FER reale inferiore al 90%, con energia persa oltre il 20% di quella prodotta.
di Alessandro Cavuoto*

Il 27 ottobre Terna ha pubblicato il suo report sugli scenari al 2050 relativo al Sistema Energetico nazionale. Questo documento analizza gli sviluppi per l'Italia in termini di carico richiesto, capacità installata ed energia fornita per due diversi orizzonti temporali: 2030÷2040 ed infine quello che dà il nome al documento stesso, lo scenario al 2050.
 
Un confronto tra due scenari
Nel capitolo finale, relativo al 2050, si confrontano le prestazioni a parità di fabbisogno di due modelli energetici a basse emissioni, uno con nucleare ed uno senza.
Il confronto, sulla base di quantità quali l’energia persa e quella importata dai due sistemi, fornisce indicazioni su quale sia il più efficiente.
 
Costi di bilanciamento e costi totali
Il capitolo inizia mostrando un concetto ignoto alle masse ma fondamentale: l'elevata penetrazione di rinnovabili non programmabili richiede costi di bilanciamento che ne aumentano il costo totale, ed al tempo stesso ne riduce la quota effettiva e quindi l'efficienza.
La figura 48 del rapporto mostra bene questo concetto: l'aumento di potenza installata rinnovabile non programmabile richiede accumuli per non perdere l'energia prodotta in eccesso ed usarla quando serve.
Nonostante questo, una significativa parte dell'elettricità prodotta viene tagliata (curtailment) e così persa.
Perciò, una quota installata oltre il 100% FER teorico ha costi totali superiori al costo massimo del nucleare e corrisponde ad una copertura FER reale inferiore al 90%, con energia persa oltre il 20% di quella prodotta.
Terna afferma infatti:
“La Figura 48 mostra come il costo marginale sostenuto per integrare le rinnovabili aumenti in modo più che proporzionale all’espansione delle FER, riflettendo non solo i costi per l’installazione degli impianti di generazione, ma anche il costo del curtailment e dei sistemi di accumulo aggiuntivi che ne permettono l’integrazione nel sistema”.
 
Capacità disponibile e adeguatezza di Rete
Altro punto ignoto al pubblico è mostrato in figura 55. La capacità installata non è la capacità effettivamente disponibile (CDP) e per le rinnovabili non programmabili questa differenza è rilevante: della potenza installata al 2050, 180 GW installati di fotovoltaico corrispondono a 32 GW disponibili, mentre per l'eolico 66 GW installati corrispondono a 17 GW disponibili.
 
Questa differenza è un grande problema per la sicurezza della Rete, come ricorda Terna:
“È interessante notare che, nonostante le fonti rinnovabili non programmabili rappresentino quasi l’80% della capacità installata, il loro contributo alla adeguatezza del sistema risulta inferiore al 50% della CDP necessaria”.
 
I bilanci energetici
Andiamo ora al confronto tra il sistema con nucleare (10 GW a Capacity Factor 80%) e quello senza.
Tabella 5 mostra il bilancio energetico annuo dei due sistemi a confronto, partendo da un fabbisogno di 583 TWh.
Il sistema con 69 TWh di nucleare risulta migliore nei seguenti dati energetici, evitando:
● 24 TWh di altra energia programmabile
● 9 TWh di import
● 3 TWh di perdite negli accumuli
L'unico punto a favore del sistema senza nucleare consiste nello 0,4% in meno di curtailment riferito al fabbisogno, cioè 2,3 TWh. Le sole perdite in più negli accumuli rispetto allo scenario con nucleare, cioè 3 TWh, vanificano questo risultato
 
Gli accumuli necessari
Il bilancio netto di sistema, considerando la quantità di accumuli installati, ha un ottimo per lo scenario con nucleare a 196 GWh, con 20 GWh di accumuli in meno rispetto allo scenario senza nucleare, come mostrano figura 49 e tabella 4.
Oltre quella quantità di accumuli il sistema diventa sempre meno economico, sino a diventare antieconomico, come spiega figura 52.
 
L'impatto decarbonizzante
Ricordando che l'obiettivo 2050 consiste nel decarbonizzare consumi e produzione energetica, un altro dato di riferimento importante su cui confrontare i due sistemi è la quota di energia a basse emissioni prodotta. Anche in questo caso, il mix con il nucleare con l'89% è migliore di quello senza nucleare con l’85%, come visibile sempre in tabella 5.
 
Confermate le conclusioni del Pniec
Terna ha così dimostrato che un sistema a basse emissioni che includa il nucleare è più efficiente di uno senza. Lo afferma esplicitamente a pagina 55:
“L’analisi conferma quindi le conclusioni del Pniec: il costo di integrazione del MWh marginale da FER cresce rapidamente, e oltre una certa soglia perde competitività rispetto alle tecnologie programmabili a basse emissioni, in particolare il nucleare”.
 
Nella stessa pagina, Terna ribadisce il concetto esplicitando la nota 49 alla sua affermazione:
“In merito al potenziale ruolo del nucleare il Pniec conclude che la letteratura scientifica internazionale è concorde nell’affermare che un sistema elettrico interamente basato su fonti rinnovabili, in particolare non programmabili, è possibile, ma non economicamente efficiente, in quanto più ci si avvicina al 100% di quota rinnovabile, più i costi di sistema (ad es. per lo sviluppo dei sistemi di accumulo e delle reti) crescono rapidamente".
 
Sconfessate le teorie contrarie
Questi risultati e le relative conclusioni annullano le varie teorie contrarie che, spinte su basi ideologiche, non hanno certo fatto gli interessi della collettività.
Metodo scientifico e competenza sono finalmente tornate ad essere le basi per trattare i temi energia e sviluppo, ma i ritardi e i danni accumulati negli anni sono gravi e difficili da superare.
 
Le linee guida per farlo sono presenti nel documento descritto in questo articolo. Per evitare altri passi falsi, è meglio dargli una scorsa: leggi il rapporto di Terna sulle prospettive di sviluppo del sistema elettrico al 2050. 
https://download.terna.it/terna/Tern...
 
* ingegnere industriale.