Il sogno del 100%

Il sogno del 100%

Affermazioni straordinarie richiedono prove straordinarie.

È ciò che pensiamo ogni volta che qualcuno rilancia, con grande enfasi mediatica, l’obiettivo del “100% rinnovabili”. Obiettivo ambizioso, certamente per molti auspicabile, ma che per ora si scontra con la realtà dei fatti e con incontestabili limitazioni tecnologiche ed economiche. Limitazioni spesso sottaciute o liquidate con eccessiva disinvoltura.
Di fronte ad annunci di traguardi così eclatanti, ci piacerebbe che giornalisti e commentatori, invece che lasciarsi andare a facili applausi, stimolassero i lettori ad un approccio – se non scettico – almeno un po’ più critico e attento. Se possibile inoltre, evitando di eccedere in indulgenti semplificazioni, che spesso finiscono per trasformarsi in fastidiose inesattezze. Un esempio tra tutti: l’annuncio de Il Sole 24 Ore, che lo scorso 26 aprile titolava <<Elettricità 100% rinnovabile? Si può fare in 20 anni, lo dicono anche Shell e Bhp>>, non lascerebbe spazio a dubbi.  Sembrerebbe una tesi avallata perfino dai rappresentanti delle lobbies petrolifere! Peccato che il link inglese citato a sostegno della tesi rimandi a sua volta ad un comunicato stampa – quello che la stragrande maggioranza dei lettori non andrà mai a consultare, fidandosi della fedele traduzione del giornalista – nel quale il traguardo fissato dall’Energy Transitions Commission per il 2040 è un più generico 80-90% di energie rinnovabili, sul totale dei consumi elettrici.
Ci si perdoni lo scrupoloso puntiglio, ma è sul rimanente 10-20% che si gioca la sfida, e sul quale meriterebbe fare le pulci. Dopotutto, i numeri sono numeri e le parole hanno un loro preciso significato, a meno che non si voglia confondere il lettore, lasciando intendere che la decarbonizzazione dell’energia elettrica, questa sì raggiungibile al 100%, abbia come unico protagonista le energie rinnovabili. Esistono invero anche altre tecnologie a basse emissioni, oltre a meccanismi di cattura e sequestro della CO2, questi ultimi citati nello stesso studio di cui sopra.
A tutti preme un futuro “a basse emissioni”, ma non esistono bacchette magiche, e alla favola de “il Sole è gratis” e delle tecnologie “a zero emissioni” vogliamo sperare che ormai non creda più quasi nessuno.
Numeri e annunci, inoltre, andrebbero sempre debitamente contestualizzati, ricordandosi che non è mai una buona cosa confrontare pere con mele. Il caso della Costa Rica è spesso citato ad immaginifico esempio di virtuosità verde, grazie all’elettricità prodotta quasi interamente attraverso fonti rinnovabili (il dato del 2016 si è attestato al 98%).
Quali siano le numerose – se non insormontabili – difficoltà di esportare questo modello in Paesi completamente differenti per dimensione, densità demografica, economia e disponibilità di risorse naturali, al lettore non è quasi mai dato di sapere. Basta tuttavia dare un’occhiata ai numeri, per rendersi conto che solamente i Paesi e le regioni favoriti dall’elevata montuosità del territorio e da climi abbondantemente pluviali, possono permettersi di soddisfare larga parte del proprio fabbisogno attraverso l’energia idroelettrica.  Per la Costa Rica tale valore sfiora il 70%, di fronte al quale il contributo dello 0,03% del fotovoltaico può solamente impallidire.

E ad ogni modo, se è l’idroelettrico il modello a cui far riferimento, grazie al suo patentino di fonte non solo rinnovabile ma anche stabile e sostanzialmente immune ai capricci intermittenti di Sole e vento [1], non è certo necessario scomodare lontani ed esotici Paesi!  Per l’Europa vale l’esempio della Norvegia, con il 98% di elettricità prodotta da fonti rinnovabili, di cui l’idroelettrico rappresenta ben il 96% [2].
Anche alcune regioni italiane ottengono risultati simili: Valle d’Aosta e Trentino Alto-Adige, per esempio, hanno prodotto nel 2015 rispettivamente il 99% e 94% dell’elettricità con le energie rinnovabili, eccedendo in larga parte i loro fabbisogni e garantendo quindi un’esportazione netta verso altre regioni italiane un po’ più avide di elettricità e meno fortunate dal punto di vista della disponibilità di bacini idrici montuosi.

Torniamo al caso della Costa Rica. Un aspetto che spesso viene omesso, relativamente al famoso obiettivo delle rinnovabili al 100%, è che esso si riferisce sempre soltanto al settore elettrico, che per il paese centroamericano equivale a poco più del 20% dei consumi energetici finali (Tabella 1). Del rimanente, a farla da padrone sono – guarda un po’ – i prodotti petroliferi, che incidono per quasi il 60% sui consumi finali, trainati dal settore dei trasporti in cui non c’è ombra di auto elettriche, a biocombustibili o a gas… il 100% dei veicoli in Costa Rica viaggia con la tradizionale benzina o con il gasolio.
Non proprio un modello da seguire, nemmeno per un Paese storicamente “gommato” come l’Italia, in cui le cose tutto sommato vanno un po’ meglio.

Lasciamo la Costa Rica e spostiamoci negli Stati Uniti, precisamente in California dove alcuni giorni fa sono tuonate le dichiarazioni del governatore Brown, in polemica con i nuovi indirizzi di politica ambientale annunciati dal presidente Trump.
Nel commentare la notizia in un articolo pubblicato da La Stampa, il direttore scientifico di Kyoto Club, Gianni Silvestrini, ha elogiato il provvedimento proposto dal presidente del Senato Kevin de Leon, in cui si rilancerebbero i già ambiziosi piani energetici californiani, fissando l’obiettivo entro il 2040 del 100% di energia elettrica prodotta con le fonti rinnovabili.
La crescita del solare fotovoltaico in California è stata effettivamente impetuosa negli ultimi anni, raggiungendo nel 2016 un contributo pari al 13% della produzione, rispetto al 7,7% dell’anno precedente. Un <<record mondiale>>, dice Silvestrini, se non fosse che il fabbisogno di elettricità della California è superiore di quasi il 50% rispetto alla produzione (Tabella 2). Ciò significa che la rete californiana, nonostante l’escalation solare, continua in larga misura a non essere in grado di reggersi sulle proprie gambe, dovendo ricorrere a consistenti nonché crescenti importazioni dagli stati limitrofi, in particolare dall’Arizona, Stato a tipica trazione nucleare. Snocciolando le tabelle con i valori disaggregati per fonte, emergono molte informazioni interessanti, soprattutto considerando le velleità della California di vincere la sfida green della decarbonizzazione.
Se infatti è veritiero che le centrali a carbone contribuiscono in California per meno dell’1%, è altrettanto vero che l’incidenza del carbone pesa per quasi il 20% sull’elettricità importata. Di fatto, complessivamente è esattamente “come se” due centrali a carbone, un paio di centrali a gas e una centrale nucleare (per una potenza nominale complessiva di circa 5 GW) producessero elettricità fuori dai confini della California, ad uso esclusivo dei consumatori della West Coast: fonti baseload politicamente scomode, ma indispensabili per equilibrare una rete interna assoggettata alla variabilità intrinseca delle fonti rinnovabili aleatorie.
È infine evidente come il ruolo marginale di idroelettrico, geotermico e biomasse, uniche fonti rinnovabili effettivamente baseload, differenzi in maniera inequivocabile la situazione californiana da quella della Costa Rica. Sulla base di quali soluzioni tecniche si pensa di raggiungere il target del 100% da fonti rinnovabili entro il 2045, nonché il ben più vicino traguardo del 50% entro il 2025? Sono interrogativi che meriterebbero un approfondimento, vista la già menzionata crescente dipendenza energetica dai vicini di casa, nonché la frequente occorrenza di blackout, riguardo ai quali la California vanta un triste primato.
La soluzione, secondo Silvestrini, sarebbe a portata di mano, visto che la California si è posta l’obiettivo di realizzare da qui al 2020 un sistema di stoccaggio di ben 1325 MW.  Peccato che questa cifra, a fronte di un carico di rete che nelle ore di picco si aggira attorno ai 50 GW (50.000MW), non sarebbe certamente sufficiente a compensare le ipotetiche fluttuazioni delle fonti aleatorie rinnovabili, soprattutto qualora se ne volesse aumentare il peso relativo nel paniere energetico. Già oggi le installazioni fotovoltaiche ammontano a più di 18 GW di potenza nominale, ma se si volesse innalzare la quota al 50% del fabbisogno, la capacità installata dovrebbe come minimo quintuplicare: qual è la sostenibilità economica di un sistema di accumulo in grado di redistribuire in fasce orarie meno favorevoli gli eccessi di produzione di un parco fotovoltaico di potenza doppia rispetto al picco massimo giornaliero? Davvero si crede di poter fare a meno di impianti di backup alimentati da combustibili fossili, in grado di rimpiazzare sole e vento quando il tempo fa i capricci [3]? O di “riversare” sugli stati limitrofi l’energia prodotta in eccesso, chiedendola in cambio quando ce n’è bisogno (senza farsi troppi problemi sulla fonte di provenienza). O di privarsi di uno “zoccolo” di energia pulita, affidabile e a bassissime emissioni di CO2 come il nucleare?

Un aiuto certamente significativo può venire dalla riduzione dei consumi e dalle operazioni di efficientamento energetico. Non dobbiamo tuttavia dimenticare che se da una parte il fabbisogno energetico primario potrà effettivamente scendere, dall’altra la maggiore elettrificazione dei consumi, da tutti indicata come la via maestra per raggiungere i traguardi di decarbonizzazione, determinerà inevitabilmente un aumento della produzione di elettricità [4].  D’altronde, 4 milioni di nuove auto “a zero emissioni”, previste in California entro il 2030, da qualche parte dovranno pur ricaricare le loro batterie!

In conclusione: in questa breve disamina abbiamo cercato di evidenziare, ancora una volta, come non esistano soluzioni facili a problemi difficili e come sia diffusa la tendenza dei media e degli opinion maker a semplificare – se non addirittura a banalizzare – aspetti estremamente problematici legati alla sfida della decarbonizzazione dell’energia.
Una sfida alla quale è doveroso non sottrarci, ma che deve trovarci armati del giusto senso critico e della consapevolezza che credere ai venditori di illusioni forse è un lusso che ormai non possiamo più permetterci.

Note:

[1] L’idroelettrico da bacino (non quello da acqua fluente) garantisce nel breve periodo un certo livello di programmabilità della erogazione di energia elettrica. E’ inoltre un’ottima soluzione per l’accumulo, tramite i pompaggi, dell’eventuale elettricità prodotta in eccesso da altri impianti, che viene riconvertita in energia potenziale gravitazionale. Tuttavia, in termini di affidabilità l’idroelettrico non è propriamente classificabile come una fonte baseload, poiché le variabilità stagionali non programmabili possono in alcuni casi essere piuttosto marcate. A titolo d’esempio nel nostro Paese, al record di produzione idroelettrica del 2014 (58,5 TWh), è seguita nel 2015 un’annata decisamente deludente, con una contrazione addirittura del 22%. Non si è trattato di un caso isolato: nell’arco degli ultimi 15 anni, a fronte di una potenza idroelettrica che, seppur di poco, è costantemente aumentata passando da 16,8 a 18,5 GW, la produzione ha osservato un trend sempre altalenante, con un minimo nel 2007 di 32,8 TWh.

[2]  Secondo il Consiglio dei Regolatori Energetici Europei (CEER) che ha recentemente pubblicato lo Status Review of Renewables Support Scheme in Europe, la Norvegia è stata  nel 2014 e 2015 il Paese con il più basso livello di incentivazione delle energie rinnovabili (16,20 €/MWh, meno di un decimo rispetto all’Italia).

[3] Esemplare è il caso della centrale solare a concentrazione di Ivanpah, in cui l’impiego di gas come sistema di backup nell’arco degli ultimi due anni di attività è aumentato addirittura del 66%.  Bruciare gas per sostenere la produzione di energia solare non è proprio la strada migliore per centrare l’obiettivo del “100% rinnovabili”! Sulla centrale di Ivanpah avevamo già dedicato alcune righe qui.

[4] Alcuni esempi: a) I due scenari valutati dal World Energy Council prevedono per il 2050 un aumento rispettivamente del 123% e del 150% di fabbisogno elettrico mondiale rispetto al 2010; b) il Clean Energy Scenario dell’International Energy Agency considera un incremento della produzione di elettricità di almeno il 70% entro il 2040; c) in tutte le proiezioni elaborate nell’Energy Roadmap 2050 dell’Unione Europea, la quota di energia elettrica sui consumi finali europei è destinata a raddoppiare rispetto ai valori del 2005.

Fonti principali consultate:

http://www.energy.ca.gov/almanac/

https://www.nei.org/Issues-Policy/Protecting-the-Environment/Life-Cycle-Emissions-Analyses

https://www.iea.org/statistics/
https://www.terna.it/it-it/sistemaelettrico/statisticheeprevisioni/datistatistici.aspx

https://www.worldenergy.org/publications/2013/world-energy-scenarios-composing-energy-futures-to-2050/

https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/weo-2016-special-report-energy-and-air-pollution.html

https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-strategy-and-energy-union/2050-energy-strategy

http://www.ceer.eu/portal/page/portal/EER_HOME/EER_PUBLICATIONS/CEER_PAPERS/Electricity