Il rischio elettromagnetico per i sistemi elettrici

GAO - Critical Infrastructure Protection:	 Electricity Suppliers Have Taken Actions to Address Electromagnetic Risks, and Additional Research Is OngoingSegnaliamo uno studio del Government Accountability Office statunitense sul rischio elettromagnetico per la stabilità delle reti elettriche, dal titolo Critical Infrastructure Protection: Electricity Suppliers Have Taken Actions to Address Electromagnetic Risks, and Additional Research Is Ongoing.

In particolare, il report riguarda analizza i potenziali rischi di blackout o danni agli impianti derivanti da perturbazioni geomagnetiche (dovute a tempeste solari) o da impulsi elettromagnetici ad alta quota (derivanti da esplosioni nucleari).

Sebbene si tratti di uno studio preliminare, condotto anche con il coinvolgimento di 11 operatori nordamericani, il lavoro offre spunti interessanti su fenomeni rari o scarsamente improbabili, ma che comunque costituiscono una minaccia (molto poco studiata) per la sicurezza energetica di ogni società avanzata.

Quanto spazio per il mercato nel settore elettrico?

Rete elettricaSegnalo un contributo scritto da Andrea Renzulli per l’Osservatorio energia dell’ISPI, che tratta del mercato elettrico e del ruolo che in esso giocano gli operatori di sistema (in Italia l’operatore è Terna).

L’autore sottolinea che a causa delle caratteristiche specifiche dell’energia elettrica il mercato dell’elettricità richiede la presenza di un’organizzazione complessa e di un operatore che si occupi di garantirne il funzionamento in condizioni di continuità e sicurezza.

Proprio per la sua delicata funzione l’operatore di sistema agisce in condizioni di monopolio sottoposto a regolazione economica da parte del potere pubblico (in Italia il controllo spetta all’Autorità per l’ Energia Elettrica, il Gas e il Sistema Idrico e, in misura minore, al Ministero dello Sviluppo Economico).

Se da un lato esiste dunque una giustificazione tecnica ed economica ai privilegi e agli oneri riconosciuti all’operatore di sistema, Renzulli evidenzia d’altra parte come nelle attuali condizioni di domanda stagnate, riduzione dei prezzi dell’energia elettrica sui mercati all’ingrosso e penetrazione delle rinnovabili intermittenti, l’architettura attuale del sistema “isoli” l’operatore di sistema dal difficile momento vissuto dalle altre imprese attive nel mercato elettrico.

In particolare a Terna viene garantito un rendimento sostanzialmente sicuro sul capitale investito nella rete e viene riconosciuta una certa discrezionalità nel mercato del bilanciamento, l’anello della catena del valore dell’elettricità che sta diventando sempre più importante.

Da qui la conclusione che la concorrenza vera e propria fra operatori economici privati in condizioni di parità sia sempre più relegata ai margini. La liberalizzazione del mercato elettrico risulta perciò ancora lontana dal suo completamento.

Un tema sicuramente da approfondire anche alla luce delle proposte di riforma del mercato elettrico (rimanda a Confindustria).

È giunta l’ora delle batterie oppure no?

pila voltaicaSegnalo una mia analisi apparsa sul sito dell’Osservatorio Energia dell’ISPI, che cerca di fare il punto sugli accumuli elettrochimici nel settore elettrico, ovvero se dopo tutto il recente trambusto inscenato da Tesla si prospetti o meno una rapida diffusione delle batterie connesse alla rete elettrica.

Secondo il mio punto di vista la risposta è al momento negativa. Adesso e almeno per i prossimi anni, le batterie non hanno molto senso come sistema per accumulare energia elettrica, salvo certi casi specifici dove i costi proibitivi di connessione alla rete, le temporanee congestioni sulle medesime o la particolare sensibilità alla continuità del servizio possono giustificare limitate applicazioni (anche in quest’ultimo caso è probabilmente meglio un motore diesel, di cui però va valutato l’impatto ambientale).

Ovviamente, è possibile (ma non inevitabile) che tra 10-15 anni la tecnologia avrà ridotto i costi in misura tale che stoccare energia per mezzo di batterie inciderà pochissimo sul prezzo finale. In quel caso l’intero business elettrico sarà oggetto di una profonda revisione e l’energia elettrica potrebbe per allora diventare una commodity come il ferro o il grano.

Tuttavia, fino ad allora è meglio evitare di lasciarsi andare a facili entusiasmi. Dopotutto, è da 40 anni che si pensa di riuscire a sviluppare la fusione nucleare…

Terna: RAB e priorità di investimento

IEW - Mendl’s patisserie and the Country of NimbyLa trasmissione di energia elettrica in Italia è svolta da Terna, la società costituita nel 1999 all’interno di Enel e passata successivamente sotto il controllo di Cassa Depositi e Prestiti (Enel è uscita definitivamente nel 2012).

Terna opera in regime regolato, data la natura particolare del servizio che svolge, e per attrarre investimenti la legge prevede un meccanismo di remunerazione predeterminata, chiamata Regulatory Asset Base, il cui costo finisce nelle bollette.

Il meccanismo consente grandi volumi di investimenti, ma crea degli effetti distorsivi molto rilevanti, come mette in luce un post dell’ISPI Energy Watch, Mendl’s patisserie and the Country of Nimby.

Sicurezza energetica e potenza di calcolo

Cordis - Progetto sulla sicurezza energetica ottiene l'accesso a un super computer per la prossima fase della ricercaL’importanza dei sistemi informatici per la sicurezza energetica passa anche per una dimensione poco nota ma fondamentale: la simulazione del funzionamento della rete elettrica, per valutarne capacità, vulnerabilità e resilienza.

Le reti elettriche sono sempre più complesse e con dinamiche sempre più difficili da prevedere in anticipo. Le rinnovabili intermittenti aumenteranno infatti il proprio peso, rendendo più instabile l’offerta.

Allo stesso tempo, la domanda sarà sempre meno controllabile, anche a causa della frammentazione dei mercati e del minor peso dei grandi consumatori. Inoltre la crescente difficoltà nel costruire nuove linee aeree densamente popolate rende più arduo aumentare la resilienza attraverso l’aumento di infrastrutture.

In questo contesto, i gestori di rete e i decisori politici hanno come strumento principale la capacità di prevedere il funzionamento del sistema per adottare tempestivamente le contromisure necessarie.

Le reti europee sono già oggi strettamente interconnesse e dunque occorre simulare quantità di variabili enormi a livello continentale: una sfida tecnica con pochi paragoni, a cui è dedicato il progetto europeo iTesla, che mira a fornire strumenti previsionali utili ai gestori di rete europei.

La notizia dell’allocazione di 9,7 milioni di ore-processore di accesso alle strutture di PRACE, la rete di supercomputer europea, è dunque particolarmente importante non solo perché consentirà al progetto di avere risultati migliori, ma soprattutto perché evidenzia ancora una volta l’importanza della dimensione puramente europea del nodo più critico della sicurezza energetica nazionale, quello della rete elettrica.

Non solo le reti elettriche europee, latinamente, simul stabunt vel simul cadent, ma nessun operatore nazionale dispone di potenza di calcolo sufficiente a far fronte alle sfide di domani.

Sul tema, segnalo anche il workshop di presentazione dei risultati del progetto AFTER, previsto a Roma per fine mese.

Slides – La generazione distribuita

La generazione distribuitaUno dei maggiori cambiamenti registrati nel settore elettrico negli ultimi anni è rappresentato dalla forte crescita della generazione distribuita, ossia dall’insieme di impianti connessi in media e bassa tensione.

Solo in Italia questi sono passati da circa 4 GW di potenza installata e 12-15 TWh di produzione annua nei primi anni 2000, fino ad arrivare nel 2012 a circa 30 GW di potenza e quasi 60 TWh di produzione. In meno di 10 anni sono passati perciò dall’essere marginali al rappresentare circa 15-18% della produzione nazionale.

Il loro impatto sul sistema non può dunque più essere trascurato. Per chi ne volesse sapere qualcosa di più, rimando alla presentazione che ho proposto due giorni fa al gruppo di lavoro Energia e ecologia dell’ALDAI a Milano: La generazione distribuita (N. Rossetto – 23 10 2014).