Il fattore di disponibilità di una centrale elettrica è la quantità di tempo durante il quale è in grado di produrre elettricità in un certo periodo, diviso dalla quantità totale di tempo in quel periodo. La maggior parte delle centrali termoelettriche, come le centrali alimentati a carbone, quelle geotermiche e le centrali nucleari, hanno fattori di disponibilità tra il 70% al 90%. Può essere dedotto, oppure no, che esistono momenti per una determinata tecnologia o generatore nei quali è soltanto disponibile una capacità parziale di produzione elettrica.  Il fattore di disponibilità non dovrebbe essere confuso con il fattore di capacità.

II fattore di capacità è il tasso di utilizzo delle centrali elettriche in un determinato periodo di tempo: se nelle 24 ore di una giornata i generatori di elettricità funzionano per 12 ore, il fattore di capacità è il 50%, se funzionano per 6 ore è il 25%, se  funzionano per 18 ore è il 75%.

II consumo di energia elettrica ha una componente costante (carico di base) e una che varia nelle ore del giorno o nei giorni della settimana (carico variabile). Il periodo del giorno in cui si ha il consumo massimo sono le ore serali, dalle 16 alle 20 nei giorni infrasettimanali, mentre il consumo minimo è dalle 4 alle 8 di mattina nel  week-end.

Il carico di base settimanale è circa il 65 % del consumo massimo nelle ore serali.

Per ridurre i costi le compagnie elettriche usano le grandi centrali a carbone e nucleari per il carico di base, perché hanno un basso costo del combustibile e la loro messa in rete richiede un lungo periodo di tempo.

Le centrali a gas naturale e idroelettriche sono utilizzate per il carico variabile, perché sono flessibili e possono essere rapidamente allacciate alla rete.

Nell’OCDE gli impianti nucleari e a carbone per il carico di base forniscono il 32,5% della capacità totale e il 58% dell’energia elettrica

«L’eolico e il sole non sono in grado di sostenere l’economia ad alta tecnologia» (J. Goodell, “Big coal”, 2006).

Il perché è sempre il fattore di capacità a dirlo: è il 22% per le centrali eoliche e solo il 6% per le centrali solari.

Queste fonti d’energia invertono il trend storico dell’aumento del fattore di capacità, e fanno alzare le tariffe elettriche.

A parità di potenza installata, una centrale a carbone genera 4 volte l’energia di una centrale eolica e 15 volte quella di una centrale solare.

Nessun paese può affidarsi all’instabilità del vento o all’intermittenza del sole: per la loro natura variabile, queste fonti energetiche non possono essere usate per il carico di base e in termini pratici il loro limite può raggiungere al massimo il 10% della capacità di una rete elettrica, che può salire al 20% se consideriamo anche l’energia idroelettrica (Ian Hore-Lacy, ”Nuclear energy in the 21st century”, 2006).

Una percentuale superiore creerebbe una forte instabilità nel sistema, con rischi di black-out e improvvisa paralisi dell’economia e della vita sociale di interi Stati.

Per il loro basso fattore di capacità, l’energia eolica e quella solare non potrebbero vivere senza gli incentivi dei governi.

Secondo una tabella pubblicata da “Il Sole24Ore” del 17 aprile 2010, l’eolico ha costi che variano da 7,6 a 12,1 centesimi  di euro per kWh, ma riceve incentivi superiori allo stesso costo, 18 centesimi di euro per kWh.

I costi del solare variano da 21,2 a 52 cent di euro, con incentivi variabili secondo i paesi da 25,3 a ben 48 cent.

Gli incentivi sono eguali o superiori ai costi e ciò, oltre a far aumentare le tariffe elettriche, apre una finestra legale per la speculazione.

In Danimarca, il paese preso come modello da seguire per l’eolico, le tariffe elettriche per le famiglie sono di 32,2 centesimi di dollaro per kWh.

La Germania con 22,2 centesimi ha quasi raggiunto i 22,6 dell’Italia: è l’effetto del trasferimento nelle bollette delle famiglie tedesche degli incentivi all’eolico e al solare.

In Francia, dove la quasi totalità di elettricità è di origine nucleare, le tariffe alle famiglie sono di 14,4 cent di dollaro per kWh.

Nei paesi dove ha una forte incidenza il carbone, le tariffe sono di 10,4 centesimi in USA, di 7,9 a Taiwan, di 6,5 in Sud Corea (Energy Information Administration, dipartimento dell’Energia USA).

Sànchez Galàn, il chairman della spagnola Iberdola, la più grande compagnia di energie rinnovabili al mondo, afferma: «L’energia solare è un prodotto finanziano, non una soluzione energetica» (“Wall Street Journal”, 8 settembre 2009). Il “Financial Times” del 30 aprile 2010 parla dell’esplosione della bolla speculativa sull’energia solare in Spagna perché il governo, per ridurre il debito ed evitare di far la fine della Grecia, intenderebbe tagliare i sussidi al settore, pari a 6,3 miliardi di euro per il 2010 e a 126 miliardi per i prossimi 25 anni.

Gli incentivi all’eolico e al solare potrebbero continuare come una spesa di lusso dei paesi industriali se non ci fosse la concorrenza mondiale: la Cina e l’India pagano l’elettricità sui 5 centesimi di dollaro per kWh, perché il carbone fornisce dal 70 all’80% della loro elettricità.

È un lusso che non ci possiamo permettere e una scomoda verità con la quale i paesi industriali dovranno fare i conti, e qualcuno li sta già facendo.

Fino ad oggi oltretutto qualsiasi miglioramento nel campo dell’efficienza e del risparmio non ha mai ridotto il consumo totale nè di energia nè di altre risorse.

Quello che decresce è l’energia consumata per unità di prodotto (o di PIL), ma il consumo totale aumenta.

Esiste una legge, il paradosso di Jevons che rende conto di questo fatto.

E’ ovvio che un uso efficiente delle risorse potrebbe in principio ridurre il consumo in assoluto, ma questo solo ammesso che cali la popolazione e quindi la domanda, e si rinunci alla crescita infinita (almeno laddove essa è evidentemente gia controproducente), ma questo è ciò che si chiama cambio di paradigma.

E’ il cambio di paradigma che rende l’efficienza ed il risparmio efficaci nella riduzione delle quantità di risorse consumate, se il paradigma è il BAU ( business-as-usual) ad ogni aumento di efficienza corrisponderà un aumento di domanda che lo annullerà o lo supererà.

Un uomo è ricco in proporzione al numero di cose a cui può permettersi di rinunciare. H. D. Thoreau

Per il paradosso di Jevons si veda :

http://it.wikipedia.org/wiki/Paradosso_di_Jevons

Il geotermico ha un fattore di capacità più alto rispetto a molte altre fonti di energia, e le fonti geotermiche sono disponibili 24 ore al giorno e 7 giorni alla settimana.

Anche se il vettore energetico (acqua) per l’elettricità prodotta con la geotermia deve essere gestito propriamente, la fonte dell’energia geotermica, il calore della Terra, sarà disponibile e prevedibile nel futuro.

L’energia geotermica può essere vista come una batteria nucleare, in cui il calore viene prodotto per il decadimento di elementi radioattivi nel nucleo e nel mantello della Terra.

Quante volte avete sentito parlare di geotermia ?

Ci sono due ragioni principali che limitano lo sviluppo di forme di risparmio energetico diffuse e un uso efficiente delle risorse.

Da una parte, c’è una molto comune, e crescente, mancanza di cultura scientifica e di capacità di gestire numeri e dati: il risultato è che la gente tende a credere in maniera acritica a messaggi e promesse grossolamente irrealistiche, come per esempio che la transizione dall’era dei fossili a quella delle energie verdi possa essere un processo rapido.

Dall’altra c’è l’atteggiamento irresponsabile di chi  promuove, perché direttamente coinvolto, queste speranze non realistiche: queste persone tendono a mettere i loro interessi preminenti, i loro bisogni di incentivi e sostegni governativi, le loro speranze per profitti rapidi, davanti a ogni considerazione critica di tipo ingegneristico.

Se guardiamo il settore energetico in prospettiva, che cosa lo rende così differente dal passato?

L’enorme crescita dei nostri consumi energetici: globalmente oggi raggiungono più di 12 miliardi di tonnellate petrolio equivalente all’anno, vale a dire due ton di petrolio a testa, o ancora circa 16 milioni di miliardi di watt.

È una cifra che corrisponde a circa 12 volte i consumi energetici del 1900; per fare un paragone, consideriamo che la popolazione mondiale è cresciuta meno di 4 volte tanto.

Anche il fatto che alcuni paesi non abbiano nessuna, o scarse, risorse interne di combustibili fossili e siano di consequenza totalmente o molto dipendenti dalle importazioni è un fattore caratterizzante.

Non abbiamo ancora visto niente: continuare a promuovere la crescita  porterà la crisi a diventare  molto più profonda e si farà cronica, durerà per anni e si dimostrerà immune da ogni soluzione di breve termine.

 

Articolo scritto da Augusto Anselmo – tratto da Sargo.it – 26 Settembre 2011