10 Gennaio 2022

La comoda distrazione dell’energia nucleare

Negli ultimi mesi si è tornato a discutere in Italia di un possibile sviluppo dell’energia nucleare. Se ne era già parlato in seguito ad alcune dichiarazioni del Ministro della Transizione Ecologica Roberto Cingolani in aprile, in settembre e in dicembre, ma è dopo il dibattito in sede europea sull’inclusione di questa fonte energetica nella “tassonomia green” che l’argomento è ritornato alla ribalta.

Senza poter certo affrontare tutti gli aspetti tecnologici, economici ed ambientali legati all’energia nucleare, è utile vedere alcuni punti fermi, alcuni dati di fatto su cui c’è una solida evidenza scientifica.

I tempi della transizione energetica

I tempi di una transizione energetica in linea con gli obiettivi dell’Accordo di Parigi sono estremamente rapidi: consistono nel raggiungere “emissioni nette zero” intorno al 2050, come recentemente ribadito dalle conclusioni del G20 di Roma e della COP26 di Glasgow.

Per l’Unione Europea l’obiettivo “emissioni nette zero nel 2050” è già stato incardinato nella Legge europea sul clima, e riguarda tutti i gas climalteranti (neutralità climatica), affiancato da un obiettivo al 2030 di riduzione delle emissioni del 55% rispetto al 1990 (nel trentennio 1990-2020 le emissioni europee si sono ridotte di circa il 30%, quindi si dovranno ulteriormente ridurre di una quantità simile, ma in soli 10 anni).

Se si guardano gli scenari già pubblicati dalla Commissione europea, si nota come il settore della produzione di energia elettrica è quello in cui la decarbonizzazione è più rapida: già al 2040 è prevista la quasi completa eliminazione delle emissioni climalteranti.

Figura 1: Scenario “1,5Tech” di raggiungimento delle emissioni nette zero di gas serra considerato dalla Commissione Europea nel documento “In-depth analysis in support of the Commission Communication Com(2018) 773”

In altre parole, se l’azione di decarbonizzazione avverrà secondo i tempi previsti dall’attuale quadro legislativo, le tecnologie che saranno disponibili dopo il 2040 o il 2050 (es. energia da fusione nucleare) si troveranno ad operare in un contesto molto diverso da quello attuale, in cui altre fonti avranno già garantito la generazione elettrica necessaria per la riduzione delle emissioni di CO2 dal comparto energia.

 

I costi della produzione di energia elettrica

Il confronto fra i costi di produzione dell’energia di diverse fonti non è affatto agevole, perché dipende da tanti fattori come il costo delle materie prime (es. combustibili fossili, silicio), da dinamiche di mercato (si veda il recente aumento del prezzo del gas), dai tassi di interesse sul capitale necessario, dalla dimensione degli impianti (gli impianti più grandi garantiscono economie di scala), da fattori locali (maggiore o minore ventosità o irraggiamento solare), dalle ”curve di apprendimento” delle diverse tecnologie (il costo delle tecnologie tende generalmente a diminuire al crescere del loro utilizzo), e da fattori politici (es: sovvenzioni o tassazioni, internalizzazione dei “costi esterni” derivanti dalla tecnologia), ecc.

Un esempio di confronto fra il costo “livellato” delle tecnologie (cioè il costo attuale netto medio della generazione di elettricità per un impianto di generazione nel corso della sua vita utile) è fornito annualmente da Lazard.

Figura 2: Confronto fra il costo “livellato” delle tecnologie di generazione elettrica. Fonte: Lazard, 2021, Levelized Cost Of Energy, Levelized Cost Of Storage, and Levelized Cost Of Hydrogen

Questo grafico non considera che alcuni tipi di energia rinnovabile (es. solare ed eolica) non sono programmabili come altre tipologie (es. impianti a carbone, a gas o nucleari), e quindi al crescere della loro importanza nel mix elettrico deve essere considerato un costo aggiuntivo per i sistemi di accumulo. Ma emerge in modo chiaro la grande differenza fra il costo di generazione di nuova potenza elettrica solare e fotovoltaica rispetto alle altre fonti.

Anche secondo l’analisi dell’Agenzia Internazionale dell’Energia i costi dell’energia solare e eolica sono più bassi, ma con differenze molto meno marcate rispetto al nucleare e ad altre fonti; le differenze rispetto a Lazard sono derivanti in larga parte da questioni metodologiche (qui il dettaglio per IEA).

Figura 3: Confronto fra il costo “livellato” delle tecnologie di generazione elettrica, con tasso di sconto del 7%. Fonte: IEA, 2020, Projected Costs of Generating Electricity 2020

 

Il costo di nuova generazione elettrica in grandi impianti solari e rinnovabili senza incentivi è secondo Lazard addirittura competitivo con il costo di generazione elettrica negli impianti fossili e nucleari già esistenti, che dunque hanno già ammortizzato parte dei costi che i nuovi impianti dovrebbero sopportare.

Figura 4 Confronto fra il costo “livellato” di nuova generazione elettrica solare e eolica con il costo marginale di generazione elettrica in impianti esistenti convenzionali.  Fonte: Lazard, 2021, Levelized Cost Of Energy, Levelized Cost Of Storage, and Levelized Cost Of Hydrogen

Se anziché guardare la fotografia (la situazione attuale) si guarda il film (quanto successo nell’ultimo decennio), si nota come i costi dell’energia eolica e solare prodotta in impianti di grandi dimensioni sono diminuiti enormemente nell’ultimo decennio.

Figura 5 Andamento del costo “livellato” di nuova generazione elettrica solare e eolica dal 2009 al 2021.  Fonte: Lazard, 2021, Levelized Cost Of Energy, Levelized Cost Of Storage, and Levelized Cost Of Hydrogen

Al contrario, alcune analisi (es. qui e qui) hanno mostrato come i costi dell’energia nucleare non sono diminuiti, e sono anzi aumentati in molti paesi.

Visto dunque che negli ultimi anni i costi di generazione di elettricità da fonti rinnovabili, in particolare eolico e solare, si sono ridotti notevolmente, molto più rapidamente di quanto previsto da tutte le principali organizzazioni internazionali, è probabile che il grande ulteriore sviluppo di solare ed eolico comporterà un’ulteriore riduzione dei loro costi, tali da renderle forme di generazione dell’energia elettrica ancora più economiche. In particolare, le turbine eoliche hanno conosciuto importanti evoluzioni tecnologiche associate all’incremento della taglia e di conseguenza dell’efficienza. Rispetto alle macchine attuali prevalentemente di taglia media, i nuovi impianti futuri saranno assestati su aerogeneratori da almeno 6 MW per l’onshore e da 15-20 MW per l’offshore.

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