I PROBLEMI DELLA RETE ELETTRICA – Cosa può fare il nucleare?

Immaginiamoci un’Italia alimentata da sole fonti rinnovabili. Ad oggi sappiamo che i problemi
che questa scelta comporterebbe sono numerosi: difficoltà a mantenere il carico di base,
necessità di grandissimi e numerosi centri di accumulo (tecnologia ad oggi immatura per la
scala di rete) e ovviamente il problema dell’aleatorietà. Ma immaginando che tutti questi
problemi sparissero per magia, la nostra rete nazionale sarebbe in grado di gestire un 100%
rinnovabili? Cosa dovrebbe cambiare? Scopriamolo!
Iniziamo con un concetto fondamentale: la stabilità di una rete elettrica è data da un fragile
equilibrio tra la produzione e il consumo e deve rispondere alla volatilità dei disturbi di
tensione e frequenza.
I problemi di una rete basata solo sulle rinnovabili:
Se da una parte le rinnovabili stanno subendo una rapida diffusione grazie alla notevole
riduzione dei costi dovuta agli attuali obiettivi di decarbonizzazione e ai numerosi incentivi
statali, dall’altra queste sono continuamente soggette a fluttuazioni e instabilità, dal
momento che fanno affidamento su vento e sole. I principali problemi che ciò comporta per
la rete elettrica sono: anomalie di frequenza e tensione, possibile sovraccarico delle linee di
trasmissione esistenti e un disadattamento della domanda e dell’offerta. Tutto questo
oscillare può portare al deterioramento della componentistica di alcune parti critiche degli
impianti di trasmissione e distribuzione.
L’accumulo con batterie su scala di rete
Le batterie rappresentano una valida opzione per incrementare la flessibilità della rete,
grazie alla possibilità di “spostare” nel tempo una parte dei consumi (time shifting), salvando
così energia quando costa meno (bassa domanda) per poi usarla in seguito, quando la
domanda cresce e il costo al kWh sale.
Gli accumuli, anche se di breve durata (solitamente tra le 6 e le 8 ore) e solare fotovoltaico
sono complementari, perché insieme possono ridurre notevolmente la capacità di carico
netta che deve essere garantita da fonti non rinnovabili. Le batterie possono quindi
contribuire a bilanciare il carico di rete, evitando fluttuazioni e rischi di blackout.
Ma è davvero così?
Analizziamo il caso della California: La California è uno dei leader mondiali per la “corsa alle
rinnovabili”. Fino ad ora ha installato circa 27 GW di energia rinnovabile intermittente,
accompagnata da sistemi di accumulo a batterie per circa 3 GW, quest’ultime con un costo
di svariati milioni di dollari. Il risultato? 4297 blackout annuali per un totale di 22 milioni di
persone senza corrente solo nel 2018. Che stabilità! Ma facciamo un altro esempio. La
powerwall di Tesla in Australia ha un costo stimato di 90 milioni di dollari, con una capacità di
accumulo di 300 MWh (100 MW x 3 ore). Seguendo questi trend, cosa significherebbe per
l’Italia? Immaginando 300 TWh di rinnovabili (ad oggi, ma nel 2050 saranno molti di più!),

con 100 TWh di accumulo il costo sarebbe circa di 30 mila miliardi di dollari. Conveniente
no?
Sempre la California ha promesso che questi enormi investimenti nelle rinnovabili (ad oggi
sono stati stanziati MILIARDI in incentivi) avrebbero portato lo stato a ridurre la dipendenza
dai combustibili fossili. Sta funzionando? NON PROPRIO!Negli ultimi 12 mesi infatti il gas è
stata la fonte principale di produzione elettrica, nonostante gli sforzi per accumulare e
produrre energia rinnovabile.
Le emissioni annuali sono stimate a 282g di carbonio per kWh prodotto. Il nucleare ha
rappresentato circa lo 0,33% delle emissioni totali.

Il Mismatch tra Domanda e Offerta
Dati alla mano, uno dei maggiori problemi di una rete solo rinnovabile sarebbe il mismatch
tra domanda, offerta e geolocalizzazione. In Italia ad esempio, le rinnovabili non hanno
sempre le stesse potenzialità su tutto il territorio. Eolico e solare sono fonti intermittenti e
dipendenti dall’intensità di sole e vento, che varia in base a dove ci si trova. Il problema? Nel
nostro paese il 56% dei consumi è a Nord*, ma il sole sta nel Sud Italia, mentre il vento è
bloccato dalle Alpi e dagli Appennini. C’è però una regione che sarebbe perfetta per
installare l’eolico in Italia: la Sardegna! Purtroppo però è anche la prima regione d’Italia per
numero di ricorsi al TAR mensili contro questa tecnologia (basta consultare un qualsiasi
giornale locale per sondare l’opinione della gente del luogo). Ma torniamo alla rete elettrica.
Data la notevole distanza tra Nord e Sud, per un 100% rinnovabile bisognerebbe riadattare
intere linee di trasmissione, per gestire i picchi e le notevoli perdite causate dalle lunghe
distanze di trasmissione. Sarebbe più economicamente sostenibile riadattare tutte le linee o
aggiungere qualche GW di nucleare al nostro mix energetico?
“La strategia italiana di lungo termine per la riduzione dei gas effetto serra”:
analisi degli scenari.
Il piano di decarbonizzazione italiano al 2050, inviato alla commissione europea a febbraio
2021, si basa principalmente sull’ipotesi della riduzione dei consumi. Cito dal testo: “i
consumi finali devono scendere sensibilmente, di circa il 40% rispetto a quelli attuali”.
Siccome questo scenario NON è ad oggi credibile, almeno guardando quelli che sono gli
attuali trend, analizziamo gli scenari più credibili. La domanda di energia al 2050 si aggirerà
intorno ai 650 TWh. Come farebbe l’Italia a raggiungere tale obiettivo con SOLE energie
rinnovabili? É credibile? É fattibile? Ma soprattutto, è sostenibile economicamente? Quanto
dovremmo installare? Scopriamolo.
100% RINNOVABILE BY 2050
-Solare fotovoltaico: 515 GW installati (oggi siamo a 24 GW). Questo significherebbe
ricoprire di pannelli fotovoltaici un’area poco più grande della valle d’Aosta.
-Eolico: stabile a 22 GW in quanto il solare è ad oggi più conveniente (a parità di energia
prodotta).

-Biogas: 35GW, con quasi 6000 biodigestori operativi in tutto il territorio.
-Batterie: 104 GW per un totale di 800 GWh di produzione (batterie con 8 ore di carica). Solo
per l’Italia sarebbe necessario triplicare la produzione MONDIALE di batterie al litio.
-Energia “buttata”: (ma sempre pagata): 210 TWh.
Sfruttare il surplus per produrre Idrogeno verde non sarebbe economicamente sostenibile,
nonostante se ne potrebbero produrre fino a 4,5 milioni di tonnellate. Questo perché
servirebbero oltre 200 GW di impianti di elettrolisi, per una produzione annuale di 1300 ore
(pochissimo!), il che non rende valido l’immenso investimento.
RINNOVABILI E NUCLEARE?
Diamo un’occhiata allo scenario che include il nucleare. Cosa cambia?
-Solare fotovoltaico: 175 GW installati (scende di 3 volte).
-Eolico: invariato a 22 GW. -Biogas: scende a 20GW.
-Nucleare: 37 GW (meno della Francia!).
-Batterie: 36 GW (si riduce a 1/3).
-Energia “buttata”: 37 TWh (scende di un fattore 6). Costo dell’energia: dal 25% al 35% più
basso, nonostante le nuove interconnessioni.*
Le altre fonti di energia (idro, geotermico, RSU ecc.) non sono state citate in quanto non
sufficientemente rilevanti per questa analisi. Ovviamente saranno anch’esse parte del
percorso di decarbonizzazione.
Insomma, è piuttosto evidente come l’inclusione dell’energia nucleare porti un grande
beneficio, sia in termini di emissioni (perché sì, il solare inquina più del nucleare a parità di
energia prodotta), sia in termini economici. Auspichiamo ad un’installazione che superi i 40
GW, in modo da coprire anche se solo in parte il teleriscaldamento, che grazie al calore di
scarto potrebbe riscaldare ad impatto (quasi) 0 migliaia di case. Ad oggi il dialogo per
l’inclusione dell’energia nucleare in Italia si sta piano piano sviluppando.
Certe volte invece può sembrare che il dibattito scientifico sull’energia nucleare possa
essere ancora aperto, causa giornali o talk show. É sempre importante ricordare che il
dibattito scientifico su questa fonte di energia è chiuso da decenni. Il nucleare è tra le più
sicure fonti di energia, con le minori emissioni, con costi operativi infimi rispetto perfino alle
rinnovabili, poco mineral intensive, necessità di poco spazio e produce pochi, gestibili e ben
stoccati rifiuti.

Il team GiovaniBlu

 

Fonti:

Statistiche terna
https://download.terna.it/terna/Annuario%20Statistico%202018_8d7595e944c2546.pdf
https://www.terna.it/it/sistema-elettrico/transparency-report/total-load
https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiNzkyMTFjNWEtNmJhNy00YjAxLWJjOGYtMjVjZjRlODZmNjIzIiwidCI6ImVjY2Q3MzRlLTcwMjItNDcwOS1hYmE1LWE1ZGQ3NzkyOWUyNyIsImMiOjh9&pageName=ReportSection
https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiNzA3YTNiZWYtMDM3NS00ZDgyLWFlMjgtOTM3NThhMDJmYTI2IiwidCI6ImVjY2Q3MzRlLTcwMjItNDcwOS1hYmE1LWE1ZGQ3NzkyOWUyNyIsImMiOjh9&pageName=ReportSection
Intensità radiazione solare
https://globalsolaratlas.info
https://solargis.com/maps-and-gis-data/download/italy
http://www.solaritaly.enea.it/TabelleRad/TabelleRadIt.php
Glossario
https://www.arera.it/allegati/relaz_ann/98/glossar.pdf
Analisi scenari 2050
Economicamente più sostenibile
https://www.rivistaenergia.it/2022/06/qual-e-il-mix-elettrico-piu-economico-per-unitalia-co2-free/
Più “green”
https://www.rse-web.it/wp-content/uploads/2022/05/20010221.pdf
California e accumulo
https://www.energy.ca.gov/data-reports/energy-almanac/california-electricity-data/electric-generation-capacity-and-energy
https://app.electricitymaps.com/zone/US-CAL-CISO (5 years)
Cost and performance california
https://www.pnnl.gov/sites/default/files/media/file/Final%20-%20ESGC%20Cost%20Performance%20Report%2012-11-2020.pdf
https://www.pv-magazine.com/2022/02/02/vistra-to-expand-what-was-already-the-worlds-largest-energy-storage-facility/
http://www.caiso.com/informed/Pages/CleanGrid/default.aspx

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