COP28, svolta epocale per il pianeta: abbandonare i combustibili fossili e raggiungere la neutralità carbonica

COSTI DI SISTEMA E INVESTIMENTI

COSTI "LCOE" E "COSTI DI SISTEMA"

quando nel mix le rinnovabili iniziano a superare la quota del 60-70% (noi in italia siamo ancora lontani (circa 35%), mentre molti stati europei sono vicini o oltre questa soglia) e puntano ad arrivare al 100%

diminuisce gradualmente la quota di metano nel mix (il metano è uno dei sistemi più più semplice per modulare e bilanciare i carichi variabili, in questo senso accompagna bene lo sviluppo progressivo delle rinnovabili e delle rete)

allora la modulazione dei carichi andrà fatta anche con altri sistemi, e al costo LCOE bisogna aggiungere un (modesto) incremento dovuto ai potenziamenti della rete per gestirte le variabiltà dipotenza e le intermnittenze ( reti più flessibili e intelligenti, interconnessioni tra stati aree e Stati diversi con cavi HVDC, il potenziamento dei sistemi stazioni di accumulo)

ho scritto "modesto" perché con le energie rinnovabili, partendo da un costo LCOE di pochi cents a kwh, la gestione della variabilità aggiunge poco come costo finale, si ottiene comunque un costo finale del al kwh compreso tra 5 e 8 centesimi

questa è la novità degli ultimi 3-4 anni con le rinnovabili, non solo il costo LCOE, ma anche il "costo di sistema", è ormai più conveniente che continuare senza sostituire progressivamente il metano, e chiaramente è esageratamente più conveniente che aggiungere del nucleare

il calo dei costi di sistema è dovuto ad esempio

- aumentano le istallazioni di cavi HVDC per elettrodotti interrati o sottomarini a bassa dispersione (3,5% ogni 1000 km) che collegano gli Stati

- si sta inziando ad usare gli accumuli idroelettici come batterie messe in comune tra più Stati (Germania e Inghilterra si sono già colegate alla Norvegia)

i bacini idroelettrici Europei già in funzione hanno una capacità equivalente di 150 TWh (pari ai consumi europei di 20 giorni):

https://www.energy-charts.info/char...?l=it&c=ALL

- la filiera dell'idrogeno verde si sta sviluppando velocemente in europa (serbatoi, condutture tra stati, idrolizzatori) per diventare un'altra forma di accumulo, forse in anticipo sulle prevsioni (che ipotizzavano l'anno 2030)

- è in rapido calo il costo degli accumuli a batterie (chimica LFP, e soprattutto chimica ione-sodio, priva di colli di bottiglia produttivi o ambientali, sono "scalabili" in grande quantità ) e sono già in crescita rapida le installazioni di accumuli di grande taglia

e nel frattempo continano a calare anche i costi LCOE di eolico e fotovoltaico

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DOVE SI DIRIGONO GLI INVESTIMENTI

questo sta generando la crescita esponenziale delle installazioni di rinnovabili

e l'abbandono dei progetti di nucleare civile, cioè salvo per motivi militari e strategici

principalmente Cina, per costrire la filiera militare (sottomarini e missili) e relative scorte di Mox e plutonio; e Russia, che cerca di piazzare reattori in Africa e altrove per creare dipendenza geoplitica e avere in cambio l'uso delle meiniere

In America a novembre è stato abbandonato il progetto del reattore di piccola taglia (SMR) NuScale, perchè già in fase di progetto prevedeva un costo al kwh molto alto di circa 20 centesimi, che in fase produttiva sarebbero cresciuti ulteriormente

nel frattempo in America (ma anche in Spagna e Portogallo) le aste per i parchi di solare + accumuli, o per l'eolico, costano tre i 2 e i 5 centesimi a kwh

QUOTE DI RINNOVABILI - INCREMENTI ANNUI

QUOTE DI ENERGIA ELETTRICA MONDIALE DA SOLO EOLICO E FOTOVOLTAICO

2020 - 09%
2021 - 10%
2022 - 12%
2023 - ????? si accettano scommesse

tasso di crescita annuo nel mix
circa + 2% annuo e in accelerazione

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QUOTE DI ENERGIA ELETTRICA EUROPEA DA RINNOVABILI
eolico, solare, idroelettrico, bionenergie, geotermico, etc

2019 - 33,6%
2020 - 38,1%
2021 - 37,1%
2022 - 40,0%
2023 - 46,4%

https://www.energy-charts.info/char...p;interval=year

tasso di crescita annuo nel mix (impressionante)
circa +2,5% e in accelerazione

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ogni tanto vengo a "spammare" dati, ma penso sia meglio che il più possibile mettiamo il naso fuori dal nostro cortile di casa

mentre in TV e giornali sono monopolizzati da discussioni di retroguardia come quella sul nucleare, "arma di distrazione di massa" scrisse qui una volta un altro commentatore, e mazzettificio di soldi pubblici per eccellenza aggiungo io

meglio invece capire cosa sta succedendo nel mondo, salire anche noi sul treno in corsa delle installazioni massiccie di rinnovabli, con obiettivo 100% entro 20 anni, tipiacmente installate con contratti trasparenti e investitori privati, non con soldi pubblici

anche per inziare ad aiutare la bilancia del debito pubblico e/o le nostre bollette, e/o la competitività delle nostre industrie

IL CASO GERMANIA

IL CASO DELLA GERMANIA

andamento anno su anno della loro quota di rinnovabili:

https://www.energy-charts.info/char...p;interval=year

il tasso di crescita annuo delle rinnovabili nel mix
circa +4% (!), è tanto, sono un cantiere continuo, e in accelerazione

Grafico produzione di Novembre eolico tedesco (da 5 a 40 GW ):

https://www.energy-charts.info/char...1&source=sw

Stanno perseguendo anno per anno un programma di installazioni che punta ad arrivare a 100% rinnovabili nel 2045, ovvero con anticipo

e per effettuare la transizione energetica, sostituendo i consumi di fossili ad oggi non ancora elettrificati, devono anche raddoppiare la produzione elettrica

puntano a 700 GW di potenza nominale di picco nel 2045; da ricordare che con le rinnovabili la potenza media sulle 24 ore è molto più bassa del valore nominale

https://www.energy-charts.info/char...m?l=it&c=DE

Qui è mostrata la gestione con 100% rinnovabili dei carichi elettrici e delle intermittenze in una ipotetica settimana del 2024:

https://www.energy-charts.info/char...m?l=it&c=DE

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"ah ma la Germania va a carbone"


la Germania nel 2023 sta già riducendo velocemente l'uso del carbone, che nel 2022 aveva aumentato per fornire elettricità alla Francia

Francia che aveva quasi la metà dei reattori fermi e in questa situazione drammatica comprava corrente ad ogni prezzo, sennò avrebbe avuto black-out, causando i rialzi dei prezzi che ci ricordiamo bene, e che nel luogo comune sono invece stati attribuiti alle limitazioni di fornitura del gas russo

nel 2022:

- la siccità record ha fatto mancare in europa 60 Twh dall'idroelettrico;
nel 2023 l'idroelettrico è tornato alla normalità

- la chiusure già programmate dei reattori tedeschi e alcuni belgi, hanno fatto mancare altri 30 TWh

e fin qui, già l'aumento annuale delle rinnovabili sarebbe bastato a compensare, ma poi c'è stato anche:

- sono mancati 96 TWh alla Francia, per i problemi alle centrali; questo ha creato l'affanno e le speculazioni sui prezzi nel 2022

una anlisi più dettagliata dell'anno 2022, effettuata dagli analisti Ember nel 2023, si trova goglando "European Electricity Review 2023 - EMBER "

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SITI CON STATISTICHE ENERGIA

chi è curioso, può guardare l'evoluzione negli anni dei mix energetici di

Portogallo, Spagna, Inghilterra, Danimarca, Lituania, etc

>> sul sito molto dettagliato "energy charts"

>> su "energy maps", meno dettagliato, ma permette di spaziare fuori dall'europa

occhio che quest'ultimo all'inizio può essere male interpretato, quando si seleziona "anni" o mesi" negli istogrammi a sx, il dato mostrato è relativo alla singola barra selezionata negli istogrammi mostrati, non alla media di tutte le barre del grafico

Non sarebbe il caso di piantarla?

IL CASO ITALIA

Il CASO DELL'ITALIA

siamo rimasti a circa a 35% di rinnovabili; nel 2022 c'è anche stato anche un calo momentaneo dovuto all'idroelettrico, ora tornato alla normalità

2023: qualcosa si muove, sono previsti circa +5 GW di installazioni; buona parte sono fotovoltaico domestico, dovuto alle iniziative dei singoli; altri progetti sono stati approvati, solo che li vedremo in funzione tra 1-2 anni

I RITARDI NELLE AUTORIZZAZIONI

ma il grosso delle installazioni utility in italia è fermo nel percorso autorizzativo, no solo reagionale, ma anche nel passaggio nazionale, le pratiche autorizzative "VIA" perdono anni di tempo al Ministero M.A.S.E. a Roma

la cosa fa pensare male, che non sia solo strascuratezza, cosi come i due nuovi balzelli sui parchi utility che sono stati deliberati il mese scorso, o "trascuratezze", che di fatto diventano impedimenti invece di facilitazioni, nei decreti sulle "aree adatte", viene il dubbio che sia un gioco di sabotaggio


come confronto, da noi l'iter autorizzativo dura 3-7 anni, in europa mediamente 6-12 mesi (in Portogallo pare che sia di circa 1 mese, infatti in soli 3 anni hanno installato molte rinnovabili)

DATI ENERGIA OGGI ITALIA

- produzione elettricità 330 TWh annui
- potenza media circa 37 GW
20-25 GW di notte
45 GW al picco diurno

- energia primaria (comprese fossili) totale circa 1500-1700 Twh annui


DATI PER LA TRANSIZIONE ENERGETICA

per spostare in elettrico quais tutti i servizi, serve

- quasi un raddoppio delle produzione elettrica, cioè 600-650 TWh
- quasi un azzeramento dell'uso dei fossili

SCENARIO 100% RINNOVABILI

analogo a quello per la Germania, fatte le debite proporzioni, se a loro servono 700 GW di installazioni di rinnovabili, a noi ne servono circa 350-380 GW, sempre intese come potenza nominale di picco


- 200 GW di fotofoltaico
- 30 GW eolico su terra (repowering dei siti già usati e poco più
- 70-90 GW eolico off-shore
- 25 GW idroelettrico
- biomasse, biometano, geoteomico


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EOLICO OFF-SHORE ITALIA

>> il politecnico di Torino valuta che abbiamo siti per circa 200 GW di eolico off-shore (cioè posizionato in alto mare, a 40-50 km dalla costa), da poter diventate uno Stato leader nel settore

la filera potrebbe inoltre essere realizzata con una catena del valore locale, in Italia abbiamo già gli ingredienti (stabilimento produzione maxi-turbine eoliche Vestas, forniture elettronica di potenza, acciaierie, cantieristica navale, fornitori cavi)

al momento sono stati approvati i primi grandi progetti, mentre molti altri (pare per circa 100 GW già passati positivamente dal primo livello di valutazione, quello di Terna, che valuta la logistica dell'allaccio alla rete) sono in fase di valutazione


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FOTOVOLTAICO

si può discutere se usare pannelli "cinesi", o trovare accordi con la mega-fabbrica Enel nel sud-italia, la forte convenienza c'è lo stesso, li compri e poi li usi per 30-35 anni; mentre inverter ed elettronica abbiamo già un indotto produttivo locale

magari spingendo perchè in parte le instalalzioni abbiano annessi accumuli a LFP o a ione-sodio


AREE - il mito del consumo di suolo

>> 200 GW di fotovoltaico

contando ampie spaziature tra i pannelli
sono un area di circa 2000 km2
pari allo 0,67% del territorio

circa 1200 km2 di fotovoltaico andrebbero su aree già impegnate,
(coperture capannoni, edifici, parcheggi, aree dismesse)

mentre circa 800 km2 andrebbero su terreni, di tipo marginale,
e in piccola parte su campi tramite l'opzione agrivoltaico

"terreni marginali"

sono terreni di scarso valore economico e agricolo, che non vengono coltivati, ad esempio posti a margine di aree industriali, e che usati per il FT aquisterebbero un valore, evitando il rischio che i proprietari cerchino invece di dargli un valore chiedendo il cambio di destinazione d'uso (rendendoli invece edificabili e cementificabili)

Perchè non c'è consumo di suolo (anzi forse installando FT su terreni margiali si riduce la cementificazione annua di nuovi terreni) lo dicono le proporzioni:

– Italia 302.000 km2
- aree agricole utilizzate 129.000 km2
- aree agricole non utilizzate 36.000 km2

e basta ricavare 800-1000 km2

Sir, this is a Wendy's

@TorettoMilano - intermittenze

Ciao, grazie per il saluto,
ti rispondo sulle intermittenze

è un discorso un po' lungo, in parte qualcosa c'è già nei messaggi sopra,
ad esempio il grafico della simulazione diuna settimana per la Germania al 2045, dove sono ipotizzati 2 giorni su 7 senza vento

in pratica:

finché non arrivi a 60-80% di rinnovabili, usi in modo semplice il metano come carico rapidamente variabile per bilanciare la rete (oltre all'idroelettrico, e per i carichi rapidi anche le batterie, che hanno tempi di reazione di frazione di secondi); questa fase per noi, se non acceleriamo, potrebbe durare 15 anni

dopodiché il metano passa ad avere una funzione di back-up, per i pochi giorni all'anno in cui il mix di rinnovabili avesse una combinazione statistica sfortunata

questo ti permette di avere sicurezza, al costo di avere ancora un 10% di metano nel mix (facendo la media sui consumi annui), mentre negli anni prepari senza urgenza, aspettando che i prezzi della tecnologia scendano sempre più, i sistemi alternativi che permettono altre forme di accumulo, per arrivare comodi al 100% di rinnovabili

ovvero elettrodotti HVDC tra gli Stati per scambi di energia (l'Europa diventa un unico sistema energetico), migliore uso dei pompaggi sui bacini idroelettrici, filera di accumulo tramite idrogeno verde, aumento delle batterie, etc

la sola filera dell'idrogeno verde probabilmente fornirà una capacità di accumulo sobrabbondante, perché la vecchia filiera dei carburanti fossili vuole usare questo settore per partecipare anche in futuro alle infrastrutture (in sostituzione a metano e petrolio) e sta spingendo molto a livello europeo

esempio, di idrogeno verde (ricavato con i picchi estivi del solare) ne servirebbe un 10% nel mix, mentre stanno firmando intese europee per progetto pari a circa 20% del mix; e andranno anche sorvegliati, perché negli anni tenteranno di far approvare anche idrogeno "grigio", non fatto con le rinnovabili

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ci sono poi anche progetti visionari e ad oggi divenuti probabili, ad es. l'Inghilterra vuole realizzare un elettrodotto sottomarino con un cavo HVDC di 3600 km ( come già fatto nel 2019 i Cina ) verso un mega-parco da 10 GW di solare + eolico + accumulo a 20 ore, da realizzare in Mauritaia, progetto "Xlinks",

ma c'è anche il progetto "Megaton Moon" da 60 GW di solare + eolico, con 30 GW di desalinizzatori e idrolizzatori

li l'irragiamento solare fornisce kwh a un costo LCOE di circa 1 centesimo a kwh,
ma anche alla latitudine del Portogallo, cioè come il cetro-sud italia, siamo messi benissimo

Ciao!

@ h.rorschach

Yes, quite Wendy's

sorry, today I was stuck at home, so I writed a little

hope it could be interesting for somebody, in Italy we miss to talk starting from real data

Have a good day

Grazie

Si vede che sono scottanti visto che, subito dopo aver inviato il post, e' arrivato qualcuno a spammare 6 pagine di monologhi per nascondere il mio messaggio agli altri utenti..