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Il ruolo dell'idroelettrico nella transizione energetica


Il ruolo dell'idroelettrico nella transizione energetica

Posted by Ing. Nicola Bragato on 14/06/2021

Oramai è chiaro per tutti che mitigare l’azione del cambiamento climatico è una questione di natura critica ed urgente, tanto che si parla di vera e propria emergenza climatica.

Se vogliamo limitare l’aumento della temperatura globale a +1,5°C rispetto i livelli pre-industriali entro il 2050, come richiedono gli accordi di Parigi, sarà necessario rivoluzionare il comparto energetico realizzando una vera e propria transizione energetica verso metodi di produzione a basse emissioni di CO2, "low carbon".

Dovremo, pertanto, gradualmente spegnere le molte centrali di produzione di energia elettrica che usano combustibili fossili quali carbone e metano.

 

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In questo articolo l'Ing. Nicola Bragato, CEO di RNB Hydro, affronta la tematica della transizione energetica nel comparto idroelettrico attraverso i seguenti passaggi: 

Nicola Bragato

 

L’Ing Nicola Bragato opera da oltre 10 anni attivamente nel comparto idroelettrico con progetti sviluppati su scala internazionale.
Nella lunga esperienza maturata nel settore rientra la partecipazione alla progettazione e costruzione di decine di impianti con potenze installate a partire dai pochi kW sino a centinaia di MW. Oggi, è CEO di RNB Hydro, firma di ingegneria che offre consulenza, progettazione ed expediting in ambito hydropower.

 

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Impianti solari ed eolici. Indispensabili, ma intermittenti e imprevedibili

Rinunciare all’apporto, oggigiorno imponente, delle centrali alimentate con carbon-fossili comporta l’inserimento nelle reti elettriche di molti impianti ad energia rinnovabile di tipo solare ed eolico.

Ci si aspetta che questo comporti, nel medio periodo, dei disagi sulle reti elettriche in termini di aumento rampa serael di carico, riduzione potenza regolante e riduzione margini di riserva alla punta. A ciò si aggiungerebbe un aumento delle congestioni sulla rete elettrica, una maggiore esigenza di risorse rapide di regolazione oltre a periodi di overgeneration. (Fonte: Terna)

 

Solare ed eolico. Fonti difficili da allineare con la domanda di energia

Semplicisticamente: mentre il vento può soffiare o meno in maniera intermittente durante il corso della giornata e il sole fornisce il suo massimo contributo verso l’ora di pranzo, la domanda di elettricità in rete aumenta al mattino quando le persone di svegliano e vanno al lavoro; di nuovo la sera quando le persone rientrano a casa, cucinano la cena e accendono le luci per sostituire la luce del giorno.

Ciò significa che ci saranno momenti in cui il fabbisogno energetico supera di gran lunga la disponibilità di energia solare ed eolica, così come momenti in cui queste fonti volatili generano più elettricità del necessario, in una parola: overgeneration.

Lo squilibrio tra domanda e offerta dovrà essere mitigato provvedendo allo stoccaggio dell’energia in eccesso durante i periodi di overgeneration e alla gestione dei carichi durante le notti senza vento o le giornate nuvolose

 

solare e eolico

L'idroelettrico come elemento di bilanciamento

Gli impianti idroelettrici convenzionali e a pompaggio sono destinati a essere la chiave del bilanciamento nel mix energetico rinnovabile. Infatti, sono in grado di supportare l’integrazione di fonti solari ed eoliche offrendo quelle che sono le loro peculiarità: controllo, flessibilità e capacità di accumulo.

È noto infatti che gli impianti idroelettrici a pompaggio agiscono come una batteria verde che può ricaricarsi quando l’offerta di energia supera la domanda, e viceversa scaricarsi quando la richiesta aumenta.

L’idroelettrico è quindi il complemento ideale non solo alle energie rinnovabili ad alta potenza e ad alta volatilità come l'eolico e il solare, ma anche ai metodi di stoccaggio a breve termine come le batterie. Risultano infatti molto veloci nella regolazione e quindi perfetti per bilanciare picchi improvvisi di consumo o di produzione.

 

Idroelettrico: rinnovare ed efficientare il parco elettrico 

La parola d’ordine per l’idroelettrico del futuro è quindi flessibilità ed affidabilità per far fronte al cambiamento così significativo delle caratteristiche della domanda di energia.

Nuove tecnologie, innovazioni e nuovi schemi di funzionamento sono auspicati per supportare l’idroelettrico nel suo ruolo chiave di integratore di fonti rinnovabili intermittenti. 

Xflexhydro, ad esempio, è un progetto europeo, in seno a Horizon 2020, che ha l'obiettivo di sperimentare nuove strategie di gestione e funzionamento su impianti idroelettrici esistenti. 

 

Energie rinnovabili frameworkGli elementi secondo IRENA per una transizione energetica giusta

 

Idroelettrico: ricercare il potenziale non sfruttato

L’aumento importante dello share di solare ed eolico richiederà, di pari passo, un importante aumento della produzione idroelettrica; infatti, secondo IRENA (international Renewable Energy Agency), l’attuale parco idroelettrico mondiale dovrà aumentare di circa il 60% entro il 2050.

La sostenibilità di un'azione così consistente di aumento della capacità di generazione idroelettrica, deve passare anche attraverso la ricerca del potenziale nascosto, o non sfruttato, delle infrastrutture esistenti; oltre all’incremento della capacità di accumulo che può essere ottenuta, dove possibile, innalzando gli sbarramenti e/o costruendo nuovi bacini.

È riconosciuto e va ricordato che i bacini associati agli impianti idroelettrici contribuiscono e contribuiranno sempre di più alla mitigazione degli effetti del cambiamento climatico che si manifestano con eventi atmosferici estremi, alluvioni e siccità.

 

Idroelettrico: sbloccare le concessioni in Italia

Risolvere il nodo delle concessioni delle grandi derivazioni è una priorità.
Il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza PNRR promette di risolverlo mediante “l’assegnazione trasparente e competitiva delle concessioni medesime, anche eliminando o riducendo le previsioni di proroga o di rinnovo automatico, soprattutto nella prospettiva di stimolare nuovi investimenti".

 

Idroelettrico: autorizzare e costruire impianti di pompaggio

Già nel 2019 Terna ribadiva come l’Italia avesse urgentemente bisogno di usare i pompaggi quali supporto alle rinnovabili intermittenti e che nel 2030 sarebbe stato necessario aver quasi raddoppiato l’attuale potenza di pompaggio, costruendo centrali di pompaggio idroelettrico per altri 6 GW oltre l’attuale, tutte nel centro-sud e nelle isole dove le fonti eoliche e solari daranno un contributo importante. Ad oggi, anche in seguito alla pandemia, questa necessità può assumere i caratteri di urgenza, se intesa come opportunità di rilancio economico-finanziario attraverso consistenti investimenti nelle infrastrutture di cui abbiamo discusso sinora.

 

In conclusione, le moderne centrali idroelettriche stanno contribuendo e contribuiranno ad accelerare la transizione verso l’energia pulita fornendo servizi di potenza, accumulo, flessibilità e mitigazione climatica.

Insieme all’accumulo elettrochimico e all’idrogeno, l’idroelettrico giocherà un ruolo chiave in questa nuova partita che coinvolge tutta l’umanità.

 

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