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La produzione di energia elettrica

Evoluzione dei processi di produzione di energia elettrica

    La generazione elettrica nei paesi sviluppati ha avuto una crescita continua in funzione dell’evoluzione del benessere economico e sviluppo industriale e del progressivo ricorso all’energia elettrica a partire dall’inizio del novecento.

    Allo stesso tempo si è evoluto il fuel mix o mix energetico, ovvero il contributo delle fonti di generazione.

    Le fonti energetiche a cui ciascun paese fa ricorso, variano in base alle risorse interne disponibili (petrolio, gas, carbone), alle caratteristiche naturali (disponibilità di vento, livello di irraggiamento, ricchezza di corsi d’acqua in pendenza etc.) e alle politiche energetiche, con particolare riguardo alla promozione delle fonti rinnovabili.

    Un’evoluzione lunga un secolo

    L’Italia, come il resto dei paesi sviluppati, ha sviluppato un parco di generazione per far fronte alle crescenti esigenze delle industrie, del settore del terziario e  residenziale, ovvero della domanda interna.

    Le prime richieste di fornitura elettrica risalgono a fine ottocento ed ancora dopo la prima guerra mondiale l’Italia produceva appena 5,6 TWh. Negli ultimi anni il livello della produzione nazionale ha invece superato i 300 TWh.


    Nella prima metà del secolo scorso gran parte del fabbisogno elettrico era coperto dall’idroelettrico, raggiungendo il 97% nel 1945.
    Solo a partire da questo momento il termoelettrico incomincia a farsi strada per arrivare ad imporsi a fine anni ’60, principalmente con impianti ad olio combustibile. Una progressivo ricorso al gas ed in particolare ad impianti a ciclo combinato ha poi condotto ad una punta di contribuzione del termoelettrico (incluse le bioenergie) del 87% nel 2007, per poi ridiscendere nuovamente a seguito della crescita delle altre fonti rinnovabili.

     

    DAL 2000 AD OGGI

    Domanda di energia elettrica

    Focalizzandoci sugli ultimi anni, in Italia la domanda di energia elettrica è aumentata ogni anno mediamente del 1.6% fra il 2000 e 2008 (da 279 fino a 319 TWh), per poi invertire la tendenza. Dopo un crollo superiore al 5% nel 2009,a causa della crisi economica, il consumo è infatti sceso fino a 297 TWh nel 2013, ovvero al di sotto del livello del 2003.

    Alla base della richiesta di consumo sono le attività industriali (in particolare la siderurgia, meccanica e chimica), seguite dal terziario e dal residenziale.

     

    Fuel mix

    La composizione delle fonti di generazione elettrica in Italia fino a pochi anni fa ha mostrato due peculiarità rispetto alla media europea: la totale mancanza della fonte nucleare e la predominanza del gas.

    Il gas, principalmente consumato in impianti a ciclo combinato (CCGT) aventi efficienza intorno al 55% ed oltre, ha continuato la sua corsa fino al 2008 raggiungendo il 55% della produzione lorda, per poi arrestarsi a partire dal 2009 e crollare progressivamente fino 37% nel 2013.La causa di questo crollo è da imputarsi all’effetto combinato della riduzione di domanda elettrica interna e della massiccia penetrazione delle fonti rinnovabili, che ha rivoluzionato lo scenario energetico.

    Pertanto nello scenario attuale alla copertura della domanda concorrono impianti base (base load) che, per criteri di priorità (fonti rinnovabili) o in ragione del costo marginale più basso (carbone) o in virtù della loro localizzazione rispetto alla domanda (autoproduzione), presentano una curva di produzione che in pratica dipende solo dalle proprie disponibilità.

    La generazione da parte di altri impianti viene invece richiesta per far fronte ad esigenza di punta (turbogas e idroelettrico da serbatoio), avendo pronta capacità di pronto utilizzo, pur se con costi maggiori (turbogas).

    Intermedio è invece diventato il posizionamento dei cicli combinati a gas, a causa della minore convenienza economica riscontrata negli ultimi anni e dello restringimento dello spazio rimasto per gli impianti termoelettrici nella generazione di base a seguito dell’importante sviluppo delle FER, aventi priorità di dispacciamento.

    Sviluppo delle fonti rinnovabili

    La politica di incentivazione delle fonti rinnovabili è uno degli strumenti che il governo italiano ha messo in opera prima per raggiungere l’obiettivo previsto nel protocollo di Kyoto, poi il target europeo 20-20-20, ovvero entro il 2020 il raggiungimento di una quota di energia da rinnovabili pari al 20% dei consumi finali, la riduzione del 20% delle emissioni climalteranti rispetto al 1990 ed un aumento del 20% dell’efficienza energetica. L’Italia in particolare è tenuta al raggiungimento del 17% dei consumi finali di energia da rinnovabili entro il 2020, target che la Strategia Energetica Nazionale ha rivisto in 19-20%.

    Gli incentivi alle rinnovabili elettriche sono in gran parte sostenuti dalla collettività attraverso la componente A3 della bolletta. Nel 2013 sono ammontati a circa 10,6 miliardi di euro e sono stimati salire a 12,5 miliardi di euro nel 2014.

    A seguito di questa politica, nel 2013 le fonti rinnovabili hanno raggiunto il 40% dell’energia elettrica prodotta in Italia ; la crescita più rilevante è stata del fotovoltaico – sostenuto dal Conto Energia – che nell’arco di soli 4 anni è decuplicato (da 1.9 a 22 TWh).

    Un’altra rivoluzione nella generazione elettrica provocata dallo sviluppo delle fonti rinnovabili è stato il rapido incremento di piccoli-micro impianti, spesso collegati direttamente alla rete di distribuzione, ovvero la cosidetta ‘generazione distribuita’. Già nel 2012 i piccoli impianti ammontavano a circa 485.000, quasi tutti sotto 1 MW (482.000). In particolare il 98% degli impianti sotto 1 MW nel 2012 risultava essere costituito da fonti rinnovabili ed in particolare il 69% da impianti fotovoltaici.

    La tendenza verso una generazione maggiormente distribuita si è confermata anche nel 2013 con un aumento del 21% dei piccoli impianti (da 484.587 a 586.603), mentre il numero di impianti termoelettrici utilizzanti combustibili tradizionali ha segnato un calo.

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