Newsgroup: it.discussioni.energia
Titolo: Risvolti locali costo diverse fonti energia

Una pagina interessante, una stima tra cinque anni:
http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/electricity_generation.html
per scaricare il documento:
http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/pdf/2016levelized_costs_aeo2010.pdf
che convertito in centesimi di Euro per ogni kwh ci da':
                      Capitale   O&M     O&M    costi   totale
                                fissi   oper.    rete
--------------------------------------------------------------
Carbone convenzionale   5.46    0.30    1.89    0.28    7.927
Carbone avanzato        6.41    0.42    1.61    0.28    8.716
Carbone avanzato CCS    7.30    0.50    2.08    0.31   10.191
Gas Ciclo Combinato     1.81    0.13    4.33    0.28    6.555
Gas CC avanzato         1.77    0.13    4.08    0.28    6.255
Gas CC con CCS          3.46    0.21    4.97    0.30    8.937
Turbogas convenzionale  3.24    0.37    6.54    0.85   11.003
Turbogas avanzato       3.04    0.32    5.52    0.85    9.733
Nucleare avanzato       7.49    0.92    0.74    0.24    9.386
Eolico                 10.29    0.82    0.00    0.66   11.776
Eolico fuori costa     12.61    1.88    0.00    0.58   15.073
Fotovoltaico           29.72    0.51    0.00    1.03   31.251
Solarelettrico         17.70    1.72    0.00    0.82   20.240
Geotermico              6.94    1.81    0.00    0.38    9.126
Biomassa                5.78    0.72    1.96    0.30    8.763
Idroelettrico           8.18    0.28    0.56    0.45    9.465
La tabella rappresenta il costo totale di costruire ed operare una
centrale elettrica durante la sua vita finanziaria, convertito in
pagamenti annuali equalizzati ed ammortizzati per l'attesa durata di
generazione secondo il ciclo (fattore di capacita') previsto.
I fattori inclusi sono il costo di costruzione, il tempo richiesto per
la costruzione, i costi operativi dell'impianto, i costi del
combustibile (ove presenti), il costo del finanziamento (interessi
bancari, costo del denaro, etc.) e di utilizzazione dell'impianto.
La disponibilita' di incentivi non e' stata calcolata (lo si vede
chiaramente nel caso del fotovoltaico), come non e' stato calcolato
l'impatto di detrazioni o altre agevolazioni fiscali.
Ovviamente, questi valori ipotizzano una inflazione relativamente
stabile, senza grosse variazioni da come e' stata in questi anni.
Post a seguire ...
-- 
Roberto Deboni
[Messaggio Usenet via Tiscali su 
text.giganews.com
. Se leggete via Web
il sottoscritto informa che non conosce o partecipa al sito/forum Web.]


Consideriamo ora una centrale elettrica di 100MW di potenza utilizzante
una delle fonti elencate. In base ai valori indicati, ho calcolato il
costo annuo (in MEuro) delle varie voci:
                      Capitale   O&M     O&M    costi   totale
                                fissi   oper.    rete
--------------------------------------------------------------
Carbone convenzionale  40.64    2.23   14.04    2.11    59.03
Carbone avanzato       47.69    3.11   11.98    2.11    64.90
Carbone avanzato CCS   54.39    3.70   15.51    2.29    75.88	
Gas Ciclo Combinato    13.77    1.02   33.00    2.16    49.95
Gas CC avanzato        13.47    0.96   31.08    2.16    47.67
Gas CC con CCS         26.33    1.62   37.87    2.28    68.11
Turbogas convenzionale  8.52    0.97   17.18    2.24    28.92
Turbogas avanzato       7.98    0.85   14.51    2.24    25.58
Nucleare avanzato      59.01    7.28    5.85    1.87    74.00
Eolico                 31.02    2.47    0.00    2.00    35.49
Eolico fuori costa     43.42    6.46    0.00    2.01    51.89
Fotovoltaico           56.50    0.96    0.00    1.95    59.41
Solarelettrico         48.38    4.70    0.00    2.24    55.32
Geotermico             54.72   14.24    0.00    2.98    71.95
Biomassa               42.04    5.22   14.28    2.18    63.72
Idroelettrico          36.83    1.24    2.52    2.02    42.62
La tabella si puo' leggere cosi', ad esempio, per una centrale
termoelettrica a carbone da 100MW (che produca 744,6 Gwh/anno) ricaviamo
che l'ammortamento dei costi di costruzione pesa per 40,64 MEuro/anno,
poi abbiamo 2,23 MEuro/anno di costi fissi (ovvero costi che si hanno
solo per tenere in buone condizioni la centrale elettrica, anche se non
venisse utilizzata per produrre energia elettrica) e 14,04 MEuro/anno di
costi per la produzione di energia elettrica corrispondente al fattore
di capacita' indicato, che in sostanza sono quasi tutto costo del
combustibile. Infine ci sono 2,11 MEuro/anno di costi dovuti ad
ammortamento e manutenzione della rete elettrica necessaria per
collegare la centrale agli utilizzatori. Il totale risultante e' di
59,03 MEuro/anno per la centrale termoelettrica a carbone in piena
produzione.
Nel caso di una centrale termoelettrica a ciclo combinato alimentato a
gas, osserviamo che di fronte ad una incidenza di circa 14 MEuro/anno e
solo 1 MEuro/anno di costi fissi, abbiamo bene 33 MEuro/anno di costi
operativi. I costi di rete invece si agirano intorno ai 2 MEuro/anno. La
somma di tutto questo ci da' un totale di circa 50 MEuro/anno, un po'
meno di una centrale termoelettrica a carbone.
E questo ci dice perche' Germania e Stati Uniti si trovano molto meglio
dell'Italia, nonostante che una centrale a gas a ciclo combinato costa
meno ed e' molto piu' efficiente di una centrale a carbone.
L'ammortamento di una centrale a ciclo combinato a gas pesa per poco
piu' di un terzo di quella di una centrale a carbone di pari potenza, ma
la centrale a ciclo combinato in piena produzione costa ogni anno piu'
del doppio per il rifornimento e la gestione del combustibile. Che nel
caso dell'Italia e' pagata con preziosa valuta estera.
Insomma, anche se Germania e Stati Uniti dovessero importare il carbone,
la somma di circa 40 MEuro/anno che pagano per ammortizzare una centrale
da 100MW e' pagata per in genere per opere e lavoro locale e percio' di
ricchezza che ritorna in circolo nella economia locale.
L'Italia invece spende ben oltre il doppio PER OGNI CENTRALE A CICLO
COMBINATO A GAS per mandare ricchezza all'estero (come in Russia ed in
Algeria) e si puo' bene immaginare che i paesi beneficiari spendano
adeguatamente per favorire le correnti politiche che favoriscano il
mantenimento dello status quo.
Ma la cosa e' peggiore ancora. Infatti nell'elenco delle centrali
elettriche USA manca un tipo di centrale che e' molto diffusa in Italia:
la centrale termoelettrica a gas a ciclo semplice (cioe' senza
turbogas). Il minore costo di costruzione (manca la turbina) e la minore
efficienza (37% max ?) significa che l'incidenza annua dei costi del gas
e' ancora piu' alta (il triplo dei costi di ammortamento ?).


 meno di una centrale termoelettrica a carbone.
Ed ora guardiamo che cosa succede con il nucleare. Costo annuo per una
centrale di 100 MW, per ammortamenti 59 MEuro, costi fissi 7,3
MEuro/anno, costo combustibile e sua gestione 5,85 MEuro/anno e costi di
rete sempre intorno ai 2 MEuro/anno. Totale 74 MEuro/anno.
Si nota come una centrale nucleare costi 7 volte piu' di costi fissi,
ovvero anche se viene tenuta spenta. Questo e' anche logico. Ma
interessante e' il costo operativo ... poco piu' di un terzo di una
centrale a carbone e meno di un quinto di una centrale a gas a ciclo
combinato (e meno di un sesto di una centrale a gas convenzionale,
semplice senza turbogas).
Questo significa che una centrale nucleare richiede molta attivita'
locale per tenerla in funzione, ma una moderata spesa come costi
operativi. Nel caso dell'Italia (e del Giappone, per fare l'esempio di
un'altro paese privo di risorse energetiche, al pari dell'Italia),
questo significa che il nucleare richiede una minore (molto minore!)
spesa (ed una minore dipendenza) verso paesi esteri del gas.
E questo e' il secondo motivo per cui Germania e Stati Uniti si trovano
meglio dell'Italia. Ma anche perche' Francia e Giappone sono ancora
delle potenze economiche (mentre l'Italia continua a scivolare di
posizione in posizione ... sempre piu' modesta, sempre piu' ... piccola).
Immagino che alcuni potrebbero replicare, motivo di piu' per passare ad
eolico e fotovoltaico, perche' si vede subito che i costi operativi sono
praticamente a zero. Gia' ... mo vediamo bene.
Eolico: per ogni 100MW da 30 a 40 MEuro/anno di ammortamento e da 2,5 a
6,5 MEuro di costi fissi. Il problema e' ... in Italia esiste una
fabbrica di grosse turbine eoliche come e' d'uso oggi per i grandi
impianti ?
Non e' che buona parte del denaro vada fuori dall'economia italiana ?
Fotovoltaico: per ogni 100MW abbiamo 56,5 MEuro/anno di ammortamenti e
solo 1 MEuro/anno di costi fissi. In sostanza, nel caso del
fotovoltaico, i costi sono quasi tutti di ammortamento
dell'installazione. Ora, di tutto quello che e' stato speso per il
fotovoltaico, quanto e' restato in Italia ?
Fino adesso sono state spese solo briciole di fotovoltaico rispetto agli
investimenti totali nel settore energetico, quindi la pesante penale del
fotovoltaico sull'economia italiana non si e' ancora fatta sentire, ma a
chi ha capito le tabelle, sara' evidente che il fotovoltaico in Italia
esacerba le negativita' del termoelettrico a gas, ed in tempi di crisi
vuol dire, come minimo, fermare la ripresa italiana per decenni (ma io
temo piu' un collasso del bilancio statale, che non puo' farcela con
altri anni come il 2009 ed il 2010).
La costruzione di centrali nucleari, invece sarebbe una buona spinta per
l'economia italiana, riattivando settori, dal metalmeccanico all'edile,
che sicuramente non se la stanno passando bene. E c'e' una
considerazione interessante, ogni ulteriore richiesta di sicurezza, di
maggiore robustezza del contenitore, significa piu' opere edili da parte
di imprese italiane e non maggiori costi verso l'estero. Quindi una
maggiore sicurezza non e' un deterrente economico reale.
Attenzione, nel guardare la tabella, di ricordarsi che si sta guardando
il riparto dei costi per una centrale di 100MW per ogni tipo di fonte,
ma che queste centrali *non producono la stessa quantita' di energia
elettrica* ovvero ci servono piu' centrale fotovoltaiche per avere la
stessa produzione di una centrale termoelettrica.



A tal proposito ... come mai il turbo gas ha un Capacity Factor del 30%?
Mi sfugge qualcosa?

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Il turbogas (senza ciclo combinato) ha una efficienza molto bassa, ma e'
un generatore di rapido avvio (dieci minuti ... come le turbine
idrauliche) e percio' viene usato solo per sopperire alle punte di consumo.
http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_turbine_power_plant#Industrial_gas_turbines_for_electrical_generation
"Since single cycle (gas turbine only) power plants are less efficient
than combined cycle plants, they are usually used as peaking power
plants, which operate anywhere from several hours per day to a few dozen
hours per year, depending on the electricity demand and the generating
capacity of the region."
L'efficienza indicata di 35-40% e' una efficienza di punta di grosse
unita' (100-300 MW) come indicata dal costruttore. In realta' poi nella
condizioni reali e' piu' bassa.


 stessa produzione di una centrale termoelettrica.
Mi rendo conto di avere fatto lo stesso errore che fanno gli
ambientalisti, ho confrontato i costi di varie fonti di energia
elettrica a *pari* potenza di targa.
Ed infatti un lettore distratto (o malevolo) potrebbe concludere che il
nucleare e' piu' caro del fotovoltaico, come infatti ripetono in litania
certi promotori del fotovoltaico (salvo lamentarsi poi per una presunta
concorrenza sleale se viene permesso alle centrali nucleari di
funzionare per altri 12 anni e questo nonostante che in cambio le
aziende proprietarie accettino di pagare una salata tassa - ovvero
l'opposto dell'incentivo).
Rimedio assumendo come riferimento una certa produzione elettrica, ad
esempio 1 Twh/anno (1000 Gwh/anno) e con la seguente tabella di
equivalenze per ottenere una tale produzione annua di energia elettrica:
Tipo fonte elettricita'       Potenza
                                MW
Carbone convenzionale          134.3
Carbone avanzato               134.3
Carbone avanzato con CCS       134.3
Gas naturale:	
Ciclo Combinato convenzionale  131.2
Ciclo Combinato avanzato       131.2
CC avanzato con CCS            131.2
Turbogas convenzionale	       130.0 (*)
Turbogas avanzato              130.0 (*)
Nucleare avanzato              126.8
Eolico                         331.9
Eolico fuori costa             290.5
Fotovoltaico                   526.1
Solarelettrico                 365.9
Geotermico                     126.8
Biomassa                       137.5
Idroelettrico                  222.1
(*) nel caso del turbogas semplice la minore produzione non e'
conseguenza di una limitazione tecnica o fisica (come invece per eolico,
idroelettrico e solare) ma una scelta commerciale, percio' ho usato la
producibilita' corrispondente alle rese degli impianti a ciclo
combinato, con un leggero miglioramento per tenere conto della mancata
manutenzione di un gruppo vapore.
Rifaccendo la tabella dei costi con queste potenze, il risultato e':
                      Capitale   O&M     O&M    costi   totale
                                fissi   oper.    rete
--------------------------------------------------------------
Carbone convenzionale  54.58    3.00    18.85   2.84    79.27
Carbone avanzato       64.05    4.18    16.09   2.84    87.16
Carbone avanzato CCS   73.04    4.97    20.82   3.08   101.91
Gas Ciclo Combinato    18.06    1.34    43.30   2.84    65.55
Gas CC avanzato        17.67    1.26    40.78   2.84    62.55
Gas CC con CCS         34.55    2.13    49.69   3.00    89.37
Turbogas convenzionale          (non applicabile)
Turbogas avanzato               (non applicabile)
Nucleare avanzato      74.85    9.23     7.41   2.37    93.86
Eolico                102.93    8.20     0.00   6.63   117.76
Eolico fuori costa    126.12   18.77     0.00   5.84   150.73
Fotovoltaico          297.21    5.05     0.00  10.25   312.51
Solarelettrico        177.00   17.20     0.00   8.20   202.40
Geotermico             69.41   18.06     0.00   3.79    91.26
Biomassa               57.82    7.18    19.64   3.00    87.63
Idroelettrico          81.80    2.76     5.60   4.50    94.65
Nota: nel caso del turbogas semplice il confronto non e' significativo,
perche' gli impianti non sono usati al massimo fattore di capacita' per
motivi che non c'entrano con le possibilita' tecniche.
Come si puo' vedere, se facciamo un confronto serio, considerando
l'energia elettrica prodotta (cioe' il *succo* di quello che ci
interessa) invece delle potenze nominali, molte cose tutto d'un colpo
diventano lampanti (per chi non ha la mente aperta).
Per esempio abbiamo quei 300 MEuro/anno di fotovoltaico che vanno a
finire in buona parte fuori dall'ambito locale e diventa anche evidente
la penale della rete elettrica (10 MEuro/anno, il doppio dell'eolico,
quasi il quadruplo del nucleare).
Anche il solarelettrico (solare termodinamico) e' caro, ma costa molto
meno del fotovoltaico (quasi la meta') e cosa ancora piu' importante,
puo' essere fatto in parte preponderante con materiali e manodopera e
tecnologia locale, il che significa un parallelo incentivo al PIL (cosa
che invece il mero consumo di prodotti esteri non migliora).
Insomma per il solarelettrico vale quanto avvenuto per l'idroelettrico
in passato. Sono opere costose, ma investimenti che rendono non solo per
l'apporto futuro di energia elettrica a basso costo (naturalmente ai
pensionati piu' bastardi ed egoisti questo non interessa e quindi
sceglierebbero le turbogas), ma anche per l'economia collaterale che
mettono in movimento (ad esempio, il barbiere o l'impiegato che
forniscono un servizio agli operai locali del settore).
Per quanto riguarda il nucleare avanzato, nel confronto delle fonti
alternative al fossile, si trovi grosso modo alla pari con eolico,
geotermico, biomasse e idroelettrico. L'eolico pero' ha i limiti
naturali (l'Italia non e' la Danimarca, il Mediterraneo non e' il Mare
del Nord), il geotermico idem (a meno di riprovare con le tecniche di
fratturazione e creazione di campi caldi artificiali, come a Basilea,
fregandosi dei terremoti), l'idroelettrico idem (c'e' rimasto solo del
mini-idroelettrico a meno di volere snaturare del tutto le ultime aree
fluviali naturali rimaste). Per quanto riguarda le biomasse, paiono le
piu' economiche delle quattro, e presentano un costo competitivo con le
fonti di carbone di energia elettrica, pero' attualmente l'Italia non ha
significative aree disponibili per lo sfruttamento delle biomasse, a
meno di entrare pericolosamente in concorrenza con la produzione
agricola alimentare (ed e' per questo che occorre fare molta attenzione
alla introduzione di incentivi per le biomasse, perche' ogni euro pagato
per le biomasse significano euro in piu' pagati poi per la spesa
alimentare).
Insomma, anche senza desiderare un nucleare "francese", puntellare
almeno un quinto della produzione elettrica italiana con il nucleare
pare sempre piu' una buona idea, specialmente se riusciamo ad
intercettare la maggiore parte dell'investimento annuo di 75 MEuro per
ogni 127 MW di potenza.
In quanto all'apparente vantaggio economico del gas (poco piu' di 60
Meuro/anno per un'impianto da 134 MW) solo uno stupido potrebbe
cascarci. Infatti, di questa cifra apparente modesta, fanno parte ben 41
MEuro/anno solo di gas che dobbiamo importare dall'estero, ovvero soldi
buttati via, soldi sottrati al PIL italiano.
Con un ulteriore pesante spada di damocle per il futuro, ovvero che
questo costo di 41 MEuro/anno potrebbe salire notevolmente in uno
scenario internazionale di ripresa economica, scenario in cui l'Italia
non sarebbe piu' in grado di competere con i paesi emergenti (ma sono
ancora ... emergenti ?) per l'acquisto di carbone, gas e petrolio.
Un governo lungimirante oggi farebbe incetta di uranio e torio
(specialmente torio, perche' oggi non e' ancora usato): in un volume
praticabile si potrebbe accumulare riserve per decenni di fabbisogno
elettrico. Ed anche il combustibile esausto non e' da disprezzare, anzi,
ma temo che si fara' fatica a trovare chi lo cede a poco prezzo (pare
strano, ma e' vero).


 e' ancora piu' alta (il triplo dei costi di ammortamento ?).
Solo una riflessione:
a rigor di logica, una turbina a gas è decisamente più costosa di una
caldaia (solo guardando le dimensioni, poi pensando a tutto quello che
c'è dentro) e riscuote molto poco interesse:
ai problemi del ciclo combinato (combustibile pregiato costoso)
si aggiungono quelli tipici dei gruppi a vapore (corpo cilindrico,
condensatore, tubi etc...) come l'avere grosse inerzie termiche.
Il rendimento è circa quello di una centrale a carbone delle stesse
caratteristiche (pressione, temperatura, potenza), forse leggermente più
alto, magari un punto percentuale (38-39 %), perché non ha bisogno di
impianti trattamento fumi (e che per funzionare assorbono energia).
Non saprei neanche dove andare a cercare quanto pesino gli impianti
termoelettrici a "puro gas". Il meglio che ho trovato è questo:
http://www.terna.it/LinkClick.aspx?fileticket=zbW%2bJ05Lwcw%3d&tabid=418&mid=2501
Pagina 32

 c'è dentro) e riscuote molto poco interesse:
Uff, volevo scrivere "una turbina a gas è decisamente MENO costosa di
una caldaia"


Allargando un pelo il tiro:
http://www.disinformazione.it/centraliturbogas.htm
Gli italiano sono proprio un popolo di furbacchioni, se glielo dicessero, 
accetterebbero di comprerare  il 100% dell'energia elettrica dall'estero...


Anche questo è carino...
http://www.verdinrete.it/aprilia/turbogas.htm
Io ero fermo al fatto che almeno le centrali a gas andavano bene, mo pure 
quelle sarebbero da depennare, assieme a carbone e nuclere.
Certo che la gente non si rende davvero conto dove e come vive, e la maggior 
parte è proprio quella che se la passa meglio, a volte, le coincidenze... 
:-(


Da una parte hanno ragione, dall'altra sarebbe da chiedere come hanno
votato al referendum numero 2:
"Volete che venga abrogato il compenso ai comuni che ospitano centrali
nucleari o a carbone? (la norma a cui si riferisce la domanda è quella
riguardante "l'erogazione di contributi a favore dei comuni e delle
regioni sedi di centrali alimentate con combustibili diversi dagli
idrocarburi", previsti dai commi 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 della citata
legge)"
Da una parte e' vero che le piu' moderne tecnologie di produzione di
energia elettrica a partire dalla combustione sono quelle che inquinano
di meno per ogni kwh di energia finale utilizzato. Per esempio,
sicuramente le auto elettriche inquinano molto meno delle auto con
motore a scoppio, anche tenendo conto di tutto il ciclo.
Ma dall'altra parte, con una centrale elettrica, specie quelle grosse,
questo inquinamento "piu' modesto per unita' di energia prodotta" e'
pero' concentrato in un solo luogo, con il risultato l'inquinamento
cumulativo puo' essere micidiale.
E quindi sarebbe giusto indennizzare ... ogni situazione del genere,
anche se si usa il gas.
