Come di consueto ogni lunedì mattina, è il momento per un nuovo post della rubrica Energia e Futuro, ma quest’oggi più che presentare nuove o vecchie tecnologie vorrei proporre a tutti i lettori alcune riflessioni che riassumono quanto ho presentato finora nei post e nei commenti, e riallacciarmi al “post riassuntivo” che scrissi in occasione del primo semestre della rubrica.
ENERGIA E FUTURO – RIFLESSIONI
La rubrica Energia e Futuro nasce nove mesi fa e come già spiegato in occasione del precedente post sopracitato, nelle mie intenzioni la rubrica vuole rappresentare un contenitore di informazioni sufficientemente completo e tecnico sui temi dell’energia alla portata di tutti i lettori, evitando ogni strumentalizzazione e presa di posizione da parte dell’autore che non sia giustificata da ragioni tecniche.
Approfittando di una lunga serie di post sull’Energia Eolica e prima di passare ad un nuovo argomento, ho pensato che fosse il momento di chiedere a voi lettori, in maniera più ampia rispetto allo spazio lasciato alla discussione alla fine di ogni post, di esprimere le vostre considerazioni e critiche per comprendere se la rubrica stia rispettando i canoni stabiliti e fornire tutti quei suggerimenti che potranno aiutare a migliorarla, sempre tenendo in considerazione i canoni sopra citati.
Questo post odierno non sarà però incentrato esclusivamente su questo invito alla riflessione sulla rubrica, ma nella parte che seguirà affronteremo alcuni punti tecnici su cui in tutti i post finora scritti ho invitato alla considerazione, in particolare voglio proporre una piccola riflessione sulle grandezze fisiche Potenza ed Energia che spesso vengono presentate nei mie post (ma anche da chi parla ad ogni livello di questi temi energetici).
POTENZA ED ENERGIA – DUE GRANDEZZE ABUSATE
Quando si sente parlare di temi legati all’energia spesso ci si scontra con cifre e grandezze fisiche usate come mezzi di propaganda senza che si spieghi esattamente cosa di fatto tutto ciò rappresenti per l’ascoltatore, vedremo pertanto di chiarire alcuni di questi concetti:
La Potenza viene definita come il Lavoro compiuto per Unità di Tempo e misurata in Watt [W] mentre l’Energia viene definita come la Capacità di compiere Lavoro e viene misurata in Joule [J].
Vedendo le differenti unità di misura è evidente come tra le due grandezze vi sia anche una differenza concettuale, ma anche un legame trattandosi sempre di due grandezze legate alla grandezza fisica Lavoro, in particolare da un punto di vista dimensionale (ovvero in termini di unità di misura) la Potenza si può esprimere anche come J/s (secondo) e pertanto moltiplicando per una unità di tempo si ottiene dimensionalmente una Energia:
Potenza = W = J/s = Energia / Tempo => Energia = P · Tempo = W·s
Contestualizzando questa breve spiegazione sommaria nel contesto degli impianti per la produzione di energia elettrica si può comprendere perché il discorso si sposti facilmente dalla potenza all’energia e viceversa… ma come orientarci per valutare la bontà di una tecnologia?
POTENZA ED ENERGIA – GUIDA ALL’USO
Nei miei interventi ho spesso evidenziato come la potenza ci aiuti poco a capire se un particolare impianto è in grado di soddisfare i nostri bisogni elettrici, in quanto le utenze “consumano energia“, inoltre i dati relativi alla potenza spesso non vengono spiegati correttamente, soprattutto quando si parla di impianti la cui energia primaria è di tipo Solare od Eolica, per i motivi che esporrò nel seguito.
La potenza di un impianto indica il valore nominale di potenza erogabile in presenza di una alimentazione di energia primaria (combustibile, sole, vento o qualunque fonte primaria necessaria per quell’impianto) costante al valore di progetto, condizione questa facilmente soddisfabile per un impianto tradizionale (Termoelettrico o Nucleare) in quanto l’energia primaria viene introdotta sotto forma di combustibile precedentemente prodotto, mentre per impianti di tipo Solare o Eolico l’energia primaria non può venire prodotta ed accumulata in precedenza, pertanto la potenza “effettiva” dell’impianto varia al variare della radiazione solare e della ventosità.
Per un impianto tradizionale si può valutare facilmente se la Potenza è adeguata alle utenze essendo noto a priori (a meno dei fermi impianti per le manutenzioni, deducibili comunque per via statistica) che si potrà produrre una certa quantità di energia, mentre per impianti Solari ed Eolici spesso si commette l’errore di applicare lo stesso metodo, non andando a considerare l’effettiva energia prodotta o producibile, valore dal quale si può ricavare il numero di ore equivalenti di funzionamento alla potenza nominale.
Un semplice esempio può contribuire a chiarificare questo quadro, ed è sufficiente ipotizzare una utenza che richiede una potenza di 100 MW costanti (dimensionalmente h/anno equivale a secondi/secondi e pertanto si riottiene una potenza) e si abbiano due tipi di impianto a disposizione per soddisfare tale bisogno, in particolare uno è un impianto tradizionale mentre l’altro è Eolico o Solare, aventi in tutti i casi una potenza nominale pari a 100MW.
Il numero di ore di funzionamento delle utenze a richiesta di potenza costante è pari a 24·365 = 8760 ore/anno, pertanto la richiesta di energia sarà pari a E = 100 * 8760 = 876000 MWh.
Apparentemente si potrebbe pensare che (trascurando per tutti i casi i fermi impianti per le manutenzioni e quindi avendo un coefficiente di disponibilità del 100% in relazione ai guasti) tutte le soluzioni possibili siano in grado di soddisfare il bisogno elettrico dell’utenza, ma mentre per l’impianto tradizionale la potenza è anche indice diretto dell’energia prodotta, nel secondo caso (Solare od Eolico) non si avrebbe il soddisfacimento della domanda di energia in quanto, a causa della variabilità della fonte primaria di energia, l’impianto opererà a potenza continuamente variabile ed in generale inferiore a quella nominale per periodi più o meno lunghi.
Purtroppo quando si parla di energie rinnovabili ci si scontra con personaggi che, pur discutendo di soluzioni importanti per la riduzione delle emissioni, spesso omettono questi “dettagli” in quanto il rinnovabile come ogni altra forma di energia rappresenta una forma di business, pertanto l’obiettivo di chi ci opera è esclusivamente quello di ottenere dei guadagni, inoltre mai come in questo caso l’attenzione della società e dei media è orientata su queste soluzioni, con il rischio di alimentare un “finto ecologismo” che avrebbe un effetto doppiamente negativo, pertanto il mio invito a tutti i lettori è di esaminare con spirito critico questi temi, in modo da permettere di apprezzare i benefici di queste soluzioni senza però cadere nelle trappole dei “numeri gettati a caso“.
A lunedì prossimo!
