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Fotovoltaico

(Public Policy / Stradeonline.it)

In Italia, ad oggi, conviene investire sulle energie rinnovabili? Spesso il dibattito su quest’argomento ha una base, da entrambe le parti, più ideologica che pratica, a partire dal fatto che è difficile trovare una definizione condivisa di ‘convenienza’. Un indicatore piuttosto affidabile per stabilire il costo dell’energia elettrica ricavata da fonti sia fossili che rinnovabili, tuttavia, esiste: è il Levelized Cost of Electricity o LCOE.

Questo parametro permette di tenere conto di quanto costi costruire un impianto, quanto costi l’eventuale carburante, quanto costino la sua gestione e manutenzione, gli ammortamenti, le tasse eccetera: rappresenta infatti il prezzo di vendita necessario – considerando l’energia generata da un impianto lungo tutta la sua vita tecnica – per coprire tutti i costi relativi alla costruzione e all’esercizio dell’impianto stesso (oneri finanziari e tasse inclusi) e per ottenere un determinato ritorno sul capitale investito.

Se l’LCOE è più basso del prezzo di vendita dell’energia allora ci sarà un ritorno maggiore; se invece l’LCOE è più alto il ritorno sarà minore o nullo. Confrontando, nella tabella qui di seguito, l’LCOE con il prezzo medio dell’energia elettrica in Italia, si nota che attualmente le fonti fossili sono ancora economicamente più convenienti delle rinnovabili, in quanto il loro LCOE è molto più basso.

Tabella 1 – Dati RSE da elaborazione su dati IEA 2009 e Eurostat 2012

Tabella Piccolo 1

L’LCOE mediamente più elevato delle fonti rinnovabili è dovuto in massima parte al costo di costruzione dell’impianto. Gli impianti a fonti fossili hanno, infatti, il vantaggio di poter contare su una tecnologia già consolidata. Ciò si traduce in costi di installazione molto bassi, che li portano ad essere economicamente convenienti anche se, nei fatti, hanno costi di esercizio più elevati, a causa della necessità di procurarsi il combustibile (viceversa, l’energia prodotta a partire da una fonte rinnovabile ha il vantaggio che il vento, il sole o l’acqua non debbano essere acquistati, ma si trovino disponibili in natura).

Altra questione molto importante è quella della resa per spazio occupato: una centrale termoelettrica raggiunge facilmente potenze installate di svariati MW nello spazio che occuperebbe un capannone industriale, mentre, poniamo, un impianto eolico necessita di molto più spazio per distribuire le varie turbine, che spesso, peraltro, sono in zone poco accessibili come boschi e crinali, ed è frequente che sia necessario costruire strade apposite o allargare alcune delle vie esistenti per poterle trasportare in loco.

Il diametro delle turbine eoliche supera anche i 100 m e la loro altezza al mozzo è dello stesso ordine di grandezza, quindi in totale, da terra alla punta della pala, si parla di impianti alti circa 150-200 m. Ovviamente esiste anche il mini-eolico ad uso residenziale che è molto più piccolo, ma, se parliamo di centrali di produzione capaci di fare concorrenza alle centrali termoelettriche, allora i numeri e le grandezze sono quelli.

Tutto lo spazio e i problemi logistici relativi alla costruzione di un parco eolico ovviamente si traducono in costi maggiori da sostenere rispetto all’installazione della stessa potenza in una centrale termica. Discorso simile per il fotovoltaico: per ottenere una potenza notevole, paragonabile con quella di una centrale “tradizionale”, bisogna lastricare di pannelli le zone agricole, rendendo necessario l’acquisto o l’affitto di grossi appezzamenti.

Il prezzo di vendita dell’energia si forma localmente. L’Italia è divisa in zone, e gli impianti di produzione che immettono energia elettrica in rete ricevono in cambio il prezzo che si è formato in quella zona specifica, in base a criteri di domanda e offerta. Per poter capire se un impianto è conveniente, dunque, oltre al suo LCOE è opportuno anche capire come varia mediamente il prezzo nella zona in cui esso opera. Dalla tabella si nota che il fotovoltaico, l’idroelettrico e le biomasse in alcune condizioni avrebbero LCOE ben più alto del prezzo dell’energia, risultando non convenienti.

Il fotovoltaico, ad esempio, mostra un LCOE molto alto e vario, da 150 a 329 €/MWh. Il valore è mediamente più elevato rispetto alle altre fonti, innanzitutto a causa di maggiori problemi tecnologici che vanno affrontati sia in costruzione sia durante la vita tecnica dell’impianto. Per spiegare la forte variabilità bisogna tenere in conto che la produzione di energia elettrica con impianti fotovoltaici dipende dall’insolazione.

Due impianti identici per potenza installata avrebbero una produzione elettrica annua attesa pari a 1.050 kWh/kWp a Milano e 1.400 a Messina. Inoltre gli impianti su tetto hanno installazioni più costose di quelli a terra, e sugli impianti piccoli pesano molto di più i costi fissi: si stima che un piccolo impianto da 3 kW può facilmente avere LCOE pari a 329 €/MWh, mentre un impianto costruito con pannelli di pari producibilità, ma potenza installata di 2000 kW, avrà un LCOE pari a 150 €/Mwh.

Per quanto riguarda le biomasse, la variabilità dell’LCOE è dovuta al tipo di biomassa utilizzata: gli impianti a cippato hanno LCOE molto elevato, mentre quelli a biogas corrispondono alla parte bassa del range. L’eolico ed il geotermico presentano LCOE bassi e quasi competitivi con quelli delle centrali termiche a combustibili fossili, rendendo l’investimento possibile ed auspicabile.

Guardando al medio termine, si stima che i costi delle rinnovabili potrebbero scendere di un ulteriore 20-30% nei prossimi 15-20 anni, rendendole così più appetibili anche senza incentivi.

Tuttavia, rimane un’altra questione aperta: quella della rete elettrica nazionale italiana, inadatta, ad oggi, ad affrontare la distribuzione di una grande quantità di energia da fonti rinnovabili. Ad esempio, negli ultimi anni, c’è stata una forte produzione di energia eolica in Puglia, Calabria e Sicilia, lontano tuttavia dai luoghi dove il fabbisogno energetico è più alto, e ciò ha causato vari problemi tecnici. Per far fronte a questi problemi è stata pianificata la costruzione di un nuovo elettrodotto tra Calabria e Sicilia [naturalmente osteggiato dall’eterno fronte del NIMBY, NdR] e di nuove linee dell’alta tensione ad interconnettere varie parti d’Italia.

Il centro della questione, insomma, è che alcuni impianti a fonti rinnovabili, com’è noto, non possono garantire una produzione stabile e continua. L’eolico ed il fotovoltaico, ad esempio, sono fortemente legati al clima, producendo più o meno energia a seconda delle condizioni atmosferiche. Anche questo ha messo a dura prova la nostra rete elettrica nazionale.

Normalmente, per garantire che in ogni momento ci sia la giusta quantità di energia in rete, sono attive alcune centrali termiche, alimentate da combustibili fossili e molto poco modulabili, che formano il base load del nostro mix energetico. A richiesta, nelle ore di picco, vengono accese altre centrali di tipo più modulabile, che garantiscono ci sia abbastanza energia per tutti. In questo sistema si sono inseriti quasi improvvisamente il fotovoltaico e l’eolico, con la loro produzione variabile e poco prevedibile. Nei giorni soleggiati e ventosi la produzione da rinnovabili può arrivare a sovrapporsi al base load da fonti termiche, creando problemi al bilanciamento della rete. Questo ha portato a nuove regole per i produttori discontinui, che dovranno limitare i loro apporti in rete per evitarne lo sbilanciamento.

Ciò dimostra che il nostro sistema non è ancora tecnologicamente pronto a liberarsi, da un giorno all’altro, del base load termico, perché ci è più facile prendere meno energia dalle rinnovabili che spegnere le grandi centrali termoelettriche. Quando il base load sarà formato da biomasse, geotermico e grande idroelettrico potremmo considerarci un paese verde, ma quel giorno è ancora di là da venire. Ad oggi, considerando i dati come sono e non come vorremmo che fossero, non siamo pronti ad abbandonare le fonti fossili, che da sole costituiscono più del 50% della nostra produzione di energia.

Figura 1 – Produzione di energia elettrica per fonti – 2014 (Elaborazione Aeegsi su dati di Terna)

Grafico Piccolo 2

Per poter avere un apporto sempre maggiore di energia rinnovabile nel nostro mix energetico sarà necessario un cambiamento tecnologico, ovvero l’adeguamento della rete esistente al nuovo modo di generare energia, diffuso e spesso discontinuo. In questa ottica andranno sviluppati i sistemi di accumulo e potenziate e migliorate non solo le già citate linee in Alta Tensione, ma anche quelle in Media e Bassa, sviluppando quella che in gergo si chiama “Smart Grid”, ovvero una rete di distribuzione di energia elettrica resa intelligente grazie a sensori e meccanismi di auto-regolazione.

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