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L’elevato costo dell’elettricità nucleare per l’Italia

Molti studi concordano che l’elettricità da nucleare non è economica, mentre in Italia c’è una diffusa convinzione che costi tanto perché non abbiamo più centrali nucleari. I costi dell'atomo e gli scenari energetici per il nostro paese? Un articolo di Edo Ronchi pubblicato sulla rivista QualEnergia.

La ragione principale richiamata dal Governo per motivare l’intenzione di avviare la costruzione di nuove centrali nucleari in Italia è stata la seguente: «la costruzione delle nuove centrali elettronucleari consentirà di fornire elettricità a prezzi più convenienti, a tutto vantaggio delle famiglie e del sistema produttivo» (dal “Nuovo programma nucleare italiano”, bozza MSE, giugno 2010).

Il programma nucleare proposto dal Governo italiano prevede la costruzione, entro il 2030, di centrali per una potenza complessiva di 13.000 MWe in grado di coprire, entro quella data, il 25% del consumo nazionale di elettricità, facendo scendere la quota di elettricità prodotta con combustibili fossili dall’attuale 80% al 50% (e facendo crescere poco le rinnovabili, dal 20% al 25% nel 2030). Quindi affinché il nucleare italiano possa consentire «di fornire elettricità a prezzi più convenienti» dovrebbe costare meno dell’elettricità che il piano del Governo prevede che sarà sostituita con il nucleare: quella prodotta con centrali a gas o a carbone.

La Fondazione per lo sviluppo sostenibile ha realizzato una ricerca comparativa, pubblicata su Gazzetta Ambiente n. 5/2010, analizzando sette studi, realizzati dopo il 2008 in Europa e negli USA, sui costi dell’elettricità prodotta con nuove centrali nucleari, con nuove centrali a gas e a carbone. Si tratta di studi realizzati da Istituzioni pubbliche o da enti terzi, non direttamente interessati a costruire centrali elettriche, più precisamente: dall’Ufficio del Budget del Congresso degli USA, dalla Commissione europea, dalla Camera dei Lord, dal DOE dell’Amministrazione USA, dall’EPRI di Palo Alto, dal MIT e da Moody’s.

Il costo medio attualizzato dell’energia elettrica prodotta dalle nuove centrali nucleari nei sette studi citati risulta pari a 72,8 Euro/MWh, simile al valore del range della NEA (agenzia per l’energia nucleare) dell’OCSE, calcolato con un costo del capitale pari al 10% (il minimo per investimenti rischiosi come questi, con rientri differiti di molti anni). Questa comparazione porta a una prima conclusione: gli studi internazionali citati indicano, mediamente, un costo dell’elettricità, prodotta dalle nuove centrali nucleari, del 20% più alto di quello stimato dal Governo italiano (60 Euro/MWh).

Come mai? Su un tema così importante occorre trasparenza. È possibile che si sbaglino tutti gli altri? Sempre dalla medesima analisi comparata dei citati studi risulta che il costo medio di produzione dell’elettricità delle nuove centrali a gas è di 61 Euro/MWh, il 16% in meno di quello delle nuove centrali nucleari, mentre il costo medio di produzione dell’elettricità delle nuove centrali a carbone è di 57,5 Euro/MWh, il 21% in meno di quello delle nuove centrali nucleari.

Sui singoli valori e sui metodi di calcolo si può discutere, ma un dato è certo: tutti questi studi, a differenza del Governo italiano, valutano l’elettricità prodotta con nuove centrali nucleari come più costosa di quella prodotta con nuove centrali a gas o a carbone. Ma attenzione: quegli studi valutano il costo dell’elettricità prodotta da nuove centrali nucleari in Paesi dove queste centrali già esistono. Il costo delle nuove centrali nucleari in Italia sarebbe più alto del valore sin qui considerato per Paesi dove il nucleare è già sviluppato.

Il nucleare italiano, anche non tenendo conto delle forti opposizioni locali, avrebbe costi aggiuntivi di riavvio di una filiera ormai dismessa, di una tecnologia interamente importata, di una prevedibile, e verificata per iniziative industriali meno rischiose e meno controverse, maggiore durata dei processi autorizzativi anche per i ritardi e le inefficienze della Pubblica amministrazione. C’è, inoltre, un fattore, ignorato dai fautori del nuovo programma nucleare italiano, che ha implicazioni rilevanti per gli investimenti richiesti: il nuovo scenario della domanda e dell’offerta di energia elettrica in Italia.

Nel 2008 con una potenza di centrali termoelettriche tradizionali pari a 76.000 MW sono stati prodotti 255 TWh, 58 TWh sono stati prodotti con fonti rinnovabili e 40 TWh sono venuti dal saldo delle importazioni, per un consumo totale di 353 TWh. È poi intervenuta la recessione i cui effetti di taglio della domanda di energia elettrica si sommano a quelli, virtuosi, prodotti dallo sviluppo di politiche e misure di efficienza e di risparmio di elettricità. Per il combinato disposto della crisi e delle misure di risparmio elettrico, taluni prevedono (fra questi la Fondazione per lo sviluppo sostenibile) che solo nel 2020 si tornerà ai consumi di elettricità del 2008. Altri fanno previsioni di consumi un po’ più elevati, ma tutti sanno che l’orizzonte ormai non è più quello del passato, di una crescita costante e consistente dei consumi di elettricità. Occorre, inoltre, tener conto della crescita – ormai in atto e resa obbligatoria da una precisa direttiva europea - dell’elettricità prodotta dalle fonti rinnovabili: al 2020, anche secondo il PAN presentato a Bruxelles dal Governo italiano, si dovrebbero produrre circa 100 TWh con fonti rinnovabili.

Dato l’aumento delle rinnovabili, anche supponendo di dimezzare le importazioni, a 20 TWh, nel 2020 si arriverebbe a produrre con le centrali termoelettriche più o meno la stessa elettricità del 2008. Ma la potenza installata di queste centrali, programmate prima della crisi del 2008-2009, prima della crescita delle rinnovabili e quando non era previsto alcun programma nucleare, continua a crescere: abbiamo, infatti, 5.232 MW di nuove centrali termoelettriche in costruzione, altri 1.198 MW già autorizzati, ulteriori 4.750 MW in fase finale di autorizzazione e altri 10.428 MW in fase iniziale di autorizzazione (Fonte: MSE, 2009).

Anche tenendo conto di un po’ di dismissioni, non serve essere grandi esperti per capire che, anche senza nuove centrali nucleari, occorrerà rinunciare alla costruzione di alcune delle nuove centrali termoelettriche già progettate e in fase di autorizzazione e mettere in conto che una parte dei nuovi impianti è destinato a funzionare con un numero di ore non ottimale. In presenza di una prospettiva di crescita moderata dell’elettricità richiesta in rete e di un eccesso di capacità produttiva delle centrali convenzionali, in Italia pare particolarmente arduo trovare uno spazio economicamente sensato per aggiungere un costosissimo programma di avvio di nuove grandi centrali nucleari.

Sempre in relazione ai costi, taluni obiettano che si deve tener conto di altri due fattori: la possibile crescita dei prezzi del gas e del carbone (quelli del petrolio direttamente incidono poco sull’elettricità poiché anche in Italia l’uso del petrolio nelle centrali termoelettriche è ormai marginale); i costi delle emissioni di CO2 e della loro riduzione. Ovviamente gli studi considerati valutano tutti e due questi fattori. La valutazione largamente prevalente negli studi citati è che il prezzo del carbone non è destinato a subire rialzi anomali e duraturi: la disponibilità di carbone è abbondante e distribuita in varie Regioni, la limitazione del suo impiego è motivata da ragioni ambientali, non certo economiche.

Il mercato del gas è coinvolto in un grande cambiamento prodotto dal recente sviluppo di tecnologie che hanno consentito l’utilizzo, negli Stati Uniti, ma non solo, di grandi quantità di gas non convenzionale, disponibile in quantità almeno pari a quello considerato convenzionale e che prospetta un contesto di disponibilità ampia, al punto che anche per il gas, negli studi citati, sono previsti prezzi moderati, tendenzialmente sganciati da quelli del petrolio.

Per le emissioni di CO2 dobbiamo distinguere due periodi: fino al 2020 e dopo il 2020. Per il 2020 l’Italia ha obiettivi e impegni internazionali (Kyoto) ed europei (pacchetto 20-20-20) definiti. Per questa data e questi impegni il nucleare non può fornire in Italia alcun contributo alla riduzione delle emissioni di CO2. Anche se nel 2012 si avviassero i cantieri e se entrassero in esercizio un paio di centrali nucleari entro il 2018 (ipotesi poco realistica), sarebbero necessari più di un paio d’anni di funzionamento per compensare la grande quantità di energia di origine fossile impiegata per costruirle: le centrali nucleari non potrebbero quindi contribuire a ridurre le emissioni di CO2 almeno fino al 2020. Una comparazione dei costi della riduzione delle emissioni di CO2 che includa anche il nucleare, in Italia va fatta a decorrere, almeno, da dopo il 2020. In alcuni degli studi citati il costo delle emissioni di CO2 è valutato 10,54 $/MWh per le nuove centrali a gas e 23,96 $/MWh per quelle a carbone, per esempio in quello della NEA-OCSE del 2010.

Vale la pena di notare che, nell’ipotesi di costo del capitale al 10%, anche includendo i costi della CO2, nello steso studio della NEA, il nucleare resta più caro (98,75 $/MWh) sia del gas (92,11 $/MWh) sia del carbone (80,06 $/MWh). Sarebbe, comunque, più corretto fare questo confronto anche con altre possibilità, diverse dal nucleare, per ridurre le emissioni di CO2.

Le prime misure da prendere in considerazione, in questa comparazione dei costi per la riduzione delle emissioni di gas serra, sono quelle relative al risparmio e all’efficienza energetica, sia per i consumi di elettricità, sia per quelli di calore e di raffrescamento, sia per quelli dei carburanti nei trasporti. Per sviluppare stime e comparazioni fondate, occorrerebbe sapere di quale obiettivo di riduzione di emissioni di gas serra parliamo entro il 2030. Solo con un obiettivo definito è possibile, infatti, stimare quanto può venire per raggiungerlo dal risparmio e dall’efficienza energetica, e a quali costi, e quanto da altre misure, e a quali costi.

Oggi, in assenza di quell’obiettivo, possiamo dire comunque che le stime dei potenziali tecnici di risparmio e di efficienza energetica indicano valori molto elevati e che, in genere, una buona parte di questi potenziali può essere sfruttata con ritorni economici e costi contenuti. Sui costi di produzione dell’elettricità da fonti rinnovabili, dopo il 2020, il quadro è molto articolato e, per talune fonti, più incerto. Per esempio la fonte idroelettrica è già meno cara del nucleare, ma la dinamica del mini e piccolo idro è più incerta. L’utilizzo della biomassa è, in genere, vantaggioso se si recupera anche il calore, oltre a produrre elettricità. Diverse previsioni (come quella del DOE dell’Amministrazione USA) stimano l’eolico al 2020 più economico del nucleare, mentre per il solare fotovoltaico, i cui  costi sono in forte calo, le previsioni al 2020 sono più incerte e meno univoche.

Dovendo ragionare su una prospettiva post 2020, occorre, in ogni caso, tenere presenti due fatti essenziali: tutti i Paesi avanzati stanno decisamente puntando, e investendo, per lo sviluppo delle fonti rinnovabili che, per tassi di sviluppo in corso e attesi, sono in fortissima crescita; le rinnovabili fanno registrare una curva di apprendimento positiva (più il tempo passa, più abbattono i costi), mentre il nucleare ha una curva di apprendimento negativa: le previsioni dei costi dell’elettricità che sarà prodotta dalle nuove centrali nucleari indicano, infatti, valori più elevati di quelli dei costi di quella prodotta con quelle esistenti. Né andrebbe dimenticata, in questa comparazione dei costi, la cattura e il sequestro della CO2: una tecnologia che, dopo il 2020, secondo una preciso programma regolato da una specifica Direttiva europea, dovrebbe entrare in una fase di consistente utilizzo che potrebbe renderne i costi vantaggiosi.

In conclusione: «pochi ancora oggi credono che il nucleare produrrà energia così economica da non potersi neppure misurare, ma la percezione che sia una fonte conveniente è ancora ampiamente diffusa, nonostante tutte le prove contrarie emerse nel Regno Unito negli ultimi 20 anni», scrive Steve Thomas, professore di politiche energetiche dell’Università di Greenwich. In Italia è pure peggio: c’è una diffusa, benché non provata, convinzione che l’elettricità costi tanto perché non abbiamo centrali nucleari. Con due conseguenze: è più difficile discutere razionalmente dei costi reali del nucleare; si è trovato un alibi comodo per evitare di indagare sulle reali cause del costo elevato dell’elettricità in Italia e, magari, cercare realmente di rimuoverle.

Edo Ronchi, Presidente Fondazione Sviluppo Sostenibile

articolo pubblicato sulla rivista bimestrale QualEnergia - Anno IX (n.1, febbraio-marzo 2011) con il titolo "Prezzi atomici"

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Commenti

spese aggiornate al 2011

Cercando in rete negli ultimi mesi si trovano costi ancora maggiori; gli investitori privati americani, le stesse ditte che producono le centrali, il dipartimento dell'energia americana, stimano ormai i costi ad almeno - 6 miliardi euro per ogni GW istallato (costruzione) anche le esperienze con i reattori AREVA (in costruzione in francia e finlandia) vanno in questa direzione di cifre.. - inoltre il decommissioning in inghilterra mostra che le spese per lo smantellamento (che dura 50 anni per decontaminare e quasi altrettanto per lo smontaggio/trattamento detriti e scorie vero e proprio) sono pati ALMENO a quelle di costruzione, e tendenzialmente DOPPIE o triple.. Questa è la notizia nuova..finora nessuno calcolava molto il decomissioning, dicevano al massimo lo 0,15 delle spes di costruzione, perchè nessuno lo ha ancora affrontato davvero..invece inghilterra e francia hanno capito che rischiano la bancarotta quando tutte le centrali andranno in decommissioning (stimati 80 miliardi di spesa solo per le poche centrali inglesi) Con questi nuovi dati e contando anche i soldi che deve metterci lo stato, il kwh nucleare nel 2011 costa non meno di 0,15 euro (fino a 0,19 euro), altro che 0,09 come stimato nel 2009 da Mit.. e la cifra è in aumento ogni anno per le nuove misure di sicurezza giustamente richieste Per confronto l'eolico ora è già a 0,13 euro, in calo, il Fotovoltaico a 0,20 euro, in calo 15% all'anno. Forse negli anni '80 sembrava conveniente, ma oggi il nucleare è un enorme DEBITO a lunga scadenza che lo stato e cittadini che lo scelgono devono poi accollarsi per oltre 100 anni rendendo floride le ditte del decommissioning e alto il debito pubblico..

ragionamento sui costi aggiornato ai dati 2011

Cercando in rete negli ultimi mesi si trovano costi ancora maggiori; gli investitori privati americani, le stesse ditte che producono le centrali, il dipartimento dell'energia americana, stimano ormai i costi ad almeno - 6 miliardi euro per ogni GW istallato (costruzione) anche le esperienze con i reattori AREVA (in costruzione in francia e finlandia) vanno in questa direzione di cifre.. - inoltre il decommissioning in inghilterra mostra che le spese per lo smantellamento (che dura 50 anni per decontaminare e quasi altrettanto per lo smontaggio/trattamento detriti e scorie vero e proprio) sono pati ALMENO a quelle di costruzione, e tendenzialmente DOPPIE o triple.. Questa è la notizia nuova..finora nessuno calcolava molto il decomissioning, dicevano al massimo lo 0,15 delle spese di costruzione, perchè nessuno lo ha ancora affrontato davvero..invece inghilterra e francia hanno capito che rischiano la bancarotta quando tutte le centrali andranno in decommissioning (stimati 80 miliardi di spesa solo per le poche centrali inglesi) Con questi nuovi dati e contanmdo anche i soldi che deve metterci lo stato, il kwh nucleare nel 2011 costa non meno di 0,15 euro (fino a 0,19 euro), altro che 0,09 come stimato nel 2009 da Mit.. e la cifra è in aumento ogni anno per le nuove misure di sicurezza giustamente richieste Per confronto l'eolico ora è già a 0,13 euro, in calo, il Fotovoltaico a 0,20 euro, in calo 15% all'anno. Forse negli anni '80 sembrava conveniente, ma oggi il nucleare è un enorme DEBITO a lunga scadenza che lo stato e cittadini che lo scelgono devono poi accollarsi per oltre 100 anni rendendo floride le ditte del decommissioning e alto il debito pubblico..

RE: RE: i costi dell'elettricità calcolati dal DOE

Chiedo scusa... ho dimenticato di includere questo link, interessante per l'argomento: http://www.physics.harvard.edu/~wilson/energypmp/Khatib_review_energy_costs.pdf Saluti, Roberto

RE: i costi dell'elettricità calcolati dal DOE

Salve: il problema con la sua obiezione e' che cita stime valide per gli USA. Nel calcolo del costo del kWh (ed il calcolo del LCOE e' il piu' valido che si possa fare) entra in maniera preponderante il "capacity factor"... ed il capacity factor dell'eolico USA e' molto piu' alto del capacity factor dell'eolico italiano, perche' loro hanno molto vento e noi ne abbiamo molto poco (quello installato adesso e' attorno al 19%... introduca questo valore nella calcolatrice LCOE del NREL e vedra' cosa ottiene come valore del costo del kWh. Al contrario, il capacity factor del nucleare e' indipendente dal paese nel quale la centrale viene posta, a parte piccole correzioni per la temperatura esterna ed il rendimento termodinamico... per i reattori moderni si gira attorno al 90%. Inoltre, il nucleare produce kWh "baseload", 24h su 24, 365 giorni/anno... l'eolico (e ancor di piu' il FV) no, e quindi anche a parita' di costo del kWh prodotto il costo del kWh eolico e FV deve essere corretto per il costo di ammortamento delle centrali termiche che sostituiscono i primi due quando questi non producono nulla o producono poco. L'intermittenza di eolico e FV e' un fenomeno fisico insormontabile, ed e' per questo che non saranno mai in grado di sostituire le centrali termiche odierne, a meno di non cambiare radicalmente il modo di vita di intere nazioni, specialmente se industrializzate. Saluti, Roberto

i costi dell'elettricità calcolati dal DOE

@Anonymus Il LCOE da una valutazione sul ciclo di vita e se si "spalmano" i costi su 60 anni - come si fa per i nuovi reattori nucleari - si trascirano i rischi di ritiro pre termine e il problema di dover ripagare le banche che finanziano l'investimento (che non aspettano 60 anni). Se si guardano le stime del DOE statunitense costo del nucleare è il più elevato per i nuovi impianti in linea al 2020. Le stime peraltro sono state riviste al rialzo alla fine del 2010. Ne parlo qui: http://qualenergia.it/articoli/20101209-rivisti-verso-l-alto-i-costi-del-nuovo-nucleare-negli-usa Giuseppe

Energy Payback Time

Scusate, ancora io, un piccolo appunto. Il tempo necessario per generare l'energia utilizzata durante la costruzione e' inferiore ad un anno di funzionamento a potenza nominale, non "piu' di un paio di anni di funzionamento". I reattori moderni diventano critici e producono quasi a regime nel giro di pochi mesi. Saluti, Roberto

Salve: per calcolare i

Salve: per calcolare i costi del kWh prodotto dalle varie fonti, quello che in Inglese e' chiamato "levelized cost of electricity" (LCOE), e' possibile utilizzare la "calcolatrice" della National Renewable Energy Laboratory, la serie di laboratori USA finanziati con soldi pubblici. La si trova qui: http://www.nrel.gov/analysis/tech_lcoe.html ed in fondo alla pagina si possono scaricare due documenti che riassumono i valori dei vari parametri, per le varie tecnologie. Attenzione che il "capacity factor" di FV e eolico e' grandemente esagerato, specialmente rispetto ai valori tipici in Italia (FV medio attorno al 12%, eolico meno del 20%, dati Terna/GSE 2009). Per il caso nucleare bisogna utilizzare i valori "10800" per "heat rate" (usano le unita' anglosassoni BTU... purtroppo), e 50 per "fuel cost" (se non ricordo male, ma poco cambia). Ovviamente per FV e eolico i due valori vanno messi a zero, dato che non c'e' combustibile in uso per essi. Come si puo' verificare, sostituendo i valori per FV, eolico ed un ipotetico nucleare, in Italia, i costi del kWh nucleare sono assolutamente competitivi rispetto a quelli del FV, e in linea con quelli dell'eolico, che sono leggermente piu' bassi, anche se su questo ci sarebbe da aggiungere qualcosa. Roberto