Rappresenta solo lo 0,1 per cento della produzione mondiale di elettricità, eppure l’energia eolica continua a far parlare di sé, con una crescita del 32 per cento annuo dal 1997 al 2002. Quale sarà il suo ruolo nel soddisfare la domanda crescente di energia e allo stesso tempo limitare le emissioni di gas serra? Il vento promette molto, ma il successo dell’eolico dipende da diversi fattori: politiche dei cambiamenti climatici, sviluppo di reti e connessioni elettriche, mercati dell’elettricità e sistemi di previsione e gestione delle intermittenze. Non rappresenta ancora più dello 0,1 per cento della produzione mondiale di elettricità, eppure lenergia eolica continua a far parlare di sé, riempie articoli scientifici e di divulgazione, viene studiata come esempio di sussidi pubblici. A volte mette perfino daccordo eco-scettici, convinti che i mulini a vento debbano restare confinati ai libri di Cervantes, e ambientalisti doc, che guardano preoccupati allo sventolare delle pale, forse calandosi un po troppo nel ruolo di uccelli migratori. La situazione e le potenzialità Nel frattempo, il vento fa la sua parte: 32 GW di potenza installata nel mondo al 2002 (poco meno della metà di quella complessiva italiana), una crescita del 32 per cento annuo dal 1997 al 2002. In termini assoluti, addirittura superiore a quella dellidroelettrico; certo, sempre un ordine di grandezza inferiore a quello delle centrali a gas. Ma restando anche dentro i limiti dellutilitarismo per cui “Economics matters”, non se la cava poi così male (si veda la tabella): in siti buoni, il costo medio dellenergia eolica si aggira intorno ai 4-6 c$/kWh (senza sussidi o crediti), e passi avanti nella progettazione delle turbine potrebbero abbassare il costo fino a 2 c$/kWh nei prossimi venti anni. I costi Per studiare le potenzialità di sviluppo delleolico su larga scala, oltre ai costi dinstallazione diretti bisogna considerare anche i costi che derivano dalla non continuità della generazione di elettricità, causata dalla variabilità del vento, e i limiti imposti dalla conformazione geografica. E la convenienza In un articolo di prossima pubblicazione, due ricercatori nord americani hanno studiato la fattibilità economica dello sviluppo su larga scala delleolico per il mercato statunitense. (1) Diventa conveniente, compresi i costi aggiuntivi, per prezzi della CO2 superiori ai 40 $/tCO2: un valore elevato, ma molto vicino a quello scambiato nelle ultime settimane nel mercato dellemission trading europeo. Inoltre, leolico è economicamente competitivo rispetto ad altre opzioni per la riduzione delle emissioni di gas serra, quali nucleare e carbone con sequestrazione e stoccaggio della CO2. (1) De Carolis, J. e K. David (2004), “The Economics of Large-Scale Wind Power in a Carbon Constrained World”, in corso di pubblicazione in Energy Policy. Disponibile su internet all’indirizzo: http://dx.doi.org/ inserendo il Tabella 1: costi di generazione elettrica Fonte: International Energy Agency, World Energy Outlook 2004
Date le premesse, viene da chiedersi quale possa essere il ruolo del vento nel soddisfare la crescente sete di energia, e allo stesso tempo limitare le emissioni di gas serra responsabili del cambiamento climatico. Se lenergia eolica rimane infatti la più certa fonte verde di elettricità, vale anche il contrario: senza la sensibilità ambientalista di alcuni paesi, del Nord Europa in particolare, e i sussidi che ne seguirono a partire già dagli anni Settanta, la tecnologia e il mercato dellelettricità eolica non si sarebbero di certo sviluppati così rapidamente. Adesso, con accordi stringenti sui limiti di emissioni di CO2, la disponibilità di una fonte a emissioni zero e a un prezzo ragionevole può tornare utile a tutti.
Quale futuro quindi per leolico? È immaginabile che entro poche decadi il 20 per cento della produzione di elettricità globale sia eolica, come già accade in Danimarca? A che valore della CO2? Cè un limite superiore di penetrazione oltre il quale non si potrà comunque andare?
Lintermittenza è spesso citata come il principale ostacolo allo sviluppo delleolico. Sistemi di back-up vale a dire capacità eccedente di centrali non intermittenti come le termoelettriche devono essere approntati, e costituiscono un costo aggiuntivo che aumenta quello di pura generazione. Costi addizionali derivano dalle lunghe linee di trasmissione i campi eolici sono spesso lontani dai centri abitati o addirittura nel mare e dagli eventuali sistemi di accumulo. La distribuzione geografica pone, come ovvio, un limite fisico allo sviluppo delleolico: per essere competitivo, ha bisogno di siti con vento sostenuto, a volte in zone remote e poco accessibili, e comunque esauribili.
Il costo dellintermittenza viene generalmente quantificato attorno ai 2 c$/kWh, ma in realtà dipende da un elevato numero di fattori. In particolare, limpatto sulla rete elettrica e i costi che ne risultano non sono ovvi quando il vento serve una percentuale importante della produzione elettrica.
In Danimarca, ad esempio, i costi sono contenuti dallefficienza del mercato elettrico del Nord Pool (Danimarca, Finlandia, Svezia, Norvegia), dalla possibilità di accumulare energia tramite pompaggio dei bacini idrici norvegesi e dalla forte interconnessione con la rete elettrica tedesca.
Qualora la penetrazione dellenergia eolica dovesse aumentare molto, investimenti in reti elettriche e connessioni saranno indispensabili, e i costi aggiuntivi potrebbero salire ben oltre i 2 c$/kWh. Molto dipenderà anche dallo sviluppo di mercati elettrici integrati, in cui poter scambiare eccesso di offerta di elettricità in modo efficiente.
Il successo delleolico, quindi, dipenderà innanzitutto da come si svilupperanno le politiche sui cambiamenti climatici, sia a livello internazionale, già dal dopo-Kyoto, sia di singole regioni o Stati. Tuttavia, sarà legato anche al modo in cui il sistema elettrico nel suo complesso saprà gestire la maggiore flessibilità imposta dalleolico: rete e connessioni elettriche, mercati dellelettricità, sistemi di previsione e di gestioni delle intermittenze, saranno tutti fattori importanti.
Infine, la stessa composizione del parco di generazione elettrica sarà determinante: i costi aggiuntivi di intermittenza sono infatti molto più bassi se il mix elettrico è dominato dalle flessibili centrali a gas, che coprono facilmente le intermittenze, invece che da centrali a carbone o nucleare, più lente nel seguire il carico.
Lavoce è di tutti: sostienila!
Lavoce.info non ospita pubblicità e, a differenza di molti altri siti di informazione, l’accesso ai nostri articoli è completamente gratuito. L’impegno dei redattori è volontario, ma le donazioni sono fondamentali per sostenere i costi del nostro sito. Il tuo contributo rafforzerebbe la nostra indipendenza e ci aiuterebbe a migliorare la nostra offerta di informazione libera, professionale e gratuita. Grazie del tuo aiuto!
Professore ordinario presso la School of Management del Politecnico di Milano e direttore dell'Istituto europeo per l'economia e l'ambiente (EIEE), una partnership tra Resources for the Future (RFF) e la Fondazione CMCC. Precedentement ha coordinato il programma sul clima della Fondazione Eni Enrico Mattei. È stato fellow presso il Center for Advanced Studied in Behavioural Sciences presso la Stanford University e post-doc presso Princeton University. La sua ricerca riguarda le politiche di mitigazione dei cambiamenti climatici ed è apparsa su importanti riviste scientifiche. È autore dell'IPCC (5 ° e 6 ° rapporto), co-dirige dell'International Energy Workshop ed è stato vicedirettore della rivista "Climatic Change". Ha vinto un grant dal consiglio europeo per le ricerche (ERC). Ha consigliato diverse istituzioni internazionali sui cambiamenti climatici, tra cui l'OCSE, la Banca asiatica per lo sviluppo, la Banca mondiale.
Fausto Martino
I commenti dellIng. Tavoni sono ampiamente condivisibili.
Ciononostante, il suo scritto non menziona un altro tipo di intermittenza ben piu importante: l’intermittenza dei prezzi dei combustibili fossili, e in particolare (almeno in Europa) per quelli del gas.
Sfortunatamente l’attrattivita’ dell’eolico non e’ legata a meriti propri, ma alle debolezze (leggi il prezzo, soprattutto attuale) di altre fonti di energia.
In Germania, ad esempio, il prezzo del gas dovrebbe aumentare del 70-80% rispetto agli gia’ stratosferici prezzi attuali affinche’ l’eolico inizi a diventare competitivo in termini di costo per unita’.
Inoltre all’analisi dellIng. Tavoni sfuggono due considerazioni di carattere “geografico:
1) in parecchie nazioni, i posti piu’ favorevoli per l’eolico sono gia’ stati occupati da wind-farms, tanto che si e’ iniziato a installare turbine in mare aperto (dove l’intermittenza del vento e’ minore). Ne consegue che la potenzialita’ marginale di nuove wind farms su terra sara meno promettente.
2) a parita’ di capacita’ generativa, le wind farm occupano un’area almeno 10 volte maggiore rispetto a quella di una centrale a combustibili fossili. Quale sarebbe l’impatto sullambiente? Accetterebbe il pubblico cosi’ tante eliche sparse sul territorio, e persino in mare?
Mirco Rossi
Affrontare il futuro dell’eolico solo dentro i limiti dell’utilitarismo economico e valutare il suo impatto sull’ambiente nella sola fase di funzionamento (emissione zero) è un approccio molto discutibile.
Sono convinto che l’eolico vada sviluppato unicamente nei siti e nelle condizioni che garantiscano pregiudizialmente un BILANCIO ENERGETICO POSITIVO tra l’energia prodotta nella vita dall’impianto e quella necessaria (da fonte fossile o nucleare) alla produzione di ogni sua parte, alla realizzazione gestione -smantellamento dell’impianto, dalla “culla alla tomba”.
Analoga impostazione deve essere mantenuta anche nel valutare l’impatto sull’ambiente.
Per non incorrere in errori, magari involontari ma gravi, credo sia più che mai necessario diventi prassi procedere per ogni installazione energetica, ma in particolare per quelle relative alle cosiddette fonti alternative, ad una valutazione LCA (Life Cycle Assessment).
Ho letto il commento di Fausto Martino; dai dati in mio possesso il rapporto tra l’occupazione di territorio della fonte eolica rispetto alle centrali termoelettriche, a parità di energia effettivamente prodotta, è – purtroppo maggiore di quello da lui indicato (10 volte) e si colloca a ben più di un ordine di grandezza.
ing. v. muscatelli
Concordo pienamente con Mirco Rossi ed è quello che vado ribadendo da tempo che l’eolico vada sviluppato unicamente nei siti e nelle condizioni che garantiscano pregiudizialmente un BILANCIO ENERGETICO POSITIVO tra l’energia prodotta nella vita dall’impianto e quella necessaria (da fonte fossile o nucleare) alla produzione di ogni sua parte, alla realizzazione gestione -smantellamento dell’impianto, dalla “culla alla tomba”.
Allo stato attuale la produzion di energia deve essere fondata su un opportuno mix delle fonti attualmente disponibile, implementazione del risparmio/efficenza del ciclo produzione-uilizzzo e forte impulso alla ricerca tecnologica per nuove fonti.