Molti fanatici del 100% energia rinnovabile si rifiutano di capire che uno dei principali problemi dell’aumento delle fonti energetiche green nelle reti elettriche sono proprio le reti stesse. Intanto perché gli impianti rinnovabili hanno delle restrizioni in più rispetto agli impianti convenzionali riguardo alla locazione (le turbine eoliche ad esempio vanno posizionate nelle zone ventose e i pannelli solari in quelle soleggiate), ma soprattutto perché passare da una generazione centralizzata a una distribuita richiede che l’energia sia in grado di fluire nelle reti in entrambe le direzioni.
Facciamo un esempio per chiarire la situazione: supponiamo di avere un impianto di grossa taglia a Gotham City che alimenta anche le zone periferiche di Metropolis (città molto soleggiata), Rapture (città ricca di risorse idriche) e Petoria (città ricca di vento), e di volerlo rimpiazzare con una serie di impianti rinnovabili, cosa succede alle reti? Prima della transizione, la rete deve portare l’energia da Gotham verso le tre città, e quindi servono tre linee principali, ciascuna con capacità X, che vanno dalla centrale convenzionale ai territori.
Dopo la transizione, io avrò dei momenti molto soleggiati, ma con poco vento, e quindi gli impianti fotovoltaici di Metropolis dovranno alimentare tutte e quattro le città (dovrò potenziare i collegamenti elettrici da e per Metropolis); poi avrò dei momenti in cui avrò molto vento e poco sole, e allora saranno i mulini di Petoria a dover fornire energia a tutti (altre linee che vanno potenziate); poi avrò momenti in cui il vento e il sole abbondano, e allora potrò usare l’eccesso energetico per accumulare energia nei bacini di pompaggio di Rapture, ma questo richiede che le linee che vanno verso Rapture siano più capaci; e infine avrò momenti in cui il sole e il vento non ci sono, e allora dovrò fare uso dell’energia accumulata, e se non basta dovrò riattivare la centrale di Gotham City.
I binari di rame della transizione energetica
In pratica, sono passato da una situazione in cui mi servivano 3 connessioni, ciascuna con capacità X, a una situazione dove mi servono 6 connessioni a raggiera, ciascuna con capacità 3X.
Questo facendo finta che tutte e quattro le città abbiano istituito delle comunità energetiche e quindi che ogni città riesca ad alimentarsi con l’energia che produce senza doverla immettere in rete, altrimenti il numero di cavi va ulteriormente raddoppiato per evitare congestioni (l’energia elettrica non può scorrere in due direzioni opposte contemporaneamente nello stesso filo).
A questo ovviamente bisogna aggiungere l’elettrificazione, che richiederà ulteriori collegamenti (ad esempio, nuove colonnine di ricarica per le auto elettriche) e, se l’elettricità non arriva ovunque, anche nuove linee per collegare le aree isolate.
Alla fine del conto, quanti nuovi cavi dovrò tirare? Tenetevi forte, perché la risposta è interessante.
L’agenzia internazionale dell’Energia ha infatti pubblicato un report dove analizza il rischio che la rete elettrica possano diventare un collo di bottiglia nella spinta alla transizione verso l’energia pulita. I dati – basandosi sullo scenario Net Zero Emissions, ovvero quello in cui per produrre energia non si emettono nell’ambiente sostanze clima alteranti – sono sorprendenti.
“Per raggiungere gli obiettivi climatici servono 80 milioni di km di linee elettriche entro il 2040, ovvero quanto costruito negli ultimi 100 anni” spiega il direttore dell’Iea Fatih Birol.
Nello scenario preso in considerazione dall’Iea il nucleare fornisce appena l’11% dell’energia mondiale nel 2050, quindi si “limita” a raddoppiare rispetto a oggi. La conclusione è che entro il 2040 (quindi entro 15 anni) bisognerà costruire o ripristinare 80 milioni di chilometri di linee elettriche, cioè circa il doppio della distanza tra la Terra e Venere e poco più della distanza tra la Terra e Mercurio, nonché la lunghezza di un cavo che fa 120 avvolgimenti dalla Terra alla Luna, o duemila volte il giro dell’equatore terrestre.
Ma c’è di peggio, perché, se a livello di mero chilometraggio si tratta di raddoppiare l’intera rete elettrica mondiale (costruita in oltre un secolo) in 15 anni, in realtà la capacità delle linee nuove dovrà essere molto più alta di quella delle linee esistenti, quindi la quantità di rame e alluminio necessari nei prossimi 15 anni sarà molto più alta di quella utilizzata per tutti i collegamenti elettrici dello scorso secolo.
Supponendo che il 3% delle nuove reti siano nella fascia dell’altissima tensione, solo per quel 3% servirebbe una quantità di alluminio che va da 30 a 56 milioni di tonnellate, a seconda se la linea è a terna singola o doppia – la produzione mondiale annuale di alluminio nel 2021 è arrivata a 67 milioni di tonnellate, e l’alluminio si utilizza praticamente ovunque.
Se il 30% delle nuove reti fosse costituito da cavi aerei a media tensione, come quelli della nostra rete nazionale (dove la media tensione costituisce circa il 30% delle connessioni), la quantità di rame richiesta solo per quella quota-parte sarebbe di 75 milioni di tonnellate, cioè quasi il quadruplo dell’attuale produzione mondiale.
Oltre alle materie prime, si pone poi il problema dei costi: solo nel Regno Unito, e solo per connettere i parchi eolici offshore, la spesa sarà di 54 miliardi di sterline (circa 65 miliardi di euro al cambio attuale) per le nuove connessioni, per cui possiamo facilmente assumere che la spesa per il pianeta intero sarà nell’ordine delle decine di migliaia di miliardi di dollari.
Io non so dire con esattezza quanto si risparmierebbe con una penetrazione maggiore di nucleare nello scenario Net Zero Emissions. Però è evidente che chi sostiene che col nucleare i tempi e i costi sarebbero eccessivi non ha nessuna idea di quello di cui sta parlando.
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Fonte : Today
