Idroelettrico: il gigante rinnovabile dimenticato

La mancanza di precipitazioni ha causato un netto calo della generazione idroelettrica europea rispetto allo scorso anno. Una dinamica tanto più delicata a fronte della volontà di liberarsi dal gas russo. Ma qual è lo stato dell’arte e quali le prospettive di questo “gigante dimenticato”? Quale il suo ruolo nella transizione energetica?

La mancanza di precipitazione che ha interessato l’Europa durante la stagione invernale non ha potuto che impattare gravemente, tra l’altro, sulla produzione idroelettrica, in un momento particolarmente delicato sul fronte energetico continentale.

Una dinamica che dovrebbe destare grande preoccupazione anche a fronte della volontà di sostituire in tempi molto rapidi il gas naturale russo, con altro gas o con altre fonti. La mancanza di precipitazioni durante la stagione di punta della domanda sta già causando importanti implicazioni per la sicurezza energetica dell’UE

I numeri sono sbalorditivi. Il confronto con il marzo dello scorso anno mostra un calo:
– del 44,2% in Italia (1,6 TWh)
– del 51,8% nella penisola iberica (2,5 TWh)
– del 20% in Francia (4,4 TWh)
– del 10% nella penisola scandinava (dove però l’impatto è molto maggiore in termini assoluti: 17,6 TWh)

Ma qual è lo stato dell’arte e quali le prospettive di questo “gigante dimenticato”? Quale il suo ruolo nella transizione energetica?

La più grande fonte di energia pulita al mondo

Secondo un rapporto dell’AIE dedicato al settore idroelettrico, nel 2020 questa tecnologia ha fornito un sesto della produzione mondiale di elettricità con quasi 4.500 TWh (terza fonte dopo carbone e gas naturale), il 55% in più rispetto al nucleare, attraverso una potenza impegnata di 1.330 GW. Si tratta della più grande fonte mondiale di energia pulita che produce più di tutte le altre fonti rinnovabili messe assieme (eolico, solare fotovoltaico, bioenergia e geotermico).

Oggi in 35 paesi nel mondo, l’energia idroelettrica costituisce oltre il 50% dell’elettricità prodotta. Di questi, 28 sono economie emergenti e in via di sviluppo. Nelle economie avanzate, invece, causa la crescita degli impieghi di gas naturale e delle altre fonti rinnovabili, la quota dell’idroelettrico nella copertura del fabbisogno è scesa, pur mantenendo un’importanza fondamentale per il funzionamento del sistema.

Negli ultimi 15 anni, leader indiscussa nel mercato si conferma la Cina, da sola responsabile del 50% dell’espansione della capacità lorda globale. Al di fuori di questo Paese, è stata aggiunta nuova capacità idroelettrica in India, Brasile e in alcune grandi economie del Sud-Est asiatico (principalmente dal 2005), mentre lo sviluppo di grandi impianti sta supportando l’elettrificazione nell’Africa sub-sahariana.

La principale tecnologia rinnovabile in Europa: 16% della produzione elettrica e il 36% della quota rinnovabili

In Europa sono installati 254 GW di potenza idroelettrica (pompaggi inclusi) pari ad una quota del 19% di quella mondiale, per una produzione di circa 670 TWh a rappresentare il 16% della produzione elettrica complessiva del Continente e il 36% di quella da FER, costituendo la principale tecnologia rinnovabile.

Il settore, però, ha raggiunto da tempo la piena maturità, prova ne sia che tra il 2015 e il 2020 la capacità idroelettrica europea è cresciuta solo del 6% (+14 GW), a differenza di quanto registrato nei paesi extra-europei in via di sviluppo in cui i grandi impianti idroelettrici continuano a diffondersi.

In quasi tutta Europa, infatti, gli aspetti e le normative legati all’impatto ambientale, combinati con lo sfruttamento già in atto dei principali corsi d’acqua, rendono praticamente impossibile la realizzazione di nuovi impianti di grande taglia. Tuttavia, in termini di expertise e know how, l’industria europea delle apparecchiature idroelettriche rappresenta più di due terzi del mercato mondiale.

In quasi tutti i paesi dotati dei più consistenti parchi idroelettrici, la gestione è rimasta per la quota maggiore ai produttori nazionali “storici”. Ad esempio: in Germania, RWE detiene il 35% della potenza idroelettrica installata; in Austria, Verbund il 55%; in Svezia, Vattenfall il 52%; in Norvegia, Statkraft il 39%; in Francia, EdF il 79%.

In Italia, il 16% della produzione elettrica e il 39% di quella rinnovabile

Se guardiamo all’Italia, la potenza idroelettrica è di circa 23 GW, il 55% della quale è detenuta da Enel, mentre la generazione nel 2021 è stata di 44,3 TWh (al netto dei pompaggi in produzione) pari al 14% del fabbisogno elettrico e al 16% della produzione interna. L’idroelettrica, poi, ha rappresentato il 39% della produzione rinnovabile complessiva.

Nel nostro Paese, la fonte idrica ha costituito storicamente una base fondamentale per lo sviluppo del sistema economico e del sistema elettrico. Nel 2020 gli impianti erano complessivamente 4.509, ma il 72% è relativo ad istallazioni con potenza fino a 1 MW per appena il 3,8% della capacità complessiva e il 6,9% della producibilità.

Il piccolo o mini-idroelettrico rappresenta oggi la fascia più dinamica grazie al ridotto impatto ambientale e al recente sviluppo di tecnologie in grado di sfruttare in modo efficiente piccoli salti e portate molto ridotte.

Tuttavia, sono gli impianti di medio-grande taglia a costituire la parte preponderante del comparto. Le installazioni superiori ai 30 MW rappresentano il 71% in termini di potenza e il 54% in termini di producibilità dell’intero settore.

Punti di forza: efficienza, competitività, programmabilità, bassa intensità emissiva..

Molti i vantaggi connessi all’energia idroelettrica:

(1) Alti livelli di efficienza dei processi di conversione energetica consentono di ridurre i costi di produzione dell’energia. Si stima che l’idroelettrica sia in grado di generare nel suo intero ciclo di vita, che può giungere sino a 80-100 anni, oltre 200 volte l’energia necessaria a costruirla, manutenerla e gestirla.

(2) Si tratta di una tecnologia ad alta intensità di capitale ma più contenute spese operative, a cui si aggiungono gli importi, spesso rilevanti, per i canoni concessori. Convenienza e competitività dell’idroelettrico, rispetto ad altre fonti rinnovabili i cui costi si sono negli anni ridotti, si basano quindi sui bassi costi marginali (inteso come costo variabile legato ad un’unità incrementale di produzione).

(3) La fonte idroelettrica garantisce una programmabilità non riscontrabile per eolico e fotovoltaico.

(4) Assume un valore strategico anche nella mitigazione dei cambiamenti climatici presentando tra tutte le tecnologie energetiche la più bassa intensità emissiva nel ciclo di vita. Si stima che questa tecnologia contribuisca ad evitare annualmente più di 180 milioni di tonnellate di emissioni di CO₂ annue, pari al 15% di quelle complessivamente generate dal settore energetico dell’UE.

A questi vantaggi se ne aggiunge un altro di non poco conto: la sua capacità di fornire stoccaggio e flessibilità operativa per i sistemi elettrici, il che rende questa tecnologia un abilitatore naturale per l’integrazione di maggiori quantità di energia eolica e solare.

…stoccaggio e flessibilità operativa per i sistemi elettrici

Una rara combinazione di attributi che non dovrebbe essere sottostimata. Infatti, rispetto a solare ed eolico, l’idroelettrica presenta le stesse qualità ambientali senza averne i limiti in termini di intermittenza e difficoltà di programmazione.

L’idroelettrica è in grado di soddisfare le diverse esigenze temporali di flessibilità, coadiuvata da altre strategie di accumulo. Con bassi costi operativi e grandi capacità, le centrali idroelettriche sono oggi la fonte di accumulo principale e più conveniente. A livello mondiale i pompaggi rappresentano oltre il 90% degli accumuli elettrici con 160 GW di potenza installata e 9.000 GWh di capacità. In Europa la potenza installata ammonta a circa 55 GW e rappresenta quasi l’80% della capacità di accumulo continentale.

Per tutte queste ragioni, risulta evidente il contributo che l’idroelettrico potrebbe fornire all’aumento delle rinnovabili che l’Europa deve faticosamente perseguire. È tuttavia necessario, così come indicato anche dall’AIE, stabilire un contesto favorevole alla realizzazione di investimenti di ammodernamento degli impianti europei che presentano ormai elementi di obsolescenza dovuti ad un’età media superiore ai 45 anni, interventi che garantirebbero il mantenimento dell’efficienza e un aumento della producibilità del parco.

Esigenze che diventano tanto più cruciali a fronte della grave crisi energetica europea cui si è andata ad aggiungersi, aggravandola, la crisi bellica tra Russia e Ucraina. L’idroelettrico è un gigante che non deve essere dimenticato o trascurato, ma cui si deve prestare grande attenzione affinché possa continuare a fornire il proprio contributo low-carbon anche a fronte dell’incertezza climatica e metereologica.

Gian Paolo Repetto è economista dei mercati energetici. Collabora con Rie-Ricerche Industriali ed Energetiche

Il post riprende contenuti sviluppati nell’articolo Idroelettrico fonte cruciale per la transizione, pubblicato sulla Newsletter del GME di febbraio 2022

Potrebbero interessarti anche: