La Fattoria degli Animali: Cammello o Anatra ? ovvero come cambia la Domanda Elettrica… [Parte 1]

Il profilo orario della domanda di energia

Perchè è importante conoscere il profilo orario della domanda di energia elettrica ? Cioè, quando consumiamo di più e quando consumiamo di meno ?

Perchè i tempi e i carichi di produzione devono essere regolati di conseguenza e ogni modalità di produzione ha i suoi vincoli: un carico che varia repentinamente nel tempo e in modo consistente in termini di potenza richiesta necessita di centrali velocemente regolabili e con un ampia dinamica di regolazione. Questo non fa parte delle caratteristiche delle centrali carbone, non è applicabile molte centrali nucleari,  Solo le più costose centrali a gas possono intervenire nelle fasi di forti variazioni. E le rinnovabili ?

Consumavamo come cammelli…

Il titolo prende origine da un recente studio della “California ISO”, azienda di distribuzione elettrica indipendente degli Stati Uniti, che ha avuto un discreto seguito sul web.

Oggetto dello studio: il profilo orario della domanda di energia elettrica. Ne possiamo vedere schematizzato l’andamento in Figura 1.

Lo studio della compagnia americana analizza i dati dal 2012 e ne proietta l’andamento fino al 2020.

Questo profilo è fondamentale per gli operatori del settore, sia perché tecnicamente il sistema di produzione e dispacciamento dell’energia elettrica deve essere comandato in funzione del fabbisogno elettrico che questo profilo descrive, sia per i risvolti economici che ciò comporta.

Gli aspetti economico finanziari sono legati alla legge della domanda ed offerta: un mercato molto volatile come quello elettrico vede impennare i prezzi del kWh nella fasce orarie in cui la domanda aumenta e vede questi prezzi crollare nelle fasce in cui la domanda cala.

Da un punto di vista tecnico, invece, i produttori devono regolare le centrali in modo che la produzione di energia elettrica sia corrispondente alla domanda e questo può avvenire modulando le centrali di produzione: operazione relativamente “semplice” e veloce con centrali turbo-gas, operazione molto più complessa per centrali a fonti fossili e nucleari.

Ciò premesso, passiamo ad un esercizio di osservazione facendo riferimento alla figura detta.

Se ci concentriamo sull’andamento del 2012 (si tratta di un giorno di fine marzo), vediamo un profilo in cui la domanda aumenta nelle ore del mattino che corrispondono all’inizio delle attività lavorative, raggiunge un suo massimo a mezza mattinata, decresce lentamente fino a raggiungere un minimo nelle prime ore del pomeriggio e poi aumenta di nuovo per raggiungere un secondo massimo verso le nove di sera. L’immagine di cui si parla in gergo è sintetizzata nella figure che segue, si parla infatti di domanda a forma di cammello!

Consumeremo come Anatre…

Nello studio della società americana, la proiezione per quanto attiene al 2020, secondo quanto sintetizzato nella prima figura, vede sparire il picco di richiesta del mattino, vede un calo di domanda drastico che raggiunge un valore minimo significativamente basso nell’ora di pranzo e, poi, risale nel proseguire del giorno.

 

Non è più il profilo di un cammello ma, piuttosto, quello di un’anatra!

Chi non è convinto si guadi la figura che segue e, se poi conosce un po’ di inglese,  capirà come mai gli addetti ai lavori parlano di “duck curve”.

Per completezza di informazione dobbiamo precisare che le profondità dei massimi e dei minimi sono suscettibili a variazioni stagionali.

Come dobbiamo produrre e consumare energia elettrica ?

Restano tuttavia alcuni punto fermi che è opportuno sottolineare:

• Nel 2012  si avevano due momenti di punta nella domanda e le variazioni fra massimo e minimo non erano così lontane;
• già oggi è spirito il massimo “mattutino”;
• in futuro il minimo della domanda che si riscontra all’ora di pranzo sarà sempre più pronunciato.

E quindi ? Come si devono combinare fra loro domanda ed offerta elettrica? Quali sono le fonti che ci consentono di rispondere queste esigenze? E le modalità di produzione ? In che modo il rinnovabile è sostenibilmente efficiente? E se fosse una combinazione di modalità la scelta migliore? Cosa sono le smart grid? Possono essere utili le micro-reti intelligenti? 

A queste domande risponderemo nei prossimi interventi.