Sistema energetico e decarbonizzazione del termotelettrico

Decarbonizzare il termoelettrico garantendo economicità e sicurezza del sistema energetico

Alessandro Clerici - Presidente onorario FAST e World Energy Council Italia ed ex presidente AEIT; Xisto Vieira Filho, Felipe Lamm Pereira - Presidente e Assistente ABRAGET (Brazilian Thermoelectric Generators Association) - La Termotecnica

Il caso Brasile e analisi preliminare a livello mondiale dell'opzione idrogeno. Il grande sviluppo delle FER (Fonti Energetiche Rinnovabili) variabili come l'eolico e il fotovoltaico (FV) pone sfide per la loro integrazione nei sistemi di elettrici e richiede ulteriori investimenti per la fornitura di vari servizi solitamente forniti da impianti programmabili con macchine sincrone con le loro turbine associate; in particolare la controllabilità, l'inerzia e il contributo alla potenza di cortocircuito sono essenziali per la sicurezza e la qualità delle forniture elettriche.

Sulla base di queste considerazioni le associazioni brasiliane ABRAGET (Brazilian Thermoelectric Generators Association), ABHAV (Brazilian Hydrogen and Ammonia Association) e ABEEOLICA (Brazilian Wind Power Generators Association) hanno avviato un'analisi per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione con riduzione/eliminazione di CO2 da impianti termoelettrici sia attuali, ora alimentati a gas o carbone, sia eventualmente da impianti futuri.

L'analisi preliminare, dopo un esame delle sfide poste da impianti eolici e fotovoltaici per la loro integrazione nei sistemi elettrici, ha passato in rassegna le possibili tecnologie presenti con i loro sviluppi prospettati per avere basse o nulle emissioni di CO2 da centrali termoelettriche. Nel merito sono stati analizzati la CCUS (Carbon Capture, Use and Storage), l'idrogeno e alcune altre tecnologie.

Due articoli in lingua inglese riassumono il lavoro svolto ed in particolare il primo, su questo numero della rivista, comprende un'introduzione sulla sicurezza e la controllabilità dei sistemi di produzione di elettricità e gli impatti sui sistemi elettrici pianificati in Brasile per lo sviluppo ed integrazione di FER;

viene sottolineato come centrali termoelettriche con ridotte o nulle emissioni possano essere una soluzione più economica per uno sviluppo delle FER variabili rispetto a quella di una pratica riduzione della produzione termoelettrica e l'aggiunta di notevoli espansioni del sistema di trasmissione e distribuzione, inserimento di notevoli impianti di accumulo, di condensatori sincroni anche con volani, come i 25 da 250 MVAr ciascuno programmati da TERNA in Italia, di sofisticati sistemi elettronici di potenza e mercati della capacità.

In aggiunta nel primo articolo che segue vengono riportati i principali risultati a livello mondiale sulla presente e prospettata produzione dell'idrogeno con i costi per le varie tecnologie, i vari utilizzi, la localizzazione geografica degli impianti in aggiunta a considerazioni sul trasporto dell'idrogeno e la sua miscelazione con il gas naturale (blending).

Un secondo articolo nel prossimo numero della rivista (6/23) PARTE 2: "Analisi preliminare per tecnologie diverse dall'idrogeno e situazione e prospettive mondiali" includerà l'analisi effettuata sull'impatto delle FER variabili sul sistema elettrico, la situazione presente e prevista per il futuro per la CCUS, altre tecnologie applicabili.

Saranno riportate inoltre conclusioni preliminari sull'indagine fino ad ora svolta e passi previsti per il futuro. Analisi similari potranno essere di interesse, ovviamente, anche per altre nazioni, specie se con una notevole percentuale nel mix di produzione elettrica di centrali termoelettriche.