anatomia di un sistema: gli impianti baseload

Alcune tecnologie richiedono forti investimenti specifici mentre, al contrario, contano su fonti dal costo contenuto, spesso composto in parte non trascurabile dai costi di trasporto. La loro accettabilità si basa sulla presenza di notevoli dispositivi ausiliari (quanto a sicurezza, abbattimento emissioni, sistemi di stoccaggio, trattamento, trasporto) che contribuiscono a costi ed ingombri specifici rilevanti. Il tentativo di ridurre questi parametri specifici penalizzanti viene perseguito realizzando esclusivamente taglie molto grandi, da cui ingombri notevoli in assoluto e aggravio del problema di reperimento siti
idonei. Curioso come fin qui, non fosse per aver già accennato a sicurezza ed emissioni, aspetti dove nei due casi le differenze sono notevoli, potrei star parlando indifferenziatamente di nucleare o di carbone. E il parallelismo prosegue: quanto ho detto introduce ad impianti pesanti, con inerzie notevoli, pessimamente operabili con variazioni veloci di carico. Di fatto questa scarsa flessibilità non è solo tecnologica, ma anche economica: un impianto che è costato molto deve produrre molto per essere complessivamente in positivo. D’altronde, rifacendosi al post precedente, questi impianti hanno buona probabilità di “piazzare” la propria produzione per tutte le 24 ore: il profitto marginale sarà positivo anche per bassi livelli di prezzo, visto che i costi variabili (cioè il combustibile) sono bassi.  Dovrebbero di fatto essere presenti in quantità inferiori alla domanda di base ed il gioco è fatto.

Se nel vostro paese avete un Rio delle Amazzoni, allora questi impianti hanno un altro concorrente, che è l’idroelettrico ad acqua fluente: è anche lui costoso, ingombrante e con grossi problemi di impatto, ma per corsi d’acqua enormi ce la può fare. Il combustibile poi è proprio gratuito. Non appena però parliamo di fiumi più piccoli, l’acqua disponibile è in genere tale (stiamo considerando l’intero ciclo annuale) da non poter giocare un ruolo fondamentale. Anche per l’idroelettrico a bacino vale la stessa cosa: vero è che si tratta di fonte gratuita, ma la disponibilità nel ciclo annuale è limitata, per cui dovrò
concentrare la produzione possibile nelle ore più care. Tra l’altro, se qualunque idroelettrico è velocissimo da regolare, il bacino a monte addirittura mi consente di non produrre senza perdere opportunità. Quindi: indicativamente un idroelettrico ad acqua fluente va a fare base assieme a carbone e nucleare, mentre l’impianto a bacino, generalmente non in grado di produrre per tutte le ore dell’anno, correrà dietro ai picchi, meglio remunerati.

Un altro strano strumento è l’idroelettrico di pompaggio: questo spesso si accoppia proprio con gli impianti di base: piuttosto che abbassarli di carico quando la domanda si riduce (notte, festivi) potrei utilizzarli per offrire energia elettrica che serve a “pompare” acqua nei bacini, svuotabili durante le ore che consentono prezzi più elevati. In Italia abbiamo qualche impianto di pompaggio, perlopiù sulle Alpi: erano stati costruiti proprio durante il vecchio programma nucleare, da utilizzare come già detto. Anche senza quel
programma però questi “pezzi” oggi svolgono tutto il loro ruolo (credo che il più grosso sia ancora quello di Entracque, nel cuneese, 1300MW in generazione e qualcosa meno in pompaggio, con tre bacini di monte che portano acqua ad un impianto interamente in caverna. Mi ricordo gli oltre 600m di galleria per entrare nella prima sala, quella degli alternatori, dopo avere girato le auto posteggiate a muso verso l’uscita, da norme di sicurezza…). C’è da proseguire con altri strumenti dell’orchestra; ma per ora mi sembra di avere introdotto i concetti di producibilità, modulabilità, costo marginale e investimento, carico di base e di punta, nonché di avere reso idea di come suonano nell’orchestra carbone, nucleare e i vati tipi di idro.

si fa presto a dire rinnovabili – 1 : anatomia di un sistema

Quale sarà la domanda elettrica in Italia domani? Il sabato è diverso dalla domenica, ed entrambi sono diversissimi da un giorno feriale;  inverno, estate e mezze stagioni comportano differenze.

Cionostante si possono fare previsioni affidabili, e chi di dovere sintetizzerà la previsione per 24 valori medi, uno per ora, e inviterà un po’ di signori a fare le loro offerte di energia elettrica su ciascuna delle 24 fasce. Più la domanda è scarsa (notte, festivi), minore sarà il prezzo di equilibrio che va a fissarsi. Per coprire le ore di punta invece c’è bisogno anche degli impianti che fanno le offerte più care (si chiamano impianti ad elevato costo marginale). Il mercato ha chiuso la sua prima fase, ma non è finita.

Infatti domanda e offerta per il giorno dopo sarebbero equilibrate, se l’Italia fosse un punto senza estensione, cosa che non è. Anzi, l’Italia è lunga, e da un punto all’altro ci si arriva con una rete di trasmissione, gestita in modo pubblico e non discriminatorio (chiunque ha diritto ad usufruirne, pagando il servizio). Questa rete ha dei colli di bottiglia, nonostante si lavori per migliorarla: nelle ore di maggior flusso, non tutta l’energia elettrica richiesta secondo la chiusura del mercato può passare. Per cui all’equilibrio con cui si è chiusa la prima fase di mercato non interessa se molta energia elettrica “piazzata” dalla Lombardia dovrebbe andare in Calabria, in Sardegna o in Sicilia (non letteralmente, ma con una serie di swap, come nel gioco delle tessere). Serve una seconda asta, in cui il bilancio tra domanda e offerta viene riaggiustato introducendo il vincolo dei colli di bottiglia. Insomma, può darsi che un impianto a gas nel Nord  sia restato fuori mercato, mentre in Sicilia un vecchio impianto ad olio combustibile sia entrato offrendo molto più alto (“protetto” dai colli di bottiglia).

Ci siamo? Non ancora: il bilancio si è basato sulle previsioni, affidabili ma con qualche inevitabile scostamento. Ecco allora una serie di soggetti con impianti capaci di fare 100,
eppure disposti a tenerli a 90  e viaggiare a comando da 80 a 100. Questa sorta di “reperibilità”  verrà pagata, se offerta con successo ad un’asta.
Bene, le sedute sono chiuse e, salvo eventi sbalorditivi, siamo pronti per affrontare il giorno dopo.

Si intuisce che a questa scena partecipano impianti programmabili, i cui servizi vengono proposti ad un direttore d’orchestra che li dirige (tecnicamente si dice che provvede al
dispacciamento). E nell’orchestra suonano un sacco di strumenti diversi: gas, carbone,  importazioni, nucleare per chi ce l’ha, magari qualche vecchio rudere ad olio, se, complice la rete, riesce a rendersi utile, e l’idroelettrico.  Mancano giusto le altre rinnovabili, molte delle quali in questa orchestra non suonano.

per chi ha pazienza, nel prossimo post vediamo come suona ciascuno di questi strumenti

 

Si fa presto a dire rinnovabili – prologo

In questo blog vorrei scrivere di energia per chi non ci lavora. Ad esempio per sfatare qualche mito, senza scendere troppo in tecnicismi. E trovo che attorno alle rinnovabili ci sia un po’ troppa poesia;  soprattutto mi dispiace quando sento i soliti fautori del complotto a tutti i costi (non capisci una cosa? Semplice, te lo dico io, c’è un complotto!) pensare che, se non ci fossero cattive volontà, oggi saremmo tutti tranquillamente alimentati da sole e  vento (e magari scarrozzati da auto elettriche, anche se col rinnovabile c’entra sì e no).

Per non essere frainteso, premetto che spero le rinnovabili diventino sempre più importanti. Proprio per questo credo che, per contribuire alla loro causa, bisognerebbe stare attenti a certe posizioni che le promuovono a spada tratta, con un po’ di ingenuità e molta disinformazione: posizioni che finiscono per diventare un boomerang.

Volevo spendermici d’emblée, ma mi sono reso conto che prima di parlare di un importante concetto che si chiama programmabilità (dote di cui molte rinnovabili difettano) era forse meglio un post su quanto complesso sia l’accrocchio che permette di produrre e far transitare per le reti in ogni momento di tutti i giorni-di tutte le settimane-di tutto l’anno esattamente l’energia elettrica richiesta da tutti gli utenti finali, ciascuno a richiederla in un dato luogo e i più senza aver troppo avvisato prima.

Lo farò nel prossimo. Intanto spero che questo post possa anche cominciare a presentarmi

Estor

una sete complicata

Non mi occupo di acqua. Che però all’energia ci somiglia. Perlomeno entrambi (l’acqua ancor più) sono beni inalienabili; e si distribuiscono via rete (anche qui l’acqua ancora di più, nel senso che per  l’acqua spesso il nodo è proprio questo).

Primum vivere: se il diritto all’acqua è filosoficamente inalienabile, ma nessuno ha nè i quattrini nè la capacità di riparare il colabrodo che va dalla fonte all’utente, cosa te ne fai del diritto? Quindi ci sta che un privato possa metterci i quattrini e le capacità per investire e riparare. Non è un cavaliere bianco, per cui lo farà solo a condizione di una gestione concessa, in cui serve acqua ed emette bollette, per rifarsi. E quanto più è bravo a gestire il servizio,  tanto meno spenderà per garantire il minimo servizio pattuito, a vantaggio del suo margine. E quando un certo tempo, anch’esso pattuito, sarà scaduto, si farà da parte con investimento ripagato più un sacrosanto margine in saccoccia. Sacrosanto perchè ha vinto una gara, messo le capacità di costruzione e di gestione, preso il rischio: rispettati i termini di servizio con cui ha vinto l’appalto, cioè a cliente soddisfatto, tutto il resto è suo. Altrimenti si arrangi il pubblico da sè, se possiede internamente soldi e capacità…mi dite che ci sono poveri che la bolletta non la possono pagare? Benissimo, in certe situazioni il contratto preveda il sussidio. Sono dettagli che trovano una soluzione contrattuale.

Piuttosto, il problema è che anche questo connubio perfetto tra pubblico e privato è spesso  filosofia: se il privato fa margine non con bravura, ma piangendo di sopravvenuti imprevisti per aumentare le tariffe; se comincia a far solo finta di investire ciò che doveva, o di garantire il servizio richiesto; se manca un tribunale capace di richiamarlo ai suoi impegni, o se nemmeno c’è causa, grazie a qualche bel fettone elargito ai funzionari che dovevano controllare; se magari il privato è una multinazionale, armata fino ai denti di avvocati e faccendieri che in questi frangenti ci sguazzano…beh la filosofia resta teoria,  (e  quanto meno il paese in oggetto è serio, tanto più questo può succedere).

E d’altra parte un’ improbabile multinazionale “onesta e caritatevole” (come le mission di cui di solito si fregiano sui loghi)  probabilmente avrebbe vita difficile: gente che si serve facendo buchi nelle condutture, altra che sistematicamente ritiene che il prezzo giusto sia zero tondo e non sai come farli pagare…

Capita che più si ragiona su un problema, più la propria posizione si allontana dagli estremi. Nel mio post precedente si capisce che almeno per l’80-90% il nucleare in Italia non mi piace… ma sui due referendum per l’ acqua sono più dubbioso: alla fine mi direi abrogazionista al 60-70%.

nucleare, chi è costui?

Nel primo post il bon ton richiederebbe un minimo di presentazione. Ma domenica prossima c’è un referendum sul quale ci si esprime su temi importanti (anche non andando); se questo post , pur con l’infimo numero di accessi cui può contare, potesse servire a dare qualche spunto anche a pochissimi potenziali votanti… beh, a presentarmi ci penserò poi.

Politici ed esperti di parte chiamati ad esprimersi sui media fanno leva solo sui temi più demagogici ed emozionali: forse così informati e consigliati dai rispettivi consulenti, nessuno pensa ad inquadrare le questioni di nucleare e rinnovabili in modo sostanziale.
Così, con questa faziosità cialtrona e surrettizia, si cerca di intortare chi non ne sa nulla. Che in fin dei conti ha abbastanza diritto di non saperne molto, ma non dovrebbe polarizzarsi senza sapere: finisce che se sei di destra parteggi per il nucleare, mentre per le rinnovabili si gira a sinistra. Tra l’altro lo scontro tra le rinnovabili ed il nucleare a contendersi le attenzioni governative per i prossimi anni è stato, almeno fino a Fukushima, feroce. Anche sulle rinnovabili (e sul solare in particolare) ce ne sarebbero di puntini sulle i da mettere, e li riservo senz’altro ad un prossimo post. Qui mi limito al nucleare, e prendo atto che gli aspetti fondamentali da mettere in luce evidentemente sono troppo aridi, concreti, con poca presa demagogica.  Ad esempio:

1. il programma nucleare in Italia sarebbe costato 50-60miliardi (si parte presentandolo a 35, con il consueto rialzo poi), ed avrebbe assicurato circa il 20% della domanda elettrica nazionale; l’industria delle costruzioni impiantistiche italiana va rilanciata, certo. Ma sarebbe bello rilanciarla con progetti remunerativi, almeno a lungo termine, per tutti. A me piace molto il progetto dei pompaggi idroelettrici nel meridione, perché non lì? Ne parlerò in uno dei prossimi post.
2. con tutta probabilità non si sarebbe mai riusciti ad attuarlo (di sicuro non a partire con la produzione in 10-12 anni).  Ma prima di abbandonarlo sarebbe riuscito a costare 5-10 miliardi in carta (leggi, autorizzazioni studi e progetti) (Se il nucleare verrà stoppato adesso, avremo evitato di buttare 5-10 miliardi senza produrre un chilowattora).
3. il nucleare non è economico. Chi dimostra il contrario mente spudoratamente sui costi finanziari, cioè tarocca l’ammontare finanziario derivante dal disporre del prestito 10 anni prima che un impianto si avvii alla produzione. I tassi di interesse sono altissimi, dato il rischio. Possono alleggerirsi se il consorzio che costruisce la centrale è partecipato anche dai suoi principali utilizzatori: grosse industrie nazionali energivore con utilizzi continui, che garantiscono l’acquisto della produzione per 40 anni e rinunciano ai dividendi. In cambio acquistano a prezzo di costo con diritto di prelazione. Ma questo è Oilkiluoto III, Finlandia. Le banche, valutando minor rischio, hanno calato i tassi. Ve le vedete le industrie italiane di maggior taglia, abituate a ricevere regali senza mai rischiare nulla? E le banche italiane poi? In ogni caso, interessi a parte, Oilkiluoto, che doveva costare 1800 €/kW,  ha sforato bellamente i 3000 €/kW di costo “primario” di investimento!!! Mi si dica che il nucleare è una scelta di diversificazione degli approvvigionamenti, magari (e l’Italia di queste soluzioni avrebbe bisogno, letteralmente attaccata com’è alla canna del gas); non che costa poco!
4. gli va predisposto un quadro in cui possa giocare. (L’ho già detto prima, serve una domanda garantita): un impianto nucleare per essere remunerativo non può andare a tavoletta solo nelle ore dove l’energia elettrica si vende alta: deve andare al 100% in tutti i momenti che dio manda in terra!  Ed è obbligato anche tecnicamente, non ha l’agilità di un impianto a gas (che scende al 30% di notte e spegne nei week end). Riaccendere (e spegnere) un’unità nucleare è questione di alcuni giorni.
5. Con la crisi del 2009, il consumo di energia elettrica nazionale è sceso del 6%, tornerà a livelli 2008 nel 2013 e anche dopo crescerà poco più dell’1% annuo: l’incremento di rinnovabili previsto basta e avanza a coprirlo. Dove si inserirebbe allora la nuova offerta nucleare? A sostituire le importazioni, nucleari a loro volta? E perché? Sono economicissime. Allora a sostituire alcuni vecchi catorci, che stanno in regioni dove l’energia elettrica è carissima. Ma lo è perchè la rete di trasmissione italiana ha qualche collo di bottiglia, altrimenti l’energia più economica prodotta altrove arriverebbe anche lì. Come dire: lì gli impianti nucleari andrebbero, per forza, dopo i colli di bottiglia. Non vi sarà sfuggito quali sono le regioni che, appena si è parlato di nucleare, hanno esibito un gran pianto greco  (i siti li avrebbero cercati da loro)!

Sugli argomenti già usati dai media non mi spendo (anzi, addirittura su qualcuno storco il naso). Ma è vero che il problema delle scorie non ha per ora una soluzione tecnologica definitiva (l’esperimento americano sulle Yucca Mountains non è riuscito), come è vero che lo smantellamento di impianti fuori servizio è ritenuto possibile, forse anche verosimile, ma che per ora nel mondo non ne è ancora stato portato a compimento definitivo neanche uno.

Mi sembra più uno scompost che un post. E mi sembra di aver detto poco. Ma per scegliere se andare a votare o no su un tema sarebbe già molto che tutti avessero presenti questi punti almeno a grandi linee.