Esaminati diversi scenari di espansione della rete al 2030 e 2040 in Europa
La generazione distribuita rinnovabile dovrebbe costituire la chiave di volta del percorso di decarbonizzazione europea. Ma cosa accadrebbe se la rete elettrica non riuscisse a seguirne in maniera appropriata lo sviluppo? A questa domanda risponde il nuovo rapporto del Centro Comune di Ricerca (JRC) della Commissione europea. Nel documento “Redispatch and Congestion Management“, ossia “Ridispacciamento e Gestione della Congestione di rete” sono riportati i risultati di un’analisi basata su un nuovo modello europeo che rispecchia da vicino le interazioni tra i mercati energetici e le reti. “Il modello – spiegano i ricercatori – prevede una risoluzione di 1024 nodi nella rete elettrica e si basa sul modello aperto PyPSA-Eur“. L’obiettivo dello studio? Esaminare diversi scenari di espansione della rete in relazione alla crescita delle rinnovabili, della domanda e dei consumatori flessibili, per valutare rischi di congestione e il ricorso al ridispacciamento come misura risolutiva. I risultati? Non troppo positivi. Ma per comprendere bene la questione è bene fare un passo indietro.
Cosa è il ridispacciamento?
Il ridispacciamento è una delle misure messe in atto dagli operatori della rete elettrica dopo la chiusura del mercato per risolvere eventuali congestioni.
Attualmente lo sviluppo della capacità rinnovabile si concentra principalmente su aree ricche di risorse con i fattori di capacità più elevati, senza tenere conto della topologia della rete. Ciò può portare a gap nel sistema, poiché le aree in cui si concentra l’offerta di eolico e fotovoltaico non sono necessariamente allineate con quella in cui si concentra la domanda. La necessità di trasmettere all’interno di una determinata zona l’elettricità potrebbe quindi superare la capacità di rete disponibile. Quando si presentano simili vincoli sulla infrastruttura di trasmissione tra le centrali elettriche e i centri di domanda, il ridispacciamento può aiutare a garantire la stabilità e l’equilibrio. Nella pratica il TSO può chiedere di aumentare o ridurre la produzione di una centrale elettrica, localizzata a monte della congestione, inoltrando contemporaneamente la richiesta opposta a un’altra centrale collocata a valle.
“Questo processo – scrive il JRC – aiuta a prevenire i sovraccarichi nelle linee di trasmissione e le conseguenti interruzioni di corrente, garantendo una fornitura di elettricità affidabile ed efficiente, compensando la produzione aggiuntiva in aree con energia insufficiente e riducendo l’immissione nella rete nelle regioni con produzione in eccesso”.
Ma l’operazione non solo ha un costo, può anche ridurre grandi volumi di FER con dirette conseguenze sulla transizione. Esaminando diversi scenari di espansione della rete, i ricercatori del centro europeo hanno scoperto che senza un’azione rapida, i volumi di “redispatch” potrebbero aumentare di quasi sei volte entro il 2040.
Scenari diversi, risultati simili
Il rapporto esamina tre scenari di espansione della rete per gli anni target 2030 e 2040, concentrandosi su come i Paesi stiano rafforzando le loro infrastrutture elettriche. Questi sono: un caso business-as-usual (BAU), che estrapola le attuali tendenze di espansione della rete; uno scenario di crescita ambiziosa (AGE), che presuppone che il tasso di rinforzo raddoppi; un’espansione estrema della rete (XGE), in cui in cui le infrastrutture attuali vengono ampliate di oltre un terzo della lunghezza attuale entro il 2040.
Ebbene in tutti e tre i casi i volumi di “redispatch” sono destinati ad aumentare. Nel dettaglio considerando che nel 2022 l’Europa ha registrato 50 TWh di ridispacciamento, nello scenario XGE la cifra salirebbe a 165 TWh nel 2030 e 274 TWh nel 2040. Con costi che arriverebbero a 11 miliardi di euro nel 2030 e a 34 miliardi di euro nel 2040. Nello scenario BAU, i numeri schizzano in alto. Il ridispacciamento potrebbe raggiungere addirittura i 374 TWh nel 2030 e gli 809 TWh nel 2040, mentre i costi potrebbero aumentare a 26 miliardi di euro nel 2030 fino all’incredibile cifra di 103 miliardi di euro nel 2040.
I rischi di alti volumi di ridispacciamento
“A causa delle strozzature della rete, una notevole quantità di elettricità rinnovabile rischia di essere sprecata. Lo scenario per il 2040 prevede che fino a 310 TWh di energia rinnovabile potrebbero essere ‘persi’ a causa della congestione della rete, il che equivale alla metà della produzione di elettricità da fonte eolica e solare nell’UE nel 2022”, scrivono gli scienziati. “Ad aggravare il problema, l’impiego di elettrolizzatori per la produzione di idrogeno […] L’aumento della domanda da parte degli elettrolizzatori potrebbe concentrarsi in aree che stanno già sperimentando congestioni, intensificando la necessità di ridispacciamento di almeno 78 TWh nel 2040 in uno scenario di business as usual basato su una stima conservativa”.
Tuttavia possono essere messe in atto strategie di mitigazione e il rapporto raccoglie una serie di soluzioni per superare il problema, tra cui l’implementazione di suddivisioni delle zone di offerta che dimostrano di migliorare i risultati del mercato, per stabilire migliori incentivi per un funzionamento efficiente.