Il Boom delle energie rinnovabili

Sole, acqua, vento sono le principali fonti energetiche rinnovabili con le quali le nazioni occidentali, quelle che sfruttano maggiormente le risorse fossili, cercano il riscatto della loro immagine di “sciuponi energetici” e mostrano al resto del mondo quanto si può diventare virtuosi riempiendo i nostri campi di aerogeneratori e pannelli solari.

Ma le energie rinnovabili sono solo un mezzo per salvare la nostra coscienza, oppure costituiscono una valida integrazione o addirittura alternativa delle fonti fossili?

La risposta a questa domanda vogliamo lasciarla solo ai politici e agli ingegneri?

Non sarebbe forse il caso che entrassero nel dibattito anche i meteorologi?

Qualcuno si è posto il problema di come valutare le fonti rinnovabili, e la loro disponibilità in un prossimo futuro?

Un palo con un anemometro in cima, posto per un mese in una determinata località, mi permette di stimare quanta energia eolica potrò produrre in quel posto per decine di anni?

Come faccio a valutare se è conveniente riempire di pannelli solari la Lombardia?

Le precipitazioni stanno diminuendo sulle Alpi e quindi è meglio non investire per aumentare la potenza degli impianti idroelettrici?

Come faccio a capire se il mio impianto sta producendo quello che la ditta costruttrice mi ha promesso?

Potrei andare avanti ancora un bel po’ con queste domande, ma mi fermo, perché prima di cercare le risposte occorre fare una riflessione sugli strumenti informativi disponibili oggi, solo per tentare di azzardare qualche risposta. Dopo, potremmo fare anche l'elenco degli strumenti assolutamente mancanti.

Proviamo a separare i problemi in gruppi:

  • decidere se è conveniente installare impianti rinnovabili da qualche parte;
  • monitorare la fonte rinnovabile dopo che è stata fatta l’installazione, quella che si chiama producibilità dell’impianto;
  • gestire l’impianto giorno per giorno prevedendo l’energia prodotta uno o due giorni dopo.
Nel primo gruppo ricadono tutte quelle valutazioni economiche, ambientali, che stanno alla base (dovrebbero) di una qualsiasi strategia di sviluppo della produzione energetica da fonti rinnovabili. E’ comprensibile che le conoscenze climatiche del sito e gli eventuali cambiamenti climatici a breve termine (decine di anni, o comunque confrontabili con la vita presunta dell’impianto) sono essenziali nella fase di decisione e progetto.
In Italia l'attuale distribuzione degli impianti fotovoltaici, per esempio, è tutt'altro che ottimale.

Il clima del sito o meglio gli andamenti medi delle grandezze meteorologiche coinvolte nella conversione in energia utilizzabile, è di solito conosciuto per mezzo di dati misurati da stazioni già presenti sul sito o nelle immediate vicinanze. Questa fase di valutazione di quanto sole, quanta acqua o vento siano mediamente disponibili, è molto delicata e spesso si scontra con i problemi di carenza di misure affidabili e rappresentative per lunghi periodi di tempo.

Le reti di misura esistenti non sono state installate per scopi energetici, le località in cui sono disponibili i dati spesso non coincidono con quelle interessanti per l’installazione di impianti e non si sa fino a che distanza siano rappresentative.

Il secondo gruppo di problemi comprende la sorveglianza dell’impianto al fine di controllarne il rendimento energetico (p.e. potenza elettrica prodotta diviso per potenza disponibile della fonte rinnovabile).

Perché è necessario sorvegliare il rendimento dell’impianto?

Immaginiamo che il fornitore dell’impianto, all’atto della costruzione ed installazione, garantisca un certo rendimento al committente per un certo numero di anni. Chi controllerà questo rendimento? Ci sarà bisogno di qualcuno, al di sopra delle parti, per esempio un ente terzo e pubblico, che misuri costantemente ed in modo attendibile la grandezza meteorologica e quindi la potenza producibile con il rendimento dichiarato e fornisca periodicamente questi dati alle parti. Esiste oggi in Italia un ente simile?

Il monitoraggio della producibilità è anche importante per un controllo remoto del buon funzionamento dell’impianto.

Il terzo gruppo di problemi riguarda cosa ne facciamo dell’energia prodotta dall'impianto. Possiamo immetterla nella rete elettrica nazionale vendendola in borsa oppure possiamo alimentarci dei carichi in una mini-rete privata, oppure in alcuni casi, come nelle centrali solari termiche a concentrazione, dobbiamo fare attenzione agli sbalzi termici subiti dall’impianto. In quest'ultimo caso è importante conoscere in anticipo la potenza producibile.

Ogni gruppo di problemi comporta esigenze conoscitive di tipo meteo-climatico a varie scale temporali e con un ritardo variabile tra istante nominale dell’informazione e istante di fruizione della stessa. Ad esempio gli studi climatici sul sito possono essere fatti con una serie storica di dati non più aggiornata da alcuni anni, il monitoraggio della producibilità può essere reso disponibile a intervalli mensili o annuali, la gestione dell’impianto invece necessita informazioni di previsione giorno per giorno.

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