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Le temperature estive estreme stanno diventando sempre più frequenti in molte regioni del mondo, aumentando la domanda di elettricità per il raffrescamento e mettendo a dura prova i sistemi elettrici, soprattutto nei Paesi in via di sviluppo, ma non solo.
La famiglie con condizionatori d’aria nelle economie emergenti come Messico, Brasile e Indonesia sono meno di un terzo di quelle delle economie avanzate, ha fatto notare l’Agenzia internazionale dell’energia (Iea) nel suo rapporto “Electricity Market Report Update – Outlook for 2023 and 2024” (vedi QualEnergia.it, Le rinnovabili copriranno tutto l’aumento della domanda elettrica 2023-2024).
Esiste insomma un enorme potenziale di crescita per le nuove installazioni di condizionatori d’aria nel mondo, e per la domanda di elettricità ad essi associata.
“Con l’aumento del numero di case dotate di condizionatori d’aria, il loro impatto sui sistemi di alimentazione aumenterà in molti Paesi. La definizione di standard di efficienza più elevati per i condizionatori può ridurre il loro carico energetico”, si legge nel rapporto, consultabile dal link in fondo a questo articolo.
Per l’affidabilità dei sistemi elettrici, sarà fondamentale mantenere le necessarie capacità di generazione di riserva, incentivare la gestione della domanda e lo stoccaggio, accelerare gli investimenti nelle reti e rafforzare la sicurezza dell’approvvigionamento di combustibile per le centrali elettriche, secondo la Iea.
Una preparazione insufficiente potrebbe mettere ulteriormente a dura prova le reti, aumentando la probabilità di riduzioni temporanee di fornitura di elettricità e di interruzioni complete di corrente.
Europa
In Europa, secondo le previsioni della Rete europea dei gestori dei sistemi di trasmissione dell’energia elettrica (ENTSO-E), non si prevedono grossi rischi di adeguatezza per le forniture elettriche questa estate.
Tuttavia, la domanda aggiuntiva di raffrescamento rimane consistente, soprattutto in Paesi come Italia, Francia, Spagna e Grecia. In caso di indisponibilità imprevista, le importazioni di energia elettrica svolgeranno un ruolo significativo per soddisfare la domanda.
Stati Uniti
Negli Usa, la National Oceanic and Atmospheric Administration prevede una probabilità compresa tra il 50% e il 70% di temperature superiori alla media da giugno a settembre 2023 nella maggior parte del Paese.
Secondo la valutazione della North American electric reliability corporation (Nerc) per l’estate 2023, sebbene tutte le regioni del nord America abbiano una capacità di generazione sufficiente a soddisfare la domanda e i requisiti di riserva in condizioni normali, potrebbero comunque verificarsi carenze di forniture elettriche in caso di condizioni operative estreme causate da caldo, incendi e altri disturbi della rete.
La Nerc suggerisce quindi che la dismissione di impianti di generazione in presenza di una maggiore penetrazione di risorse energetiche variabili, di una domanda elevata in più località, di ritardi nei progetti o di manutenzione dei generatori potrebbe aggravare ulteriormente i rischi per l’affidabilità, ha ricordato la Iea.
Cina
Il China electricity council stima che il picco di domanda raggiungerà 1.370 GW nel 2023, con un aumento di circa 80 GW rispetto al 2022. In caso di condizioni meteorologiche estreme, si prevede che il carico massimo di energia elettrica in Cina aumenterà di altri 20 GW circa.
L’equilibrio tra domanda e offerta di energia elettrica in Cina è quindi destinato a rimanere precario quest’estate, e per prepararsi a interruzioni di corrente su larga scala, nel giugno 2023 la Cina ha condotto la prima esercitazione di emergenza.
Oltre all’Amministrazione nazionale dell’energia e ai governi regionali della Cina orientale, all’esercitazione hanno partecipato anche le autorità di regolamentazione dell’energia, le società di rete e di generazione, la rete metropolitana di Shanghai, nonché gli ospedali e l’industria chimica.
India
In India, il Load generation balance report 2023-24 dell’Autorità competente stima che le regioni del Paese potrebbero avere deficit di fornitura di energia elettrica compresi tra il 4% e l’11,3% dei rispettivi picchi di domanda.
Tuttavia, poiché si prevede che ogni regione sperimenterà il proprio picco di domanda in momenti diversi, le importazioni e le esportazioni di energia elettrica tra le regioni consentiranno un certo bilanciamento, secondo la Iea.
Si prevede che il Paese nel suo complesso abbia un’eccedenza di appena lo 0,7% per soddisfare il picco di domanda di elettricità (stimato in circa 230 GW), evidenziando una scarsità di offerta. Nel giugno 2023, con l’aumento delle temperature, si è già registrato un picco di domanda di 223 GW.
Negli ultimi anni, l’India ha installato una notevole capacità di generazione solare, che contribuisce a soddisfare i picchi diurni della domanda di raffrescamento. Tuttavia, i picchi serali, quando il sole non splende ma le temperature rimangono molto elevate, rappresentano una sfida significativa per il sistema, ha indicato la Iea.
Negli ultimi anni, l’aggiunta di nuova capacità di generazione è rimasta indietro rispetto all’aumento della domanda nei momenti di picco. Ciò ha indotto il ministero dell’Energia elettrica indiano a emanare delle linee guida per la pianificazione dell’adeguatezza delle risorse, per garantire che la capacità di generazione venga aggiunta a un ritmo corrispondente alla crescita della domanda.
L’India ha inoltre delineato un nuovo sistema tariffario, che introduce tariffe variabili in base all’ora, per incentivare lo spostamento della domanda dalle ore serali a quelle diurne. Le nuove tariffe entreranno in vigore nel 2024 e 2025.
Africa
Le regioni attorno all’Equatore, in particolare la regione subsahariana, subiranno il maggiore aumento della domanda di raffrescamento in assoluto, secondo un recente studio pubblicato da ricercatori dell’Università di Oxford su Nature Sustainability e consultabile dal link in fondo a questo articolo.
Lo studio si è focalizzato sui “gradi giorno di raffreddamento” o “cooling degree days” (CDD) – un indicatore che esamina il riscaldamento e quantifica la domanda di raffrescamento, confrontando le temperature esterne medie con una temperatura standard, di solito 18 °C.
Per esempio, con una temperatura media esterna di 30°C si hanno 12 CDD (30-18=12).
I ricercatori di Oxford hanno mappato i CDD annuali ed evidenziato i Paesi più colpiti sia in termini assoluti, cioè dove l’esposizione al caldo sarà più grave, che in termini relativi, indicando le grandi sfide di adattamento nelle regioni non tradizionalmente caratterizzate dal grande caldo.
Nell’illustrazione, in alto la mappa dei cambiamenti assoluti e in basso quella dei cambiamenti relativi di CDD.
Dieci Paesi africani saranno quelli dove i CDD saranno maggiori, con importanti implicazioni per la loro pianificazione energetica e resilienza climatica. Si tratta di Paesi dell’Africa centrale, principalmente Mauritania, Niger e Sudan, seguiti da Mali e Ciad.
Per l’Africa, la sfida è esacerbata dal fatto che circa 600 milioni di persone, pari alla metà dell’intero continente, non hanno accesso alcuno alla rete elettrica.
Prima quindi di parlare di preparazione della rete e di adeguatezza delle risorse per sostenere l’aumento della domanda di raffrescamento, si deve pensare urgentemente alla creazione delle reti elettriche stesse, sia in forma di micro e mini-reti, che di reti elettriche nazionali.
Adattamento relativo maggiore in Europa
I risultati delle variazioni relative dei CDD mostrano che il Nord globale subirà un drastico aumento del numero di giorni in cui sarà necessaria l’aria condizionata.
Otto dei dieci Paesi più colpiti in base all’aumento relativo delle CDD a livello globale, infatti, sono europei. Fra questi, Svizzera, Regno Unito e Norvegia, tradizionalmente impreparati alle alte temperature e che richiederanno un adattamento su larga scala.
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