Il docente Daniele Cocco: «Eolico e fotovoltaico inevitabili, ma facciamoli nelle aree idonee»
L’esperto dell’università di Cagliari: «La transizione è un percorso lungo ma dobbiamo iniziarlo, la dipendenza dai combustibili fossili è ancora forte»
Il dibattito sul tema dell’energia in Sardegna è particolarmente acceso in questa calda estate. Come per tutti i problemi complessi, le soluzioni non sono semplici e vanno ricercate a partire dalla conoscenza dei dati e attraverso il confronto fra le diverse posizioni, tutte legittime quando in buona fede.
Il dato di partenza è il fabbisogno energetico annuo della Sardegna pari a circa 2,4 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio (tep). Nonostante il dibattito verta quasi esclusivamente sull’energia elettrica, quest’ultima, con quasi 9 terawattora (d’ora in poi TWh)/anno rappresenta, appena il 28% dei consumi finali di energia, mentre i trasporti ne coprono il 38% e la produzione di calore per usi civili e industriali il 34%. Nel settore elettrico, la produzione netta annua è di 12,6 TWh (l’export vale circa 3,5 TWh e i pompaggi 0,2 TWh) e deriva per il 73% da fonti fossili (carbone e residui della raffinazione del petrolio) e per il 27% da rinnovabili. A fine 2022 risultavano operativi 1096 megawatt eolici, 1141 fotovoltaici, 468 idroelettrici (compresi 240 di pompaggi) e 40 da biomassa.
La dipendenza dai combustibili fossili è totale nei trasporti e del 64% nella produzione di calore. La dipendenza della Sardegna dai combustibili fossili non è di molto inferiore a quella media italiana e media mondiale, pari all’80%. Tralasciando il fatto che si tratta pur sempre di risorse finite, il vero problema dei processi di combustione è l’immissione nell’ambiente di numerosi inquinanti (ossidi di azoto, incombusti, particolato) e soprattutto di anidride carbonica, un gas serra la cui concentrazione è passata dai circa 280 parti per milione dell’epoca preindustriale agli attuali 420 parti.
Se questo è il punto di partenza, siamo tutti chiamati a scegliere se imboccare o meno la strada della transizione energetica, in direzione di un progressivo abbandono delle fonti fossili (l’opzione della drastica riduzione dei consumi energetici è irrealistica). La maggior parte di chi anima il dibattito sul tema dell’energia concorda comunque sulla necessità di abbandonare le fonti fossili, per cui il nodo da sciogliere è come attuare questo gigantesco processo di transizione energetica e, aspetto non trascurabile, con quali tempistiche. Ora e opzioni non sono molte: fonti rinnovabili, nucleare e tecnologie di cattura e confinamento della CO2 fuori dall’atmosfera terrestre. E sono elencate in ordine di concrete possibilità di implementazione. Infatti, l’attuale nucleare appare un’opzione poco praticabile, per i costi molto elevati, i lunghissimi tempi di realizzazione e i complessi e ancora aperti problemi di gestione delle scorie.
Forse in futuro le prospettive saranno diverse, ma oggi il nucleare non appare francamente una valida opzione, specie in Italia. Anche la terza opzione non appare oggi percorribile su larga scala, soprattutto a causa della indisponibilità di adeguati siti di confinamento stabile della CO2. Oggi l’unica opzione concreta per dare inizio alla transizione energetica è quella del ricorso alle fonti rinnovabili, categoria ampia e variegata (solare, eolico, idroelettrico, biomasse, moto ondoso e maree, geotermico), ma con poche tecnologie in grado di offrire davvero contributi significativi e a costi competitivi. Se davvero si vuole intraprendere la via della transizione energetica occorre prendere atto del fatto che è indispensabile la realizzazione di impianti eolici e fotovoltaici, fermo restando che sarà utile e benvenuto l’apporto di tutte le altre tecnologie.
Eolico e fotovoltaico sono certamente tecnologie mature e già oggi hanno spesso costi di produzione dell’energia inferiori a quelli delle fonti fossili, ma altrettanto certamente non sono scevre da vincoli e criticità. Eolico e solare sono per loro natura fonti a bassa densità energetica, richiedono quindi superfici di captazione ampie e opportunamente posizionate. Le attuali turbine eoliche adottano torri alte, 100-120 m e oltre, per captare venti di maggiore intensità (un raddoppio della velocità del vento conduce ad una potenza disponibile 8 volte maggiore) e pale molto lunghe, 120-150 metri e più, per intercettare maggiori flussi d’aria (un raddoppio della lunghezza delle pale determina il raddoppio della potenza). Una turbina eolica con potenza nominale di 3,5-4,5 megawatt con velocità medie annue del vento di circa 6 metri al secondo (tipiche di molte zone sarde) è in grado di produrre intorno ai 10 gigawattora all’anno di energia elettrica (equivalenti ai consumi domestici di un generico comune sardo di 6mila abitanti).
Una sola di queste macchine è in grado di sostituire la produzione di 200-300 piccole turbine eoliche con diametri rotorici di 15-20 metri e altezze della torre di 25-30 metri. Il classico modulo fotovoltaico da 2 metri quadri e circa 400 watt di potenza nominale, con esposizione ottimale a sud e inclinazione di 30°, dalle nostre parti è in grado di produrre 500-600 chilowattora all’anno di energia elettrica. La copertura del fabbisogno domestico dell’ipotetico comune sardo di 6mila abitanti richiederebbe poco meno di 20mila moduli (poco meno di 40mila m2), corrispondenti ad una potenza totale di circa 7 megawatt. Gli impianti eolici e fotovoltaici occupano indubbiamente spazio, impattano sul paesaggio, non possono e non devono essere installati ovunque, ma non si può affermare di voler realizzare la transizione energetica senza accettare questi. Solare ed eolico sono fonti non programmabili, producono di giorno e quando c’è vento.
Da qui la necessità di installare potenze nominali maggiori dei picchi di potenza richiesti in rete e di disporre di adeguati sistemi di accumulo dell’energia prodotta in esubero, di gestire in maniera intelligente la domanda e di irrobustire la rete di trasmissione e distribuzione dell’energia, ivi incluse le interconnessioni con il resto della rete nazionale (come Tyrrherian Link). Dal mio punto di vista, le scelte da fare dovrebbero andare nella direzione di un progressivo abbandono delle fonti fossili, a partire da quelle con le maggiori emissioni di CO2 (dunque nell’ordine carbone, petrolio e gas naturale). Per procedere in tale direzione la realizzazione di impianti eolici e fotovoltaici è indispensabile, mentre il contributo delle altre fonti non potrà che essere marginale.
Lo scorso anno, un gruppo di colleghi dell’Università di Cagliari ha stimato che al 2030 con circa 6,7 gigawatt totali di fotovoltaico ed eolico (valore pari a circa 3 volte l’installato attuale e peraltro minore della potenza totale cui si giungerebbe se ai circa 2,5 GW di rinnovabile installato al 31.12.2020 si aggiungessero i 6,2 GW previsti sempre al 2030 dal decreto “aree idonee”) unitamente a 25,6 gigawattora di capacità di accumulo sarebbe possibile azzerare la produzione di energia elettrica da fossili. Al 2050, in vista di un aumento del carico elettrico dovuto alla progressiva decarbonizzazione del settore dei trasporti e della produzione di calore, sarà necessaria una potenza totale pari a circa 9,2 giga fra fotovoltaico ed eolico ed una capacità di accumulo di 41,2 gigawattora. Sono numeri importanti, ma spalmati su un orizzonte temporale ampio e comunque molto lontani dai 54 GW delle richieste di connessione a Terna (a giugno 2024) che non hanno alcuna speranza di essere realizzati, se non in minima parte (dal 2020 al 2024 la Sardegna ha autorizzato poco più di 1 GW fra eolico e fotovoltaico per cui in realtà neppure i 6,2 GW previsti dal decreto “aree idonee” al 2023 saranno probabilmente realizzati).
In un territorio vasto come il nostro le aree idonee a realizzare questi impianti si possono individuare. Di sicuro i tetti, laddove possibile, che però non possono essere sufficienti. Saranno utili e benvenute le comunità energetiche rinnovabili, le quali comunque avranno bisogno di impianti fotovoltaici e/o eolici per essere alimentate. L’agrivoltaico potrà dare il suo contributo, ma solo se dimostrerà di potersi veramente integrare con l’agricoltura. L’eolico off-shore a qualche decina di chilometri dalla costa sarebbe davvero scarsamente visibile. Parallelamente agli impianti di produzione è necessario realizzare impianti di accumulo energetico e implementare e rafforzare la rete elettrica regionale, ivi inclusa l’interconnessione con la rete nazionale (Tyrrhenian Link), necessaria per garantire stabilità. La cessione ad altre regioni italiane di una limitata quota parte dell’energia elettrica prodotta in Sardegna non può essere considerato un tabù, né più né meno di quanto si fa con altri beni e prodotti agricoli o industriali. Si tratta di fare delle scelte, e non necessariamente fra bianco (tutto rinnovabile e subito) e nero (nessun nuovo impianto in Sardegna), ma si può anche scegliere un percorso graduale, una transizione appunto, che in un tempo ragionevole ci permetta di affrancarci dalla dipendenza dai combustibili fossili.
*Docente di sistemi per l’energia e l’ambiente Università di Cagliari
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