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Titolo: Un confronto tra fonti di elettricita tra loro alternative

Prendiamo come riferimento i seguenti generatori di elettricita'
Fonte                Potenza  Efficienza  Vita (anni)
Carbone (ThermoEl.)   600 MW      43%         35
Lignite (ThermoEl.)   800 MW      40%         35
Gas (combinato)       778 MW      57.6%       35
Nucleare (PWR)       1375 MW      34%         40
FV cristallino          5 kW      9.5% (*)    25
FV amorfo               6 kW      4.5% (*)    25
Eolico (m. 5,5 m/s)  1500 kW       -          20
Idroelettr. (fiume)  3100 kW      90%         60
(*) efficienza di sistema (ovvero a valle dell'inverter)
A) La generazione di energia elettrica e' associata ad un significato
consumo di energia (anche non elettrica) per la costruzione
dell'impianto, e nel caso di fonti fossili e nucleari, anche per il
rifornimento di combustibile ed il trattamento dei rifiuti (scorie).
Ecco una tabella riassuntiva dei fabbisogni energetici, sia per la
costruzione che il decomissionamento dell'impianto elettrico, sia per la
produzione ed il rifornimento del rispettivo combustibile (ove
applicabile, e senza considerare il contenuto energetico del
combustible), in kWh di energia primaria per ogni kWh di energia
elettrica prodotta:
Carbone          0,30
Lignite          0,17
Gas CC           0,17
Nucleare         0,07
FV cristallino   1,24
FV amorfo        0,67
Eolico (5,5 m/s) 0,07
Idroelettrico    0,04
B) Porsi il problema della sostenibilita' di una fonte significa anche
considerare il consumo di materie prime non energetiche come ferro, rame
e bauxite (per l'alluminio). La tabella seguente consideri i requisiti
lordi per la costruzione dell'impianto ed il rifornimento di
combustibile e di altri materiali grezzi. La tabella include solo una
piccola parte dei vari materiali richiesti (si pensi al cemento
necessario all'idroelettrico) e quindi non rappresenta un bilancio
completo. I valori sono in kg per ogni GWH elettrico prodotto.
            Ferro   Rame  Bauxite
Carbone      2310     2      20
Lignite      2100     8      19
Gas CC       1207     3      28
Nucleare      450     6      27
Fotovolta.   6300   285    2390
Eolico 5,5   3700    50      32
Idroelettr.  2400     5       4
C) Anche l'aspetto dell'inquinamento ambientale non va dimenticato.
La tabella seguente riporta le emissioni cumulative per alcuni
inquinanti per ogni sistema di generazione considerato (assunto come
100% i valori per la Lignite):
            CO2    SO2    NOx   PM10
Carbone      80     87     82     22
Lignite     100    100    100    100
Gas CC       38     31     41     14
Nucleare      2     19      6     11
Fotovolt.    31    126     51     52
Eolico 5,5    5     30     10     12
Idroelettr.   3     12      7      6
NOTA BENE: le emissioni indirette per il rifornimento di materiali e
componenti costruttivi dipende dalle emissioni del paese produttore o
installatore. I valori sopra indicati sono validi per la Germania.
Se, per fare un'esempio, il fotovoltaico viene prodotto ed installato in
Italia, i valori saranno diversi in valore assoluto (piu' bassi), ma le
proporzioni tra le varie fonti (almeno quelle non carbonacee) restano
grosso modo simili. Ossia, se il fotovoltaico costruito in Italia
produce meno CO2, SO2, NOx e PM10 che in Germania, anche costruire e
smantellare una centrale nucleare in Italia produce meno CO2, SO2, NOx e
PM10 che in Germania (questo da solo dovrebbe ricordare quanto e'
sbagliato fare confronto alla carlona).
D) E non dimentichiamo i rischi per la salute (sia dalle emissioni
inquinanti sopra menzionati, sia dalla radioattivita', etc.).
Gli effetti dovuti per le radiazioni ionizzanti sono calcolate in base a
fattori di rischio stabiliti dalla Commissione Internazionale sulla
Protezione Radiologica (ICRP). L'applicazione di questi fattori per
valori molto bassi ed applicati ad esposizioni a lungo termine
potrebbero portare a risultati sovrastimati di pericolosita' (altro
fattore da considerare).
La tabella seguente indica il rischio di morte come perdita di anni di
vita attesa per ogni TWh prodotto.
Carbone      60
Lignite      84
Gas CC       29
Nucleare     10
Fotovolt.    56
Eolico 5,5   12
Idroelettr.   8
Notare che l'alto valore del fotovoltaico rappresenta il mix inquinante
della produzione elettrica tedesca. Il fotovoltaico interamente prodotto
in Italia potrebbe essere qualcosa intorno al 25-30 anni per TWh
prodotto, a causa della maggiore presenza di centrali a Gas e della
pesante incidenza di energia elettrica nella produzione di celle FV.
E) Poi ci sono le esternalizzazioni, ovvero i costi economici causati in
conseguenza dell'inquinamento che ogni fonte causa. I valori della
seguente tabella presentano una certa incertezza sulla quantificazione
dei valori, ma il rapporto relativo tra le varie fonti e' considerato
affidabile. Valori in centesimi di euro per kWh prodotto:
Carbone          2,5
Lignite          3,7
Gas CC           1,1
Nucleare         0,5
FV cristallino   1,6
FV amorfo        0,8
Eolico 5,5       0,2
Idroelettr.      0,1
F) La tabella finale riepiloga i risultati come costo di generazione,
validi in Germania, in centesimi/kWh:
Carbone            6
Lignite            8
Gas CC             5
Nucleare           3
Fotovoltaico      80
Eolico 5,5        12
Idroelettr.       19
Notare che l'inclusione delle esternalizzazioni fa balzare avanti il
carbone rispetto al gas, nonostante che il gas costi di piu' a livello
di costo aziendale (ovvero senza considerare le esternalizzazioni).
Nel caso della Germania, risulta evidente che una adeguata "tassazione"
dei costi esterni, spingerebbe verso un maggior uso del gas, a scapito
del carbone (tralascio menzione del nucleare per evitare le solite
ottuse polemiche sulla falsata percezione di "rischio" e "pericolo" che
molti si portano dietro ...).
G) Ci sono anche alcuni valori interessanti a completamente, da usare
come guida per l'imposizione di una tassa corrispondente alle
esternalizzazioni sfuggite, esposti come danno specifico in euro per
ogni tonnellata di inquinante emesso in Germania (rif.anno 1998):
SO2   5650
NOx   5030
PM10  8700
NMVOC 1770 (inquinanti organici)
Non ho controllato l'attendibilita' di tutti questi numeri, prima si ha,
tra le altre, da leggere con attenzione i testi ExternE della
Commissione Europea.
Inoltre lo studio non e' completo, nonostante, da una buona idea di
partenza, che forse spiega come mai l'Italia e' ancora cosi' lontana
dagli obbiettivi di Kyoto (causa l'indirizzamento della maggioranza
delle risorse investite sul rinnovabile verso il fotovoltaico ?).
In tutta questa passerella manca una fonte che in Germania non ha
interesse, il Solare Termodinamico, che pero' l'Italia dovrebbe prendere
seriamente in considerazione, come in Spagna.
A naso, IMHO, dovrebbe avere i vantaggi del fotovoltaico, ma senza i
suoi svantaggi. Ho il sospetto che nelle tabelle che ho
citato/riportato, si posizioni vicino ad eolico ed idroelettrico.
Fonte:
http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2001/951/pdf/VortragParis141101.pdf
Roberto Deboni


la sua fonte ha quasi 8 anni. nel 2002 il petrolio costava 20$.
è preistoria
g.

 � preistoria
Sara' preistoria, ma almeno non sono chiacchere.
E sono valori significativi, una base su cui si puo' discutere
seriamente, offrendo valori diversi su cui confrontarsi.
Potrebbe essere un'ottima idea per una seria tesi presso qualche
universita' italiana, che potrebbe soddisfare tre requisiti:
1) calcolare le varie tabelle per il caso italiano
2) inserire anche la tecnologia del solare termodinamico
3) e perche' no ... aggiornare i valori ad oggi con il petrolio a $50 al
barile.
Alcuni risultati mi hanno lasciato sorpreso (talmente favorevole al
nucleare e talmente pesante contro il fotovoltaico ?) che ovviamente il
confronto con altri studi sarebbe gradito.
Sottolineo che ho concluso il posto con una affermazione di beneficio di
inventario (proprio per il risultato sconvolgente della ricerca).
Speravo che i vari interventi fossero in contradditorio in modo
costruttivo, ovvero fornendo "numeri" diversi e non semplici battute
come la sua ... ma e' questo il livello di un qualsiasi dibattito in
Italia ? Astratto ed inconcludente ?
Senza vinti e vincitori e quindi ... alla fine, senza scelte ? (il che
significa che sceglie di ripiego chi e' al potere a favore di quello che
gli rende di piu' personalmente)
Roberto Deboni

www.enea.it
http://www.enea.it/produzione_scientifica/pdf_volumi/V08_05Analisi2008.pdf

 suoi svantaggi.
Se invece del naso si fanno i conti, si vede che ha sostanzialmente gli 
stessi svantaggi del fotovoltaico.
E consumo di territorio ancora superiore.
Bye
Gigi 

 
http://www.enea.it/produzione_scientifica/pdf_volumi/V08_05Analisi2008.pdf
Ho deciso d'ora in poi di non guardare piu' i link forniti come
"replica" se non c'e' almeno uno stralcio della parte di contenuto che
dovrei guardarmi.
E' ora di smetterla con chi se la passa comoda a fare lavorare "gli altri".
Quindi, ho mi sostituisce i "suoi" (nel senso di "reperiti da lei")
valori nello schema che ho riportato, o ... arrivederci.
Roberto Deboni

 E consumo di territorio ancora superiore.
Perche' dovrebbe essere superiore ? L'efficienza mi risulta migliore.
Ricordo che l'efficienza del fotovoltaico e' "spiattelato" all'uscita
del pannello (e non a valle di tutto il sistema, inverter incluso),
mentre l'efficienza del solare termodinamico, trattandosi di una
centrale elettrica tradizionale a vapore, viene indicata al netto,
ovvero all'uscita dalla centrale.
Roberto Deboni

 E' ora di smetterla con chi se la passa comoda a fare lavorare "gli altri".
io lo facevo per lei, visto che, cito:
"Potrebbe essere un'ottima idea per una seria tesi presso qualche
universita' italiana, che potrebbe soddisfare tre requisiti:
1) calcolare le varie tabelle per il caso italiano
2) inserire anche la tecnologia del solare termodinamico
3) e perche' no ... aggiornare i valori ad oggi con il petrolio a $50
al
barile. "
alla faccia di chi "vuole far lavorare gli altri"
comunque nessuno la vuol far lavorare, era per fornirle delle letture
più aggiornate per trarre spunto per i suoi interessantissimi
interventi.
quest'ultimo in particolare, da un autorevolissimo studio, compara un
impianto fotovoltaico da 6 Kw con una centrale nucleare da 1,5 Gw per
scoprire "sorprendentemente" che il fotovoltaico è così inquinante e
così poco economico...
e scopriamo anche che l'eolico inquina ed è pericoloso per la salute
quanto e più del nucleare (una pala da 1,5 MW a confronto con la
centrale da 1,5 GW)
certo però se non si hanno dei dati per contestarlo... ci vorrebbe un
altro studio identico fatto da qualche altra parte: ma perchè farlo se
esiste già uno studio tanto sproporzionatamente favorevole al
nucleare?
mah
g.

 del pannello (e non a valle di tutto il sistema, inverter incluso),
per la cronaca potrà facilmente verificare che l'efficienza di
conversione DC/AC di un inverter industriale ad IGBT di ultima
generazione è superiore al 96%, e anche quelli precedenti, che avevano
un trasfo di uscita, andavano oltre il 93%.
g.

 nucleare?
Francamente non riesco a seguirla ... a meno che non si riferisca ad uno
studio corrispodente al suo link ?
Non puo' tirarci fuori un paio di numeri, tanto per fare un raffronto (e
vedere se almeno lei e' uno che legge prima di proporre alla lettura) ?
Roberto Deboni

 Non riesco a seguirla. Quale studio e cosa cita ?
http://groups.google.it/group/it.discussioni.energie-alternative/msg/771b4eebcb6f9963
ha percaso letto le premesse del suo post?
a me, che indubbiamente sono un profano poco razionale, è sembrato
strano confrontare impianti del genere, ma certamente nel 2001 non
dovevano esistere impianti fotovoltaici di una certa rilevanza...
mi chiedevo poi se tale impianto è arrivato a destinazione su un
furgoncino che trasportava anche altri impianti fotovoltaici o che
conteneva solo quello e magari 3 persone per montarlo...
g.

 conteneva solo quello e magari 3 persone per montarlo...
Lei continua a fare affermazioni soggettive, senza fornire alcun numero.
E' cosi faticoso ? :-)
Oppure abbiamo di fronte il classico che ha paura di piantare un
"paletto" per timore poi di restarci legato ?
Le pongo una domanda facile, facile: dall'ultimo paragrafo, mi pare che
lei contesti i costi energetici per la fabbricazione, costruzione ed
installazione di fotovoltaico. Quindi il numero di 80 centesimi al kWh
non le piace (mi corregga se interpreto male).
Quale e' il suo valore ? O si limita a contestare solo perche' non le
piace il risultato, ma non ha nulla da fornire ?
Nella citazione che ho fatto, abbiamo anche una ripartizione di alcune
voci che portano a questo risultato:
Fonte                Potenza  Efficienza  Vita (anni)
FV cristallino          5 kW      9.5% (*)    25
kWh di energia primaria per ogni kWh di energia elettrica prodotta:
FV cristallino   1,24
I valori sono in kg per ogni GWH elettrico prodotto.
            Ferro   Rame  Bauxite
Fotovolta.   6300   285    2390
          CO2    SO2    NOx   PM10
Fotovolt.    31    126     51     52
Perdita di anni di vita attesa per ogni TWh prodotto.
Fotovolt.    56
Costi economici causati in conseguenza dell'inquinamento che ogni fonte
causa:
FV cristallino   1,6 cent/kWh
Questo dovrebbe rendere ancora piu' facile la sua possibilita' di
contestare, perche' deve solo trovare uno dei parametri. Considerando
che uno dei problemi piu' grossi quando si confrontano studi e' quello
dell'omogeneita' dei risultati, avere a disposizione la possibilita' di
raffrontare una scelta tra una decina di parametri, mi pare una notevole
facilitazione.
Piu' di cosi', che cosa volete ?
Roberto Deboni

 un trasfo di uscita, andavano oltre il 93%.
Per la cronaca, si tratta dell'efficienza massima (che avviene verso le
potenze piu' alte) dei migliori inverter sul mercato.
Ma quanti impianti fotovoltaici sono fatti con componenti piu' "andanti"?
E quanti di questi impianti riescono ad operare al 100% della efficienza
nominale per tutto il giorno per tutto l'anno.
Forse nel deserto del Sahara ... ma in Italia, gli inverter operano
TUTTI per una buona parte dell'anno e per un rilevante numero di ore
della giornata ben lontano dalle condizioni di massima efficienza.
Le ricordo che ogni inverter ha dei consumi propri che sono rapportati
alla potenza nominale, e quando l'inverter lavora nelle fasce basse
della sua capacita', questi consumi propri cominciano a farsi sentire.
Fatte queste debite considerazioni, torno alla considerazione primaria e
le chiedo, quale e' il suo numero per l'efficienza "globale" di
un'impianto fotovoltaico ? Tutto compreso ? 10% ? 11%? 40% ?
Roberto Deboni

 piace il risultato, ma non ha nulla da fornire ?
43, sta scritto nel documento che le ho proposto, e ci sono anche i
costi del termodinamico.
g.

 costi del termodinamico.
Cosa sono questi 43 centesimi al kWh ?
E che valore c'e' per il termodinamico ?
Roberto Deboni

 Roberto Deboni
Purtroppo non ho dati alternativi da mostrare per poter aprire un
dibattito per me molto interessante sui numeri veri e propri.
Mi limito però a segnalare che le variabili prese in considerazione a
mio parere non sono esaustive. Senza pretese di fare una lista
completa, penso che debbano essere affrontati aspetti come:
- uso del suolo (aree)
- impatto paesaggistico - faunistico
- personale necessario per l'attività dell'impianto (calcolando quindi
l'energia spesa dallo stesso personale per recarsi ogni giorno
all'impianto e tornare a casa)
- ecc...
Tigullio

Non riesco a capire il senso di tutto ciò... Si confrontano sistemi di
generazione di energia che per tipologia sono centralizzati (con
relative infrastrutture di trasformazione e distribuzione) contro
altri, per esempio il fotovoltaico e l'eolico (mini eolico) che invece
sono distribuiti nel territorio e possono rendere indipendenti in
termini di consumi varie realtà abitative e produttive. Qual'è il
senso? Come si fa a comparare l'efficienza di una centrale
fotovoltaica da 5 kWp o 6 kWp rispetto ad un impianto nucleare da 1375
MW?

 un'impianto fotovoltaico ? Tutto compreso ? 10% ? 11%? 40% ?
trovo ridicolo definire l'efficienza di un impianto che non assorbe un
watt o un euro di energia a pagamento. Se le pompe di calore hanno
un'efficienza superiore all'1, perchè il solare deve avere efficienza
frazionale? e comunque il suo discorso sul rendimento dell'inverter,
come le ho già detto, è preistorico. negli inverter non ci sono più i
transistors.
g.

> E che valore c'e' per il termodinamico ?
senza accumulo 20, con accumulo 13, ma con prospettive di
miglioramento al 2015 molto basse in confornto col fotovoltaico.
g.