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Fabbisogno nazionale di energia elettrica - Francesco Asdrubali -
Per quanto riguarda la produzione interna, come già evidenziato nella tabella relativa al BILANCIO ENERGETICO nazionale, questa è realizzata quasi totalmente con centrali alimentate a combustibili fossili ed in particolare METANO (circa il 40% dell’intera produzione nazionale) e solo in minima parte con fonti di energia rinnovabile (51 TWh corrispondenti a circa il 17%).
La quota rinnovabile è costituita essenzialmente dall’idroelettrico che con 44.277 GWh rappresenta circa 87% di tutta l’energia elettrica prodotta da fonti RINNOVABILI di energia.
L’Italia è molto distante dal raggiungere l’obiettivo di Kyoto: con riferimento all’anno 2004 le emissioni nazionali di GAS SERRA sono aumentate rispetto al 1990 del 12,2% e sono del 20% superiori a quanto previsto dall’obiettivo.
Per colmare questo divario (quantificabile in termini di ANIDRIDE CARBONICA equivalente in circa 95 Mt CO2eq) il Piano Nazionale di Allocazione delle emissioni per il periodo 2008-2012 (presentato alla Commissione Europea il 18 dicembre 2006) prevede una serie di interventi per ciascuno dei principali settori responsabili di immissione in atmosfera di gas ad EFFETTO SERRA.
Per il settore elettrico il Piano stima che la quota di energia prodotta da fonti RINNOVABILI debba passare, entro il 2010, dagli attuali 51 TWh a circa 83 TWh annui, in accordo con l’obiettivo europeo del 25% sulla produzione totale di elettricità.
Le potenzialità di sviluppo e diffusione dei diversi impianti alimentati da fonti RINNOVABILI varia in funzione della tecnologia impiegata.
Per quanto riguarda la tecnologia fotovoltaica il POTENZIALE tecnico è dato dalla somma della produzione netta annua delle grandi centrali e degli impianti integrati negli edifici.
Per il calcolo della producibilità annua di grandi centrali possono essere assunte le seguenti ipotesi:
- produzione netta annua di circa 75 kWhe/m2 ottenuta considerando un’energia captante media pari a 1.700 kWh/m2 annuo, un rendimento globale del 9% ed un fattore di utilizzazione d’area di 0,5;
- occupazione complessiva del suolo pari a 200 km2.
L’Italia possiede 30.000 km2 di terreni agricoli abbandonati di cui 20.000 distribuiti al Centro-Sud; questi risulterebbero particolarmente adatti per ospitare centrali solari, tuttavia risultando ad oggi più conveniente l’uso di coltivazioni energetiche, si considera possibile un’installazione di soli 200 km2.
In base alle ipotesi suddette risulta quindi una potenza massima installabile pari a 12.000 MWp cui corrisponde una producibilità annua pari a 15 TWh.
La producibilità degli impianti integrati può essere stimata assumendo le seguenti ipotesi:
- produzione netta annua di circa 65 kWhe/m2 ottenuta considerando un’energia captata media pari a 1.360 kWh/m2 annuo (pari all’80% della radiazione incidente su una superficie con orientazione ottimale), un rendimento globale del 9%, un fattore di utilizzazione d’area di 0,55 (considerando che per 100 m2 di area occupata da un edificio ci sono in media 40 m2 di tetto e 15 m2 di facciata utilizzabili);
- superficie complessiva di 400 km2 pari a circa 1/5 dell’area degli edifici disponibili in Italia.
In base alle ipotesi suddette risulta quindi una potenza massima installabile pari a 38.000 MWp cui corrisponde una producibilità annua pari a 47,5 TWh.
Complessivamente quindi per la tecnologia fotovoltaica può essere considerato un POTENZIALE tecnico pari a
62,5 TWh/anno.
Per quanto riguarda l’eolico, il POTENZIALE teorico italiano viene stimato pari a circa 30.000 MW in siti con ventosità media superiore a 5
m/s e 8.500 MW in siti con ventosità media superiore a 6 m/s.
In realtà, a causa dei vincoli socio-ambientali, questo totale si riduce a 12.000 MW cui corrisponde una producibilità annua teorica di 24 TWh.
Per quanto riguarda l’idroelettrico l’Italia vanta una lunga tradizione in questo settore quindi il margine di potenziamento degli impianti risulta inferiore rispetto alle altre tecnologie alimentate con fonti RINNOVABILI.
Nel 2001 la potenza totale installata era di 16.726 MW.
Il POTENZIALE teorico risulta pari a circa 18.000 MW per impianti con potenza superiore a 10 MW e circa 5.000 MW per quelli con potenza inferiore o uguale a 10 MW, per una producibilità totale di 65 TWh/anno, che si riduce a 16.000 MW e 4.000 MW rispettivamente (53,2 TWh/anno), considerando i vincoli socio-ambientali.
Il numero di ore di funzionamento a pieno carico scelto è quello medio relativo alle centrali attualmente in funzione (2.400 h (> 10 MW) e 3.700 h (≤10 MW).
Anche per quanto riguarda infine la geotermia, l’Italia vanta una lunga tradizione che la pone all’avanguardia nella produzione di elettricità da fonte geotermica.
Il POTENZIALE installabile è stimato intorno ai 2.000 MW, assumendo per le ore di funzionamento a pieno carico quello medio tipico delle centrali attualmente in funzione (7.350 h/anno) si ottiene una producibilità teorica pari a 14,7 TWh/anno.
Considerando il POTENZIALE teorico della tecnologia fotovoltaica, dell’eolico, dell’idroelettrico e della geotermia si ottiene una producibilità annua pari a 154,4 TWh, valore doppio rispetto a quello stimato per il conseguimento degli obiettivi del PROTOCOLLO DI KYOTO.
L’industria ed il settore civile costituiscono i principali consumatori di energia elettrica. I settori industriali con i consumi elettrici più rilevanti sono l’industria meccanica e l’industria chimica che con rispettivamente 28.555 e 28.550 GWh coprono circa il 39% della richiesta energetica industriale.
Per quanto riguarda il settore civile, gli apparecchi TV e gli elettrodomestici in generale costituiscono i principali consumatori di energia elettrica con una quota complessiva di circa il 60%, seguiti dai servizi generali per gli edifici (16%), dall’ILLUMINAZIONE (12%), dalla produzione di acqua calda (7,5%) e dai dispositivi di condizionamento (4,5%).
Quest’ultima percentuale è in rapido aumento a causa della larga diffusione di sistemi di condizionamento elettrici nelle abitazioni private; stime di mercato prevedono infatti un raddoppio dei consumi entro il 2030.
da G. Moncada Lo Giudice, F. Asdrubali, F. Rossi: "Energia e cambiamenti
climatici. La sfida del XXI secolo", La Termotecnica, ottobre-novembre 2007