1
Struttura del parco di produzione
italiano
1.1 Generalità
Le centrali di produzione di energia elettrica trasformano una forma di energia esistente, detta primaria, in energia elettrica.
I motivi principali che giustificano queste trasformazioni, dipendono dal fatto che l’energia elettrica ha una notevole facilità di trasporto e una grande varietà di applicazioni; ecco quindi perché l’energia elettrica assume un ruolo così importante nell’attività umana.
Le fonti primarie da cui si può ricavare energia elettrica si suddividono principalmente in due categorie: fonti rinnovabili e fonti non rinnovabili.
Per fonti rinnovabili di energia primaria s’intendono: il sole, il vento, le risorse idriche e geotermiche e l’energia ricavata dalla combustione dei prodotti vegetali (Biomasse); gli impianti di produzione di energia elettrica che utilizzano in ingresso queste fonti sono classificati come “impianti di produzione da fonti rinnovabili”.
Tutte le altre fonti (combustibili fossili, materie fissili, ecc.) sono soggette ad esaurimento e quindi sono considerate fonti non rinnovabili, di conseguenza gli impianti
1.2 Classificazione
Le centrali di produzione si identificano a seconda della fonte di energia utilizzata come:
• Termoelettriche (convenzionali, turbogas, a ciclo combinato, RSU e biomasse ) che utilizzano come energia primaria quella potenziale chimica dei combustibili fossili
• Idroelettriche (di produzione e di pompaggio) che sfruttano l’energia potenziale posseduta da una massa di acqua avente una certa altezza utile. • Nucleotermoelettriche dove avviene la trasformazione di massa in energia
attraverso processi di fissione o fusione
• Geotermoelettriche dove l’energia primaria è generata dal calore endogeno trasmesso in superficie da un fluido (acqua o vapore).
• Eoliche, solari ecc. che sfruttano le risorse naturali del sole, soprattutto come effetto fotovoltaico e del vento, per il movimento degli aereogeneratori.
E’ importante notare come la maggior parte dell’energia elettrica prodotta in tutto il mondo provenga dalle centrali termoelettriche tradizionali: se ne deduce la forte dipendenza dell’economia mondiale dai combustibili fossili.
La restante parte del totale della produzione è suddivisa, all’incirca in parti uguali, tra impianti da fonti rinnovabili e nucleari.
L’energia elettrica prodotta dalle centrali geotermoelettriche, invece, ad oggi rappresenta soltanto lo 0,3% del totale dell’energia elettrica prodotta in tutto il mondo, ed il suo utilizzo è ristretto a pochi paesi.
1.3 Composizione del parco di produzione italiano
1.3.1 Parco termoelettrico
La maggior parte delle centrali del parco termoelettrico italiano è costituita da impianti che utilizzano fonti non rinnovabili, in particolar modo combustibili fossili quali olio, carbone o gas; molte di queste centrali sono costituite da piccoli impianti di proprietà di autoproduttori, ed hanno una potenza installata inferiore anche ai 20MW non prendendo così parte al dispacciamento.
La restante parte della produzione termoelettrica dispacciata è costituita dalle centrali di piccola, media e grossa taglia, che hanno uno o più gruppi con potenze installate unitarie che variano da circa 20 fino a superare i 600MW.
Nella tesi in questione si fa riferimento, per quanto riguarda le centrali termoelettriche, solamente a quelle che prendono parte al dispacciamento, e che in tale dispacciamento hanno una certa rilevanza.
Da un precedente lavoro svolto in collaborazione, effettuando una ricerca in rete con l’ausilio dei siti dei maggiori produttori, dell'autorità, dei ministeri e del GRTN si è riscontrato per il 2004 una potenza installata netta di questi impianti termoelettrici intorno ai 39GW.
Questo valore rappresenta la massima potenza immessa in rete al netto dei servizi ausiliari per le centrali termoelettriche in questione.
Per semplicità di esposizione, si raggruppano le centrali che compongono il parco di produzione termoelettrico italiano in sette grandi categorie.
• CIP6 gruppi a ciclo combinato che operano su contratti CIP6
• REPOWER Impianti di repowering ad olio e gas
• C.C. gruppi a ciclo combinato a gas, sia risultanti dalla conversione di vecchie centrali a vapore sia di nuova costruzione.
• TURB gruppi turbogas a ciclo aperto a gas o gasolio
I valori ottenuti, per l’anno corrente, delle potenze nette immesse in rete dalle centrali termoelettriche così raggruppate sono riportate nel grafico sottostante.
Composizione del parco termoelettrico italiano all'anno corrente 16% 4% 17% 24% 13% 19% 7%
CIP 6 MUST C.V.B.C. C.V.O.G C.C. REPOWER TURB
fig.1.3.1 – Composizione del parco di produzione termoelettrico italiano che ha preso parte al dispacciamento nell’anno corrente
Nello stesso modo abbiamo ottenuto i valori, per gli anni 2005 e 2007, delle potenze nette immesse in rete dalle centrali termoelettriche, il tutto è evidenziato nei grafici sottostanti
Composizione del parco termoelettrico italiano all'anno 2005 14% 4% 18% 15% 25% 18% 6%
CIP 6 MUST C.V.B.C. C.V.O.G C.C. REPOWER TURB
fig.1.3.2 – Composizione del parco di produzione termoelettrico italiano che prenderà parte al dispacciamento nel 2005
Composizione del parco termoelettrico italiano all'anno 2007 10% 3% 14% 10% 42% 17% 4%
CIP 6 MUST C.V.B.C. C.V.O.G C.C. REPOWER TURB
fig.1.3.3 – Composizione del parco di produzione termoelettrico italiano che prenderà parte al
1.3.2 Parco idroelettrico
Per quanto riguarda la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, attualmente, quella ricavata dalle risorse idriche è la parte più rilevante.
I dati più precisi forniti dal GRTN indicano per il 2004 un totale di potenza idraulica istallata pari a 20433 MW, che rappresenta la somma di tutti gli impianti sia di produzione sia di pompaggio, così suddivisa:
• Impianti a serbatoio 4644MW • Impianti a bacino 5140MW • Impianti ad acqua fluente 3692MW • Impianti di pompaggio 6957MW
L’utilizzo degli impianti idroelettrici è diverso in relazione al tempo necessario al riempimento dell’invaso.
Per le centrali a bacino e a serbatoio è possibile fare una regolazione del deflusso nel breve e nel medio periodo, da un giorno o una settimana, fino ad un anno mentre per le centrali ad acqua fluente la capacità di regolazione è molto limitata, infatti operano servizio di base.
Gli impianti di pompaggio, sono impianti idroelettrici in cui la capacità dell’invaso è ripristinata nelle ore di minor assorbimento di energia, (notturne e festive) per ottenere una produzione concentrata nelle ore di massimo carico, dove il prezzo dell’energia è più alto.
Le centrali idroelettriche sono state le prime in Italia ad essere impiegate per la produzione di energia elettrica, e quindi le prime a svilupparsi; ne deriva la ridotta disponibilità di risorse idriche ancora non sfruttate, tuttavia i costruttori adesso sono più orientati verso l’aumento dell’efficienza degli impianti piuttosto che l’aumento del loro numero.
Per questo motivo non sono previste realizzazioni di nuovi impianti che possano incidere sul totale della produzione di energia elettrica, quindi, in prima approssimazione, nell’evoluzione del parco idroelettrico italiano si può considerare una potenza installata costante.
