La gestione dei rischi climatici per gli impianti elettrici

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Rischio climatico per gli impianti elettrici

Capitolo energia per la Strategia Nazionale di Adattamento ai cambiamenti climatici 

di Felice Lucia

Nel capitolo "energia" del "Rapporto sullo stato delle conoscenze scientifiche su impatti, vulnerabilità e adattamento" preparato lo scorso dicembre 2012 da un gruppo di lavoro di esperti settoriali per la SNA si legge che il settore energetico rappresenta un esempio di settore economico particolarmente vulnerabile ai cambiamenti climatici, come effetto, da un lato, della elevata sensitività della produzione e del consumo di energia rispetto all’andamento delle temperature e ai fenomeni estremi e, dall’altro, della severità dei requisiti ai quali devono rispondere i servizi energetici, in termini quantitativi e qualitativi, in particolare per quanto riguarda la loro continuità.

Con l’aumento della temperatura media globale, meno energia sarà richiesta per il riscaldamento degli ambienti e più energia sarà invece richiesta per il loro raffrescamento; l’entità di questi cambiamenti potrà variare per le diverse regioni e stagioni. Nei paesi dell’Europa meridionale, a causa dell’aumento delle temperature massime, maggiore di quello delle minime, e della minore efficienza dei sistemi di raffrescamento rispetto a quelli di riscaldamento, la domanda di energia per il raffrescamento aumenterà più di quanto si ridurrà la domanda di energia per il riscaldamento, e anche l’incremento dei costi per il raffrescamento supererà di gran lunga i risparmi relativi al riscaldamento.

I cambiamenti climatici previsti per l’area del Mediterraneo avranno l’effetto di incrementare molto i consumi elettrici nella stagione estiva, anche per il crescente utilizzo di sistemi di condizionamento. Questo trend sarà influenzato dall’aumento della frequenza e dell’intensità delle ondate di calore. E’ pertanto facilmente prevedibile, date le proiezioni climatiche attese per il XXI secolo, che la richiesta estiva sarà in sostanziale continuo aumento con anche probabili rischi di blackout dovuti al carico di punta estivo. A compensare, sia pur parzialmente, tale aumento della richiesta elettrica nel periodo estivo vi sarà di certo la minore richiesta nel periodo invernale a causa dell’utilizzo meno intensivo dei sistemi di riscaldamento di tipo elettrico.
La capacità produttiva degli impianti termoelettrici potrebbe essere influenzata negativamente da alcuni fenomeni legati ai cambiamenti climatici, come inondazioni, riduzioni nella disponibilità di acqua di raffreddamento e aumento della sua temperatura e, infine, le temperature estreme.

Le variazioni meteo-climatiche hanno portato e porteranno nel tempo ad una riduzione delle disponibilità idriche per la produzione idroelettrica e ad una maggiore difficoltà nella loro gestione. Mentre sinora l’andamento delle precipitazioni, in particolare sul Nord Italia, non presenta un trend significativo, per il futuro ci si attende una sensibile riduzione delle precipitazioni, in particolare, nella stagione estiva. Per le altre fonti rinnovabili (eolico, biomasse, fotovoltaico), si prevedono impatti di entità minore, che si manifesteranno peraltro con tempi più lunghi della vita media degli impianti.

Nell’area del Mediterraneo, gli impatti potenziali più significativi dei cambiamenti climatici sul funzionamento delle reti elettriche saranno quelli dovuti all’aumento delle temperature e ai fenomeni di siccità. L’aumento della temperatura determina infatti un aumento della resistenza dei cavi, e quindi delle perdite di trasmissione, e rende più difficile la dissipazione del calore prodotto.

Per quanto riguarda le strategie di adattamento, è necessario che, soprattutto nel caso di infrastrutture a lunga vita media che comportano elevati investimenti, si tenga conto dei cambiamenti climatici a partire dalle fasi iniziali del progetto, attraverso l’utilizzo di opportuni criteri di progettazione e l’adozione di misure tecnologiche specifiche. Questo vale, in particolare, per le opere soggette a VIA (Valutazione Impatto Ambientale), per le quali gli studi di impatto ambientale dovrebbero prendere obbligatoriamente in considerazione i mutamenti nelle condizioni climatiche di riferimento, che potranno verificarsi per un periodo corrispondente alla vita media dell’opera.

Nel settore residenziale e nel terziario, i criteri di costruzione applicati nella nuova edilizia hanno raggiunto buoni valori di efficienza nel risparmio energetico per ciò che concerne l’uso del riscaldamento, mentre i medesimi criteri conducono a deboli svantaggi nell’utilizzo dei sistemi di raffrescamento. E’ auspicabile quindi che si realizzino interventi di adattamento, sistematici e generalizzati, del comparto edilizio nazionale atti alla riduzione dei fabbisogni di climatizzazione per la stagione invernale e, soprattutto, per quella estiva.

Al fine di ridurre le conseguenze delle crisi idriche sulla produzione termoelettrica, è opportuno mettere in atto una serie di provvedimenti di razionalizzazione, programmazione e riduzione dei consumi, che non riguardano esclusivamente l’ambito della produzione di energia elettrica. Nei casi più gravi, è possibile che si debba ridurre la produzione degli impianti o addirittura sospenderne il funzionamento. Al fine di ridurre la vulnerabilità degli impianti termoelettrici all’aumento delle temperature e alla riduzione delle portate dei corpi fluviali, sarebbe opportuno sostituire i sistemi di raffreddamento a ciclo aperto con sistemi a ciclo chiuso, e dotarli di raffreddatori ad aria o di pompe addizionali, oppure di torri di raffreddamento.

Per l’energia idroelettrica, a lungo termine sarà necessaria una crescente attenzione nei confronti della variabilità dell’apporto d’acqua lungo l’arco dell’anno al fine di tutelare le condizioni ecologiche del corso d’acqua e evitare i conflitti legati agli altri usi della risorsa, in particolare quelli agricoli. Nella gestione ordinaria, la crescente variabilità delle precipitazioni e, di conseguenza, delle disponibilità idriche richiederà un aumento dei volumi dei serbatoi di stoccaggio.

Gli impatti attesi per gli impianti eolici, quelli alimentati a biomassa e quelli fotovoltaici sono valutati di entità talmente ridotta, da poter essere trascurati nelle strategie a lungo termine e nella gestione ordinaria per questi impianti. Per un impianto a biomassa che produce elettricità per il carico di base, un’elevata frequenza di ondate di calore può comportare riduzioni significative della produzione; in questi casi è necessario valutare, in fase di progettazione, l’opportunità di investire in sistemi di raffreddamento più efficaci.
Per la trasmissione e distribuzione di energia elettrica, esistono diverse misure di tipo win-win, che possono essere prese in considerazione già oggi per i loro effetti positivi, anche senza tener conto dell’aumento della resilienza ai cambiamenti climatici, come l’interramento di parte della rete, che riduce gli impatti visivi e ambientali, l’utilizzo di sistemi di trasmissione flessibili in corrente alternata, che rende i sistemi più controllabili, e l’installazione di sistemi di monitoraggio, che facilita l’integrazione di fonti intermittenti.

Per quanto riguarda la resilienza del sistema energetico nel suo complesso, si sottolinea che alcune delle contromisure fin qui adottate per ridurre la vulnerabilità “tradizionale” del sistema energetico rispetto all’approvvigionamento delle fonti primarie (diversificazione delle fonti primarie, promozione delle fonti rinnovabili e dell’efficienza energetica, demand side management, utilizzo di sistemi di stoccaggio dell’energia, integrazione e sviluppo delle reti, utilizzo di contratti che prevedano l’interrompibilità del servizio) sembrano avere un effetto positivo ai fini dell’aumento della resilienza del sistema nei confronti dei cambiamenti climatici.

Ai fini della gestione dei rischi legati alla gestione degli impianti energetici, in particolare di quelli termoelettrici, un ruolo importante potrebbe essere svolto dai sistemi assicurativi. Tuttavia, anche questa opzione di adattamento risulta spesso problematica, dal momento che le società di assicurazione sono spesso in difficoltà nel valutare i rischi del cambiamento climatico, e possono essere indotte, dall’elevata incertezza, a rifiutarsi di assicurare una specifica infrastruttura, a meno che il gestore non offra garanzie addizionali.

fonte: Ministero dell'Ambiente, "Rapporto sullo stato delle conoscenze scientifiche su impatti, vulnerabilità e adattamento"