Vento, sole e futuri scenari energetici nel ‘laboratorio’ Germania (seconda parte)

La seconda parte dell'intervista al professore Bruno Burger del Fraunhofer Institut, autore del rapporto sulla produzione eolica e solare tedesca nel 2012, In questa parte si parla di integrazione dei mercati energetici e delle fonti rinnovabili, di incentivi alle rinnovabili ed esternalità delle fossili, di scenari del sistema energetico a breve, a medio e a lungo termine.

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Pubblichiamo la seconda parte dell’intervista al professore Bruno Burger del Fraunhofer Institut, autore del rapporto sulla produzione eolica e solare tedesca nel 2012, dal titolo Electricity production from solar and wind in Germany in 2012 – pdf. Integrazione dei mercati energetici e delle fonti rinnovabili, incentivi alle rinnovabili ed esternalità delle fossili, gli scenari del sistema energetico a breve, a medio e a lungo termine. La prima parte dell’intervista.

Un altro punto non chiaro nella strategia energetica tedesca, è relativo a come pensate di risolvere il problema dell’intermittenza di sole e vento. Nel 2012, per questa ragione avete sprecato 1 TWh di energia eolica, inutilizzabile al momento della produzione. Non avete molti bacini idroelettrici per i pompaggi. Cosa pensate allora di usare?

La soluzione è l’interconnessione dei mercati di elettricità, calore e gas. In altre parole dobbiamo usare l’eccesso di elettricità per produrre calore e gas. Producendo calore possiamo risparmiare emissioni di CO2 e anche accumulare a breve termine l’energia. Producendo gas, prima idrogeno e successivamente metano, possiamo usare gasdotti e stoccaggi per l’accumulo stagionale delle energie rinnovabili. Già oggi potremmo aggiungere un 5% di idrogeno da elettrolisi al metano, senza cambiare le infrastrutture. Con il metano di sintesi, non ci saranno limiti. Non credo invece nella costruzione di grandi infrastrutture dedicate solo all’accumulo, come quelle per l’aria compressa: costerebbero così tanto che forse è più economico sprecare un po’ di energia rinnovabile. Nel caso dell’eolico, fra l’altro, un po’ di spreco aiuta anche ad ottimizzare l’uso degli impianti, e del resto buttare via 1 TWh sui 46 prodotti è appena il 2%: le centrali convenzionali usano il 5-10% dell’energia che producono.

È invece confortante notare come si compensino bene fra loro, almeno in Germania, sole e vento: quando c’è tanto di uno c’è poco dell’altro, o viceversa. Con un adeguato sistema di accumulo, questo fa presagire una possibile strada per un sistema a rinnovabili al 100%?

In effetti FV ed eolico stanno molto bene insieme. Almeno guardando ai risultati mensili. Se si va più nel dettaglio a quelli giornalieri, si vede che c’è comunque un forte bisogno di sistemi di accumulo, anche se principalmente di breve e medio periodo, non tanto stagionale. Per un sistema al 100% rinnovabili, quindi, dovremo trovare la giusta combinazione di sole, vento, accumulo e interscambio fra mercato dell’elettricità, del gas e del calore.

Un altro punto positivo è vedere come ormai riusciate a prevedere in anticipo, con sempre migliore precisione,  la produzione eolica e solare. E’ un fattore che aiuterà sicuramente la loro integrazione

È un aspetto molto importante. Ma non serve solo prevedere la produzione, altrettanto importante è prevedere i consumi. Non tutti gli sbalzi negativi dei prezzi sono infatti legati all’imprevedibilità delle rinnovabili, spesso dipendono dal non aver previsto bene i consumi. Per questo servirà più ricerca, ma anche avere molta più potenza eolica e solare distribuita in Europa e meglio interconnessa rispetto ad oggi, faciliterà le previsioni, rendendo l’energia disponibile meno dipendente dal meteo locale.

Abbiamo parlato solo di solare ed eolico, ma che dire delle altre fonti rinnovabili, come biomasse, geotermia e idroelettrico. Che ruolo potranno avere in Germania?

Non molto grande. Dell’idroelettrico sfruttiamo già il 95% della potenza disponibile, non ci sono grandi spazi di miglioramento. Per quanto riguarda le biomasse, queste sono accettabili solo se prodotte in Germania, ma già abbiamo cominciato ad importarne sempre di più dall’estero, e questo è negativo, perché la coltivazione delle biomasse entra in conflitto con quella del cibo e i lunghi trasporti riducono o annullano il loro vantaggio. Infine il geotermico: come sa ci sono stati esperimenti per la geotermia artificiale, fratturando rocce calde con acqua in pressione, sia in Svizzera che in Germania. Ma questo ha provocato piccoli terremoti e gli esperimenti sono stati interrotti. Servirà molta più ricerca, in questo settore, prima che lo si possa applicare.

Prima o poi si dovrà arrivare all’eliminazione degli incentive per le rinnovabili. In Italia, nel caso del FV ci siamo quasi. Pensate che potrà arrivarci anche la Germania? O per farlo dovrete far pagare le esternalità alle fonti fossili, aumentandone il costo?

Veramente in molti casi anche da noi c’è già più convenienza a usare la produzione FV di quella della rete. Il kWh residenziale è sui 25 cent/kWh, quello da FV sui 17 cent/kWh. La piccola industria paga 13 cent/kWh, mentre gli incentivi per i grandi impianti FV sono a 11,78 cent/kWh. Esiste quindi anche in Germania un piccolo mercato in rapida crescita per installazioni senza incentivi. Ma il maggiore ostacolo a questa espansione è che il costo in Borsa elettrica del kWh si è fortemente abbassato, proprio per l’immissione di energia rinnovabile incentivata. Così oggi le industrie comprano elettricità in Borsa a prezzi molto bassi, mentre gli incentivi li pagano solo i piccoli consumatori. Uno strumento correttivo sarebbe intervenire sui certificati della CO2, il cui prezzo è oggi così basso, 3-4 euro per tonnellata, da non spingere affatto verso l’abbandono delle fonti inquinanti. Questo è paradossale: i certificati sono stati pensati per favorire le rinnovabili,  ma queste hanno corso così tanto e i certificati si sono così deprezzati, che stanno di fatto ostacolando l’ulteriore sviluppo in grid parity delle rinnovabili. I certificati della CO2 dovrebbero essere ridotti di numero, tanto da farne decuplicare il prezzo.

Anche se, globalmente, quanto sta accadendo nel mondo delle rinnovabili può essere considerato un successo, forse nel caso italiano e tedesco, in questi anni sono stati commessi anche errori. Alla luce di questi, come pensa sarà il sistema energetico tedesco, diciamo nel 2020, 2030 e 2050?

Errori ne sono stati fatti, certo. E, chi vorrebbe che continuassimo con il vecchio sistema, è stato particolarmente felice di questi errori. Ma bisogna anche considerare che si tratta di un mondo nuovo, senza esperienze pregresse, non possiamo fare altro che imparare dagli errori che facciamo e restare abbastanza flessibili da poter modificare i nostri piani anno per anno, reagendo ad essi ed evitando ci costino troppo.

Se devo immaginare il futuro, nel 2022 la Germania chiuderà l’ultima centrale nucleare. Per allora dovremmo avere circa 70 GW di FV installato, che produrrà il 12-15% dell’elettricità tedesca. Forse, viste le difficoltà di espansione dell’eolico offshore, produrremo più energia dal sole che dal vento. Immagino che il trend attuale continuerà anche nel mondo, così che i volumi produttivi degli impianti a rinnovabili saranno nel 2020 molto più grandi di oggi e i prezzi molto più bassi. Sarà aumentata anche la capacità di scambio della rete europea, così da ammortizzare meglio le fluttuazioni.

E guardando ancora più avanti?

Per il 2030 dovremmo aver chiuso l’ultima delle centrali a lignite, che oltre a essere inquinanti sono anche poco adatte a compensare le fluttuazioni delle rinnovabili. Saranno molto diffuse le auto elettriche, che potranno essere integrate bidirezionalmente con la rete, così da agire anche come stoccaggio di elettricità. Useremo l’elettricità da rinnovabili per produrre calore senza emissioni di CO2, e ci sarà una stretta interazione fra mercato del calore, del gas e dell’elettricità.

Nel 2050 credo che arriveremo a un sistema a rinnovabili al 100% almeno in Germania. Purtroppo sono scettico che questi progressi saranno condivisi nel resto del mondo. Probabilmente la concentrazione di CO2 in atmosfera avrà raggiunto le 500 parti per milione e ci saranno danni enormi a causa degli eventi climatici estremi, come ondate di calore e tempeste, e per la risalita del livello marino.  I costi per riparare questi danni, faranno impallidire quanto speso per le rinnovabili. Per quel periodo, comunque, anche l’ultimo reattore nucleare al mondo, dovrebbe essere chiuso, dato che per allora ci si sarà resi conto di quanto sia antieconomica questa fonte energetica, ma saranno comunque necessari altri 50 anni per lo smantellamento delle vecchie centrali. Secondo me il ricorso al nucleare è stato uno dei più grandi errori nella storia umana, i cui costi ricadranno su diverse generazioni future. Anche solo comparato a quell’errore, l’investimento fatto nel fotovoltaico e nell’eolico sembrerà ben poco e persino la tanto denunciata perdita di controllo del costo degli incentivi per il solare, avvenuta nel 2010, sarà dimenticata, o ricordata come una sciocchezza.

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