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Imprevedibilità del Sole e del VentoSiamo tutti a favore dell’energia rinnovabile. È il futuro, e su questo non abbiamo dubbi. Tuttavia, anche le rinnovabili hanno il loro lato oscuro  con cui è necessario fare i conti: la loro imprevedibilità ed incostanza. Non c’è sempre sole, e d’altra parte non c’è sempre vento. Peccato che l’energia richiesta dalle attività umane, durante il corso dell’anno, segue un andamento abbastanza prevedibile, e strettamente connesso allo stile di vita della società.

 

Durante la settimana, quando gli uffici in cui ci rechiamo a lavorare sono attivi, il consumo di energia aumenta. Se c’è una giornata di caldo torrido a luglio, e tutti hanno i condizionatori accesi, i consumi di energia elettrica si spingono a fondo scala, fino a rischiare il blackout come è successo alcuni anni fa. Nel weekend, con gli uffici chiusi e le attività produttive inattive, si consuma meno energia, e così via…

 

 

Le fonti fossili avevano un grosso pregio che ci ha sempre fatto abbastanza comodo: erano facilmente regolabili. Se la domanda di energia incrementava, era sufficiente aumentare la quantità di combustibile bruciata in caldaia, in modo che, la potenza erogata dalla centrale termoelettrica aumentava di conseguenza. In questo modo, in maniera abbastanza facile, era possibile seguire il profilo dei consumi energetici di tutta la rete elettrica senza particolari difficoltà.

 

Le fonti di energia rinnovabile invece, da questo punto di vista non sono facilmente addomesticabili, quindi non è tanto questione di disciplinare il sole e il vento, cosa che, anche volendo, riesce abbastanza complicata da realizzare, piuttosto, bisogna mirare a rintracciare delle strategie in grado di far fronte a quella che, in termini tecnici, viene chiamata aleatorietà delle fonti di energia rinnovabile.

 

L’Istituto per l’Economia e l’Analisi Finanziaria dell’Energia (IEEFA) ha indagato sulle strategie che sono state messe in atto in alcuni Paesi del Mondo al fine di aumentare la penetrazione delle fonti rinnovabili (cioè la percentuale di fonti rinnovabili) nel loro mix energetico.

 

Paesi come Irlanda, Spagna, Germania, Danimarca, Australia Meridionale, California, Texas, Uruguay e lo stato indiano del Tamil Nadu sono stati studiati in ragione del fatto che in queste nazioni le energie rinnovabili vengono integrate a livelli fino a 10 volte superiori rispetto alle medie globali, utilizzando delle azioni ed opzioni mirate ad accrescere sensibilmente la produzione di energia eolica e solare.

 

Quindi come si sono comportati questi Paesi, a quali idee hanno saputo fare ricorso?

 

Metropoli come Volano Energetico1) Investimenti tempestivi nella rete di trasmissione.

Il Texas ha collegato i suoi impianti eolici alle aree più popolate dello stato. Questo ha consentito di ridurre le perdite di energia e la congestione della rete elettrica.

Infatti, le aree densamente popolate fungono da volano energetico per l’energia eolica. Le oscillazioni nella produzione di quest’ultima, vengono facilmente compensate dal quantitativo di potenza normalmente richiesto dalle grandi città.

Per capirci, su un totale di potenza richiesta dell’ordine dei miliardi di Watt (la potenza assorbita dall’area densamente popolata) chi starebbe a preoccuparsi di quello che succede a qualche decina di milioni di Watt (l’energia prodotta dall’eolico)? 

 

2) Migliorare l’interconnessione fra i mercati energetici e le cooperazioni transfrontaliere.

Questa è stata la strategia della Danimarca e della California. Sostanzialmente mettendo meglio in comunicazione le realtà che nei vari settori producono e consumano energia, si riesce a bilanciare meglio la variabilità della produzione di energia da fonte rinnovabile.

In questo caso è come se il volano fosse distribuito su una superficie più vasta, che coinvolge più mercati energetici e più produttori e consumatori di energia.

 

3) Priorità alle risorse di generazione flessibile per bilanciare l’energia eolica e solare.

Questa è stata la strategia messa in atto dall’Uruguay, che ha utilizzato l’energia idroelettrica per bilanciare la crescita di energia solare ed eolica. In pratica le centrali idroelettriche assorbono la variabilità delle altre fonti di energia rinnovabili perché sono regolabili più facilmente.

 

4) Riforma del mercato per incentivare le forniture di backup flessibili e  per promuovere l’efficienza.

Questa è stata la strategia della Germania e dell’Irlanda che ad esempio hanno agito in maniera tale da bilanciare in tempo reale la domanda con l’offerta, e hanno introdotto prezzi negativi per l’energia.

Il prezzo negativo significa che chi produce energia è disposto a pagare per farsi comprare l’energia che produce, questo per non mettere in standby la produzione. Naturalmente, se le condizioni di domanda di energia non cambiano, arriva un punto anche per il produttore che è più conveniente fermare l’impianto.

 

5) Supportare la flessibilità dal lato della domanda. 

Questa è stata la strategia dell'Australia Meridionale e della Germania. Ad esempio incentivando l’utilizzo di batterie o ricorrendo a gare giornaliere per operatori eolici e solari presentando offerte basate sulle previsioni.

In pratica chi compra energia (domanda) potrebbe ritenere più conveniente farlo quando i produttori prevedono una maggiore produzione di energia (offerta). Si creano quindi i presupposti per rendere più interattivo il rapporto tra produttore e consumatore di energia in funzione delle condizioni meteo.

 

6) Migliorare le previsioni su sole e vento.

Come nel caso della Spagna, che fornisce previsioni sull'andamento del vento ogni ora su un periodo di tempo che arriva fino a dieci giorni. Di conseguenza, se gli operatori conoscono per tempo l’andamento del sole e del vento possono migliorare la gestione delle reti.

 

macchina elettrica ricaricaUn altro modo per fare fronte alla variabilità della produzione di energia rinnovabile, tra qualche anno, sarà l’impiego di milioni di batterie ricaricabili legate all’utilizzo di vetture elettriche. In questo caso è come se il volano energetico fosse distribuito, e in maniera capillare, tra tutti i milioni di persone che utilizzeranno un’auto elettrica.

 

Infatti, i momenti in cui le auto dovranno essere ricaricate saranno distribuiti durante tutto il corso della giornata. Questo renderà possibile avere una capacità di diversi gigawattora di energia in cui poter riversare le fluttuazioni della produzione aleatoria di energia rinnovabile legata al Sole e al vento.

 

I meccanismi che abbiamo descritto costituiscono il modo in cui sarà possibile integrare sempre di più l’energia rinnovabile nello sviluppo della nostra civiltà globale. Ogni passo avanti che facciamo ci aiuta  a lasciarci alle spalle l’era del petrolio. Possiamo dire che stiamo entrando nel vivo della grande transizione che ci porterà verso una Nuova Era Solare dell’Energia.