I blackout non sono mai piacevoli: tutto si spegne di colpo, gli antifurti si mettono a suonare, i freezer iniziano a sbrinarsi e riesumiamo dai ripostigli le torce a batteria (sperando che non siano scariche). Accadono più frequentemente d’estate e spesso la corrente elettrica si stacca e ritorna in maniera intermittente, impiegando anche parecchi minuti per ridiventare stabile. Il fatto ancora più curioso è che tutto il disagio causato potrebbe essere colpa di una papera.
Le interruzioni di corrente avvengono quando la rete elettrica di distribuzione viene sbilanciata. In condizioni di regolare funzionamento della rete, la domanda e l’offerta di energia elettrica devono essere sempre uguali, istante per istante. Con offerta si intende la potenza elettrica prodotta dalle centrali e dagli impianti di produzione di potenza collegati alla rete, di qualunque tipologia essi siano: centrali a fonti fossili, parchi rinnovabili, impianti nucleari e anche pacchi batterie caricati in precedenza. La domanda invece raggruppa tutte le utenze che richiedono energia elettrica per funzionare: case, uffici, industrie e qualunque oggetto a funzionamento elettrico.
Il Duck Chart
Affinché tutto sia perfettamente in equilibrio, esiste un ente (per la rete elettrica italiana è Terna) che si occupa di prevedere, tramite dei forecast, quale sarà il consumo energetico richiesto dalle utenze, anche detto carico, per programmare, di conseguenza, la generazione elettrica per soddisfarlo. Con la terminologia carico netto definiamo la differenza tra il carico previsto e la produzione prevista di elettricità. Quando è diverso da zero bisogna compensarlo al più presto, altrimenti la rete si sbilancia e avviene un’interruzione del servizio: il blackout. Il carico netto viene rappresentato e studiato attraverso un grafico molto esplicativo, che nel settore viene chiamato duck chart: il diagramma della papera. Il nome deriva dalla fantasiosa associazione della forma della curva con il pennuto e questa particolare sagoma si genera dalla combinazione dei profili della produzione e del consumo energetico durante il giorno, entrambi tutt’altro che stazionari.
(fonte: California ISO)
Dal punto di vista del consumo, ci sono mediamente due grandi picchi di richiesta di energia elettrica. Il primo avviene la mattina quando le utenze domestiche si svegliano, le industrie si mettono in moto e aprono le attività commerciali. Corrisponde alla coda della papera: la domanda aumenta, dunque il carico netto diventa positivo e va bilanciato aumentando l’offerta. Il secondo picco è di sera, quando tutti rientrano nelle proprie case e inevitabilmente la richiesta di energia aumenta notevolmente. Corrisponde alla testa della papera: è un picco ancora più elevato di quello della mattina e richiede l’erogazione di una potenza elettrica ancora maggiore.
L’impatto delle rinnovabili
Osservando il lato della produzione, il profilo dipende strettamente dalla tecnologia utilizzata per generare energia. Le grandi centrali (come quelle nucleari e a gas) sono abbastanza costanti durante l’intero arco del giorno e della notte, perché essendo molto grandi non possono essere accese e spente di frequente (ci vorrebbe molto tempo per portarle dal funzionamento a regime al totale arresto e viceversa a causa delle massicce inerzie in gioco) e vengono chiamate carichi di base. Al contrario, le fonti rinnovabili sono altamente intermittenti: non potendo comandare il meteo non ci si può assicurare la produzione di tot energia in tot ore. Più la percentuale di fonti rinnovabili collegate alla rete aumenta più quest’ultima diventa imprevedibile e dunque più difficile da bilanciare.
Lo si nota guardando il ventre della papera, che corrisponde al mezzogiorno: dopo il picco della mattina il carico netto diminuisce poiché il consumo energetico è minore ma la produzione energetica aumenta (la fonte rinnovabile ad oggi più presente è il fotovoltaico e la radiazione solare raggiunge il suo massimo a mezzogiorno). Con il passare degli anni la potenza fotovoltaica installata è aumentata e il ventre della papera si è abbassato sempre più: il carico netto diminuisce fino ad arrivare a zero o addirittura diventare negativo quando abbiamo una sovrapproduzione di energia elettrica senza una utenza in grado di usufruirne. Questo profondo disallineamento tra profili della domanda e dell’offerta è il motivo per cui bilanciare la rete elettrica è estremamente complicato e il suo fallimento causa le interruzioni di corrente: il pennuto ci è ostile.
Conclusioni
Come risolvere, o perlomeno mitigare, il problema? Abbiamo bisogno di riprogettare da zero le reti di distribuzione elettrica, rendendole flessibili e rapide nel sopperire momento per momento alle variazioni di carico netto e incrementando la nostra capacità di stoccaggio dell’energia, ad oggi ancora molto scarsa. In un futuro con una presenza di impianti rinnovabili in forte aumento la questione sarà sempre più di rilievo: bisogna trovare una soluzione per garantire la stabilità della distribuzione elettrica negli anni a venire, scendendo a patti con questa tanto rigorosa ed esigente anatra.
Abbiamo stimolato la tua curiosità? Puoi saperne di più consultando le nostre fonti:
Lascia un commento