41 Gigawatt – Sesta Parte

Ed eccoci all’ultimo round. Ora che abbiamo almeno un’infarinatura sulle principali tecnologie utilizzate per produrre energia elettrica, è giunto il momento di tirare le somme e chiedersi: quali sono le scelte “giuste” per farlo?

Mettetevi comodi, tirare le somme non sarà una cosa breve, ci sono tanti aspetti da considerare. Vediamo di esaminare almeno i più importanti, e partiamo dall’analizzare le esigenze che devono essere soddisfatte in questo tipo di valutazione.
Inizierei da queste tre (non necessariamente in ordine di importanza):
a) il contenimento della spesa
b) l’autonomia produttiva
c) il rispetto dell’ambiente e del territorio
Vediamole una per volta.

a) Il contenimento della spesa.

Coi conti pubblici che abbiamo, meno spendiamo, meglio è: lapalissiano vero? Invece – come forse saprete – l’Italia è uno dei Paesi europei in cui l’energia elettrica per grandi utenze (oltre 7500 kWh quelle delle industrie, dove i costi incidono sulla competitività) costa di più. Nella tabella seguente sono riportati i prezzi di un kWh (in centesimi di euro) nei vari paesi europei.

La tabellina è un po’ vecchia: con il recente aumento del petrolio qualche spostamento dovrebbe esserci stato. Comunque salta immediatamente agli occhi che il costo dell’energia italiana per le utenze medio-alte è dell’ordine del doppio di quello che pagano i nostri competitors tedeschi, inglesi e francesi, e comunque oltre il 50% in più della media europea. Se lo fate notare all’ENEL, però, vi risponderà che in compenso la casalinga di Voghera per fare la lavatrice spende la metà che la sua collega di Hannover, e non avrebbe torto…

Il contenimento della spesa si può ottenere in due modi, che possono convivere e concorrere all’obiettivo: il primo è spendere meno possibile per produrre (o acquistare) energia, il secondo è ridurre la quantità di energia consumata, ossia usare meno energia a parità di livello di prestazione richiesto (“efficienza energetica”).

Minimizzare la spesa vuol dire rivolgersi preferibilmente a quelle tecnologie che comportano un minore costo di produzione del singolo kWh (altrimenti poi non lamentiamoci se il costo della bolletta è salato!). Nella tabella che segue sono riportati i costi industriali di produzione (in centesimi di euro per kWh) relativi alle fonti energetiche che abbiamo analizzato negli articoli scorsi. La valutazione dei costi, per assumere valenza davvero strategica, dovrebbe avere un orizzonte esteso almeno ai prossimi 20/30 anni, ma nessuno di noi (e neanche i più accreditati organismi internazionali, fidatevi) possiede la sfera di cristallo, quindi i valori che ho riportato si riferiscono all’ordine di grandezza del (possibile) costo attuale, in Italia, con un’indicazione solo qualitativa della sua probabile variazione per i soli aspetti legati all’evoluzione della tecnologia:(=) vuol dire “costo pressoché stazionario”, (+) e (-) stanno per “in aumento” e “in diminuzione”, il tutto al netto dell’inflazione.

Devo ammettere che reperire i costi è stato piuttosto complicato; i valori che ho scritto sono il risultato di una ricerca condotta attraverso svariate fonti dissonanti (e non è difficile capire perché) che trovate in coda all’articolo: prendeteli con beneficio d’inventario. Per quanto riguarda il nucleare, ai 4-5 €cent/kWh vanno aggiunti i costi del controllo dei depositi di scorie per XXXX anni, ma questo è un costo che nessuno sembra in grado di ipotizzare, e quindi non mi ci azzardo neanche io.

Sul fronte del contenimento del consumo di energia si può operare in varie direzioni:

- un edificio, qualunque sia il suo uso (abitativo, commerciale, uffici, industriale,..) se ben progettato (orientamento, apporti solari, aperture, isolamento delle pareti) e ben costruito consuma per i bisogni di riscaldamento, climatizzazione e di ventilazione, molto meno in apporti esterni di energia di un immobile ordinario. Con un clima come il nostro, specie al Sud, qualsiasi apporto esterno di energia può essere enormemente ridotto o addirittura evitato.

- per uno stesso livello d’illuminazione, una lampadina a fluorescenza consuma fino a cinque volte meno di una lampadina ad incandescenza; la diffusione di elettrodomestici migliori (il consumo dei frigoriferi è il più importante) permetterebbe di economizzare quasi il 40% del consumo di elettricità rispetto la situazione attuale.

- i trasporti collettivi urbani, soprattutto i tram e le metro, consumano molto meno energia, inquinano molto meno e subiscono molto meno incidenti delle automobili private; è lo stesso per il treno in relazione ai camion per quanto riguarda i trasporti di tipo commerciale.

- a parità di produzione, il miglioramento o il cambiamento di processi industriali e macchinari permettono dei risparmi che possono raggiungere dal 30 al 50% dei consumi di energia.

b) L’autonomia produttiva.

Riuscire a produrre in casa nostra l’energia di cui abbiamo bisogno ci renderebbe meno soggetti al rischio black-out o al ricatto commerciale di altri paesi. Riassumo la potenza nominale degli impianti attualmente in funzione (espressa in MW):

In totale fanno circa 36.500 MW ossia 36,5 GW. Come vedete, la maggior parte della nostra energia elettrica (29 GW installati) oggi si produce in centrali termoelettriche che funzionano a gas, a olio combustibile o a carbone: tutti combustibili di cui abbiamo in casa una parte infinitesimale rispetto al fabbisogno e che importiamo a caro prezzo soprattutto dai Paesi OPEC, dall’Algeria e dalla Russia. La stessa cosa dovremo fare con l’uranio nel caso ci si orientasse davvero al ritorno al nucleare.
Quindi stiamo bene attenti quando parliamo di autonomia produttiva: una vera autonomia produttiva dovrebbe prevedere l’utilizzo tendenzialmente esclusivo delle materie prime che abbiamo in casa. Ciò che abbiamo in casa in quantità relativamente abbondante sono l’acqua, il sole e il vento. Sullo sfruttamento dei corsi d’acqua abbiamo già accennato al fatto che esso è per noi ormai prossimo alla saturazione (ma con 5,5 GW installati già copriamo con un sistema rinnovabile una bella quota del fabbisogno, circa il 12%).
Sarebbe bello affidarsi al vento e al sole per coprire il resto e renderci totalmente autonomi!
Ma è possibile farlo? Proviamo a vedere.

Sappiamo che l’attuale fabbisogno medio di potenza installata è di 41 GW, che corrisponde all’energia elettrica di 360.000 GWh consumata in Italia in un anno. Però, nella realtà, nei momenti di picco, il fabbisogno può arrivare a sfiorare anche 57 GW (come accadde nel luglio 2007), e, nei momenti di bassa richiesta, può essere di molto inferiore ai canonici 41GW. Ad esempio, mentre sto scrivendo – sono le 5.00 del 27 settembre – il fabbisogno di potenza è di appena 29 GW. Se voleste divertirvi, sul sito di Terna SpA potete trovare il valore istantaneo dell’energia che l’Italia sta “succhiando” in tempo reale.

Se la somma di tutte le potenze “nominali” installate in Italia è di poco superiore ai 36,5 GW, a renderci “indipendenti”, a parità di consumi, sembrerebbero mancare solo 4,5 GW, ma abbiamo appena visto che in particolari momenti il “sistema paese” di GW può richiederne anche 57 e, allora, al conto ne mancherebbero la bellezza di 20,5: per essere sicuro al 100% di non rimanere al buio va tenuta presente questa eventualità ed occorre attrezzarsi di conseguenza per fronteggiarla. Ci si dovrà dunque affidare a sistemi che siano dotati di potenza effettiva (ossia non solo “potenziale”) in misura tale da erogarne quanta ne serve quando ce n’è bisogno, e lasciarsi una riserva per i picchi. Purtroppo è un problema serio, questo dell’erogazione continua, a cui non c’è altra soluzione che “pompare” energia in tempo reale alla potenza richiesta.

Cerco di spiegarlo meglio con un esempio. Siamo all’interno di un tunnel ed è buio pesto. Prendiamo una normale lampadina ad incandescenza da 100 W ed immaginiamo di fornirle 1 kWh di energia con la potenza di 100 W (cioè la sua stessa potenza nominale): la lampadina resterà accesa per 10 ore. Se la stessa energia di 1 kWh gliela forniamo con una potenza di soli 1 W (ossia ad un centesimo dei suoi 100 W nominali) non è che la lampadina resterà accesa per 1000 ore con una luce più fioca. No, la lampadina non si accenderà affatto, perché le abbiamo sì fornito energia, ma ad una potenza inferiore a quella che serve per eccitare il filamento, e così noi avremo buttato al vento il nostro kWh di energia.

Mettiamo invece il caso che quella lampadina sia all’aperto, in piena luce, e che io possa farle arrivare il suo bel kWh, alla potenza giusta di 100 W, ma solo a partire dalle 7 di mattina. La lampadina resterà accesa per le sue dieci ore, ma la sua luce non mi servirà a un tubo, perché ci si vedeva benissimo ugualmente visto che ero in pieno giorno e c’era il sole.

Questa particolarità dell’energia elettrica costituisce il tallone d’Achille dei sistemi discontinui: se il vento non tira le pale eoliche non girano, se il sole non c’è la cella fotovoltaica non produce corrente elettrica, e se in quel momento il sistema elettrico globale ha bisogno proprio di quella potenza ed io non riesco a fornirla, l’intero sistema collassa (black-out). Proprio come succede a casa vostra quando accendete un elettrodomestico di troppo e sforate la potenza che avete impegnato.
Naturalmente vale anche il discorso inverso: se il vento e il sole ci sono ma non ho bisogno, in quel preciso momento dell’energia che essi producono in quel preciso momento, questa energia va sprecata. A meno che…. A meno che non trovi un sistema per accumularla. Ma allora devo mettere in conto un sostanzioso costo aggiuntivo sia in termini economici che ambientali per immagazzinare quella prodotta in eccesso durante i periodi di minor richiesta ed usarla nei periodi di maggior richiesta.

Se mi avete seguito fin qui, ora sapete il perché per mandare avanti la baracca non si può fare affidamento esclusivo su fonti discontinue (vento, sole) ed è solo attraverso un accurato studio previsionale dell’attività (giornaliera-stagionale-annuale) che si riesce ad avere una discreta produzione stabile di energia da queste fonti. E’ quello che fanno in Germania. Dovete infatti sapere che la Germania, pur essendo in Europa uno dei principali fautori delle fonti rinnovabili, continua a produrre oltre l’80% della sua energia elettrica da impianti a combustibile (oltre il 50% da termoelettico a carbone e oltre il 30% dal nucleare).

Insomma, quando serve energia ed il sole non c’è oppure il vento non soffia, questa energia deve essere erogata da impianti a funzionamento continuo. Neanche l’idroelettrico può considerarsi, a rigore, un sistema continuo, perché ogni tanto le condotte devono essere chiuse per mantenere entro certi livelli l’acqua dell’invaso. Si può dunque sostenere che il solare fotovoltaico e l’eolico possono essere ragionevolmente integrativi, ma non completamente sostitutivi dei sistemi a combustibile (termoelettrico, nucleare). Potrebbe invece esserlo il solare termodinamico a concentrazione, che – come abbiamo visto – ha la possibilità di accumulo di energia fra le sue più interessanti prerogative.

c) Il rispetto dell’ambiente e del territorio.

Ai più attenti non sarà sfuggito che nei precedenti articoli e fino ad ora non è mai comparsa una parolina chiave: Kyoto. Ebbene, è ora di parlarne, poiché una risposta sull’energia non può prescindere dall’impatto che la produzione energetica ha sull’ambiente che ci circonda, ed in primis sul clima del pianeta.
Il Protocollo di Kyoto, elaborato nel 1997 ed entrato in vigore il 16 febbraio 2005, introduce degli obiettivi quantitativi di riduzione per i soli Paesi industrializzati, in base al principio di responsabilità comune ma differenziata. ll Protocollo di Kyoto rappresenta il primo importante simbolo della crescente preoccupazione riguardante le tematiche ambientali e, insieme, il primo e ancora unico strumento assunto a livello internazionale per dare risposta comune alla sfida dei cambiamenti climatici. A conclusione del primo periodo di monitoraggio del Protocollo si evidenzia tuttavia una parziale inefficacia nel controllo delle emissioni di gas-serra. L’Italia non si sta comportando bene nei riguardi del rispetto degli impegni internazionali assunti: l’obiettivo europeo al 2020 è di raggiungere il 30% di riduzione delle emissioni di anidride carbonica, il 20% di efficienza energetica in più e il 20% di energia prodotta da fonti rinnovabili (“30-20-20″ è la sigla del progetto). Il nostro trend è lontano da tutti questi obiettivi parziali e (a meno di dare un forte impulso a tutto il settore) questi obiettivi non saranno raggiunti. Non crediate che la cosa sia indolore: la sottoscrizione del protocollo è un impegno e il disattenderlo costa. Se volete sapere quanto costa, lo potete trovare qui. (Ehi, attenzione però: c’è anche chi pensa che Kyoto sia un bluff !)

Comunque, se ci dessimo da fare, potremmo anche farcela a rispettare almeno una parte della Direttiva Europea, quella che fissa gli obiettivi del ricorso alle fonti rinnovabili per il 12% del fabbisogno entro il 2010 e per il 20% del fabbisogno entro il 2020. Vi ricordo che, dei sistemi esaminati, quelli ad emissione nulla in atmosfera sono il solare, l’eolico, l’idroelettrico, il geotermico e il nucleare. Invece il termoelettrico (a carbone, a gas, a petrolio) emette CO2 ed altri inquinanti: poiché proprio questo (accidenti!) è il sistema che oggi copre la maggior parte del fabbisogno (29 GW), esso dovrà essere gradualmente ma rapidamente soppiantato da altri sistemi, ovvero dovranno essere messi in campo grandi investimenti per la riduzione delle sue emissioni entro limiti compatibili (in questo documento uno studio sulle emissioni di centrali a gas naturale, le meno inquinanti fra le termoelettriche).

Non è solo il clima e l’atmosfera che vanno salvaguardati, ma anche il resto dell’ambiente. E’ quindi importante, nell’impostare la soluzione al problema, considerare l’impatto territoriale che ciascuna delle possibili scelte energetiche si porta appresso. Un parametro di cui si sente parlare poco è il diverso grado di “consumo di territorio” dei vari sistemi. Ecco l’ordine di grandezza della superficie di territorio che viene occupata dall’installazione di sistemi produttivi di potenza nominale pari a 1 GW. Perché fosse di più immediata percezione ho pensato di esprimerla in ettari (1 ettaro = 10.000 mq): considerate che in un ettaro entrano quasi due campi di calcio.

(*) la tecnologia fotovoltaica consente anche una produzione “puntuale” (utilizzando ad esempio le coperture degli edifici) ed in quel caso non vi sarebbe ulteriore consumo di territorio, ferma restando la superficie complessiva da garantire.
(**) A differenza di quanto avviene per le altre centrali, il parco eolico consente almeno lo sfruttamento agricolo o zootecnico dei suoli che lo ospitano

Il “consumo di territorio” non è certo il solo parametro sensibile legato alla compatibilità territoriale: non posso tornarci sopra, ma non dimenticate i problemi legati all’impatto visivo-paesaggistico (presente soprattutto nelle installazioni eoliche e nei sistemi solari centralizzati) né tantomeno quelli legati alla  sicurezza delle installazioni nucleari ed all’efficace smaltimento dei loro residui di lavorazione. Tutti aspetti da non trascurare, per la disamina dei quali vi rimando agli articoli precedenti.

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Abbiamo visto cosa comporta svolgere l’analisi attenti a quelle che sono le tre esigenze primarie che riguardano la produzione dell’energia nel nostro tempo. Sono – io credo – esigenze sulle quali non si può non convenire. Fin qui ho cercato di rappresentare solo dati e fatti, evitando, per quanto possibile, di farmi influenzare dalle mie personali opinioni. Ora faccio un piccolo strappo, ed alle tre esigenze che ho rappresentato vi proporrei di aggiungerne una quarta: non perdere il treno dello sviluppo tecnologico: se vogliamo (continuare ad) essere un paese industrializzato dobbiamo tenerci aggiornati sulle tecnologie, il che non vuol dire semplicemente essere informati su quello che succede in giro, bensì contribuire con le nostre idee e la nostra ricerca all’evoluzione tecnologica mondiale. Per mantenere il proprio elevato standard di vita agli italiani non basta la Ferrari, Armani, il Parmigiano Reggiano o il Brunello di Montalcino, ci vogliono anche aziende che siano competitive sulle tecnologie avanzate. E questo deve valere – secondo me – per tutti i campi della tecnologia, dall’eolico al solare, dalle biomasse al nucleare. Non sappiamo dove andrà il mondo, ma potete scommettere che se il mondo si rivolgerà al nucleare per fusione, i nostri figli potrebbero rimproverarci di essercene disinteressati quando su questa tecnologia ci si sarebbe potuto formare un prezioso know-how: è anche su questo che ci giochiamo il futuro.

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Bene, io spero che questo ciclo di articoli abbia fornito gli elementi di valutazione di base per formarvi un’opinione sul problema energetico nel nostro Paese. Queste le puntate precedenti:

• Prima parte – Introduzione
• Seconda parte – Termoelettrico ed Idroelettrico
• Terza parte – Solare fotovoltaico e Termodinamico a concentrazione
• Quarta parte – Eolico, Geotermico, Biomasse
• Quinta parte – Nucleare

Credo che a questo punto dovreste avere se non tutte almeno la maggior parte delle informazioni utili a formarvi un’opinione sul problema dell’approvvigionamento elettrico nel futuro del Paese.
A questo punto forse vi aspettavate che vi proponessi la “mia” soluzione? E no, troppo comodo!
Ora tocca a voi. Ricordate che vi anticipai che avremmo concluso questo ciclo con un gioco? Ecco, il gioco che vorrei proporvi è questo:
Se doveste decidere voi, come fareste a garantire all’Italia l’energia elettrica necessaria, nel rispetto delle esigenze esposte sopra?

Chi se la sente, si faccia sotto: non si vince niente, al massimo si può perdere un po’ di tempo.
Chi non se la sente, pazienza: spero almeno che abbia le idee un po’ più chiare su come dovrebbe essere inquadrato il problema e che si renda conto di quanto possa essere superficiale sostenere “NO a questo, SI a quello” prima di aver valutato a fondo i tanti aspetti della questione energetica.

Vi lascio una tabella comparativa dei vari sistemi, contenente una sintesi di quello che abbiamo dibattuto in tutto il ciclo di “41 GigaWatt”, e di seguito alcuni link che possono aiutarvi ad approfondire tutta la materia  (oltreché a svolgere il nostro giochino, se vorrete parteciparvi).

clicca per ingrandire

Il recentissimo rapporto ENEA sull’energia (31.07.08 – pdf 1.0 MB)
e la critica di Greenpeace e di Legambiente e studio costi nucleare Legambiente
Il rapporto ISES sulle rinnovabili
Il convegno Amici della Terra – Partito Radicale (11.07.08) – Sintesi – Video (che vi raccomando!)
Le interviste di Repubblica a Silvestrini e a Rifkin
Vari articoli di Battaglia (Galileo 2001), noto “nuclearista” italiano
Un approfondito studio dell’Università di Pisa sui costi del nucleare

Vi raccomando poi un sito in cui potete reperire tante indicazioni su tutta la tematica energetica.
Chi ne sa di più è pregato di mettere a disposizione di noi tutti le sue conoscenze per approfondire meglio questi temi, e ovviamente correggere gli errori o le imprecisioni in cui sono incappato in questo umilissimo tentativo di divulgazione terra-terra.
E infine il mio sentito “grazie” a quelli che hanno avuto la pazienza di seguirmi fin qui.

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