Il nucleare nel novembre 2024 in uno scenario elettrico globale con una quota crescente di eolico e solare

Alessandro Clerici - FAST - Federazione delle Associazioni Scientifiche e Tecniche

Nell'ambito dell'attuale transizione energetica, in molti paesi ed istituzioni (ad esempio alla COP 28 e nella Commissione Europea) è evidente un interesse per un rinascimento nucleare, non solo con le tecnologie disponibili/collaudate di fissione "water cooled" ma anche con quelle emergenti come i piccoli reattori modulari (SMR), i reattori di IV generazione e perfino la fusione. Ciò anche se l'opinione pubblica in diversi paesi teme ancora sia gravi incidenti e sia la problematica per i depositi millenari di rifiuti radioattivi.

Inoltre nei paesi occidentali si aggiungono anche i lunghi ritardi nella costruzione di centrali nucleari e l'elevato costo livellato dell'energia nucleare (LCOE) anche considerando 80 anni di vita dell'impianto ed un capacity factor(CF) di 8000 ore/anno ;e ciò come risultato delle cattive prestazioni degli impianti nucleari di ultima generazione 3+ in Francia, Finlandia e Stati Uniti negli ultimi 2 decenni che hanno più che triplicato i costi iniziali previsti e più che raddoppiati i tempi di completamento delle centrali.

In ogni caso risulta importante inquadrare il nucleare nella situazione energetica attuale e nelle tendenze di un sistema elettrico in profonda evoluzione e con quota nei consumi finali sempre crescente e con fotovoltaico ed eolico in forte sviluppo come ripresi dal recente articolo [1] pubblicato sul numero di Settembre-Ottobre 2024 della rivista L'Energia Elettrica.

Nella seconda parte dell'articolo viene riassunta la situazione del nucleare nel mondo al 3 Novembre 2024 sulla base dei dati IAEA (International Atomic Energy Agency)degli impianti in funzione, in costruzione, in sospensione di servizio e in decommissioning oltre ai TWh prodotti nelle varie nazioni dal nucleare ed alla sua quota di produzione nel 2023.

Vengono poi riportate da [1] considerazioni sullo sviluppo di rinnovabili con le loro problematiche e caratteristiche tecnologiche differenti da quelle di centrali dotate di turbine ed alternatori che se alimentate da fonti fossili(termoelettrico) subiscono un anticipato fine vita.

Si sottolineano le dettagliate analisi di sistema da effettuare per verificare un esercizio ottimale di nucleare con dettagliate analisi di funzionamento congiunto di nucleare e FER variabili per arrivare a soluzioni tecnologiche ed economiche ottimali con una necessaria revisione delle attuali regole di mercato; non ha senso una opposizione ideologica "nuclear versus RES and viceversa" dettata anche da interessi commerciali ma ha senso "nuclear and RES" per una soluzione ottimale di sicurezza, qualità del servizio e costi del kWh finale.

TENDENZE NELL'ULTIMO DECENNIO PER INCREMENTO DEMOGRAFICO, SETTORE ENERGETICO ED EMISSIONI DI CO2

La popolazione mondiale alla fine del 2023 ha raggiunto gli 8,1 miliardi di persone, si prevede che raggiungerà i 9,7 miliardi nel 2050 e negli ultimi 10 anni ha registrato un aumento del 12%; questo a fronte di un + 15% di consumo di energia primaria, un+ 7,5% di emissioni energetiche di CO2 e un+ 27,5% di produzione elettrica.

È evidente la crescente interrelazione tra i vari settori, trasporti, edilizia, industrie, servizi ed il sistema elettrico che diventa sempre più importante. Con riferimento all'ulteriore aumento della domanda di Energia Elettrica, in Figura 1 sono riportati da [2] i trend attesi fino al 2050 secondo la traiettoria attuale e in uno scenario" net zero" che prevede a livello globale nel 2050 una quota del 55% di energia elettrica e per i settori di uso finale una quota di circa l'80% per gli edifici, il 60% per l'industria e il 45% per i trasporti (considerato basso dai sostenitori dei veicoli elettrici).

Da [1]occorre notare che i paesi Non OECD con l'83% della popolazione mondiale dominano con circa i 2/3 sia dei consumi di materie prime, sia della produzione di elettricità e sia delle emissioni di CO2 a livello globale, con degli incrementi medi annuali nell'ultimo decennio pari rispettivamente al 2,6%,4,2%,1,9% contro il -0,2%, +0,1% e- 1,4% dei paesi OECD -La transizione energetica sarà quindi determinata dai paesi non OECD per saziare la fame di energia dei loro abitanti per favorirne lo sviluppo sociale.

Le tabelle 1 e 2 da [1] per le differenti aree geopolitiche e singole nazioni riportano la quota di energie primarie per i loro consumi totali di energia e per la loro produzione di elettricità.

Tra le fonti primarie, il petrolio è ancora primo a livello mondiale (32% di quota) e nei Paesi OECD (38%) mentre il carbone è primo nei Paesi Non-OECD con il 36% con punte del 55% in India e Cina.

Continua nel PDF