Con le energie rinnovabili serve lo stoccaggio. Oggi l’idraulica è la soluzione migliore

Lo sviluppo delle energie rinnovabili ha un enorme bisogno di stoccaggio. C’è una forte asincronia tra domanda e produzione – eolica, solare e marina – perfino maggiore di quella tra domanda e produzione da fonti fossili e fissili. E il sistema deve essere quanto possibile economico, affidabile, facilmente e rapidamente manovrabile. Secondo un recente studio australiano, dove si sta pianificando un forte sviluppo del pompaggio idroelettrico, questa tecnologia fornisce già il 97% dello stoccaggio di energia elettrica a scala mondiale. Per il basso costo e l’elevata flessibilità, l’idraulica garantisce il migliore tampone energetico oggi conosciuto a media e grande scala.

L’inatteso interesse verso questo argomento, che ho introdotto in un recente post, suggerisce di approfondire il tema. Alcuni commenti ispirati all’ambientalismo pongono critiche ragionevoli. Altri sono privi di una sufficiente consapevolezza, sia tecnologica, sia ambientale. Se a ciclo chiuso questi impianti non sprecano neanche un litro d’acqua, gli impianti a ciclo aperto sono prevalentemente quelli già in funzione, che possono essere utilmente adattati anche con questa funzione senza alcuna sensibile perdita.

Le critiche più sensate riguardano gli ecosistemi fluviali e il paesaggio. Va da sé che le maggiori preoccupazioni di chi voglia costruire nuovi impianti siano queste. Se vengono utilizzati impianti esistenti, questi fattori hanno una dimensione minore e, spesso, trascurabile. E si potrebbe anche valutare la presenza di pannelli solari galleggianti sul lago artificiale senza lasciarsi andare a crisi isteriche, ma sempre con una visione consapevole del patrimonio paesaggistico.

L’integrazione delle due tecnologie, solare e idraulica, ha evidenti vantaggi. Non è semplice, qualche volta perfino spiacevole, confrontarsi con l’ambientalismo matrice arcadica. E con le critiche di coloro che sono innamorati di un archetipo del tutto ideale, fatto di nuotate nelle chiare, fresche et dolci acque dei fiumi, di galli cedroni che becchettano garbatamente il dorso dei cinghiali, di montagne incantate lambite dal bosco Atro, di contadini zelanti che cantano all’aratro trainato dal pio bove e, cantando, presidiano il territorio. La sostenibilità ambientale va considerata in un contesto realistico.

Il troppo stroppia. E si porta dietro il pericolo di favorire scelte scellerate, del tutto negative per l’ambiente e la salute. Da quasi un secolo, l’energia è un campo dove le lobby economiche usano ogni mezzo per affermare le proprie visioni e interessi, senza scrupoli di truffa semantica e abusando largamente della credulità popolare. Non bisogna cadere in tranelli subdoli. Negli Stati Uniti, il 94 percento dello stoccaggio è idroelettrico. Come afferma il più recente rapporto della National Hydropower Association (Nha) “l’idroelettrico ad accumulo pompato è il perfetto complemento alle rinnovabili”. Un grande impianto può immagazzinare energia per supportare da otto a 16 ore di funzionamento a pieno carico, una settimana o più negli impianti più grandi. E la gamma di potenze dei circa 40 impianti degli Stati Uniti varia da tremila a soli venti Megawatt.

Ci sono stati grandi progressi nella progettazione e nella costruzione, dal trasporto dell’acqua (gallerie, condotte forzate) alle infrastrutture civili (dighe e centrali elettriche). I costi si sono ridotti e le prestazioni degli impianti sono migliorate. L’evoluzione più significativa è lo sviluppo di sistemi chiusi, dove lo stoccaggio tramite pompaggio non prevede nuove dighe. Il vantaggio ambientale è notevole, poiché si evitano molti degli impatti potenzialmente negativi sui fiumi, sugli ecosistemi, sulle risorse della pesca. Il progresso tecnologico riguarda anche le macchine, idrauliche ed elettriche. La progettazione tramite la modellazione matematica e il calcolo automatico aiuta a produrre pompe/turbina con efficienza e potenza assai più elevate del passato. Diventa così economico sostituire le macchine idrauliche obsolete. E l’elettronica di potenza, con l’impiego di motori a velocità variabile, ha ampliato il campo di regolazione e la capacità di fornire carico e generazione variabili, essenziali per la stabilità della rete e l’integrazione di risorse eoliche e solari variabili nel tempo.

Una compagnia elettrica cinese (State Grid Corporation of China) ha da poco inaugurato la centrale elettrica di stoccaggio a pompaggio di Fengning da 3,6 Gigawatt, esibendo lo slogan: “le Olimpiadi invernali di Pechino saranno ecologiche”. Con 190 caverne, l’impianto di Fengning, nella provincia di Hebei, è uno dei maggiori impianti ipogei del mondo: dispone di 12 generatori pompa-turbina reversibili, ognuno da 300 Megawatt, capaci di fornire a regime quasi nove miliardi di Kilowattora all’anno; al momento, quasi sette. Connesso alla stazione di conversione di Zhangbeirou, Fengning è anche una delle prime centrali di pompaggio collegate a una rete elettrica flessibile, in grado di alimentare le reti di Pechino e Zhangjiakou, le città che ospitano le Olimpiadi invernali, con 600 Megawatt.

Che cosa ci sia di ecologico nell’innevamento affatto artificiale dei campi olimpici di gara mi sfugge. E andrebbero evitati gli slogan che disorientano la gente. Per contro, se l’enorme quantità di energia necessaria alle Olimpiadi Invernali meno invernali della storia moderna fosse stata prodotta bruciando esclusivamente carbone, non sarebbe stato anche peggio? Le Olimpiadi Invernali sono state sempre celebrate nell’emisfero boreale. Vedremo mai una Olimpiade Invernale sudamericana, in piena estate? Ricordo con nostalgia le discese dal Nevados de Chillán, spinte dal respiro del vulcano andino. Per l’anno 2024, il governo cileno si è posto l’obiettivo, ormai quasi pienamente realizzato, di raggiungere una quota idraulica del 50 percento nel paniere energetico nazionale.

Ps. Agli umarell come me, che hanno un po’ di tempo senza affanni da dedicare all’importante accantonando per un momento l’urgenza, offro questo link al video dell’iniziativa che, in piena quarta ondata pandemica, amici e colleghi mi hanno regalato il 10 dicembre dello scorso anno, in occasione del mio buon ritiro accademico.