È arrivata una nuova ricerca sulle celle solari, potrebbe cambiare tutti i nostri piani.
La modellazione scientifica della produzione di vettori energetici rinnovabili dipendenti dal clima è una sfida seria - ha affermato l'ex segretario di Stato Attila Aszódi, professore universitario presso l'Istituto di tecnologia nucleare BME, che ha raggiunto risultati sorprendenti con il suo gruppo di lavoro.
"Sulla base dei parametri meteorologici di diversi anni, abbiamo insegnato alla nostra rete neurale artificiale - una procedura matematica - a mostrare, nel caso di determinate condizioni esterne, che tipo di produzione di energia solare ed eolica e che tipo di domanda di elettricità ci si può aspettare ", ha affermato Attila Aszódi in merito alla ricerca recentemente pubblicata, che ha messo in servizio l'apprendimento automatico e le reti neurali artificiali.
Il modello risultante consente un esame dettagliato, ora per ora, del sistema elettrico ungherese, scomponendo le varie fonti energetiche.
Grazie al modello è possibile dimostrare l'evoluzione della futura domanda di energia elettrica con risoluzione oraria, e anche come potrà essere coperta dalle centrali elettriche previste in futuro.
Possono cannibalizzare il proprio mercato
"È un risultato molto interessante che gli impianti solari al di sopra di una capacità installata di 6.000-8.000 megawatt - senza accumulo di elettricità industriale su scala di rete - inizino a cannibalizzare il proprio mercato: poiché gli impianti solari funzionano sempre nello stesso periodo, non possiamo superare la suddetta capacità per molte ore dell'anno per consumare tutta l'elettricità prodotta", ha spiegato Attila Aszódi, il quale ritiene che in tali casi il controllore del sistema sarà costretto a ridurre la produzione degli impianti solari e spegnere alcune unità .
È anche un'esperienza importante che, nonostante le grandi capacità rinnovabili, ci sono molte situazioni in cui, nonostante la grande capacità della centrale elettrica installata, le esigenze dei consumatori non possono essere soddisfatte quando il sole non splende e il vento non soffia allo stesso tempo. Questi sono chiamati Dunkelflaute in base al termine tedesco, condizioni di vento oscuro in ungherese. In tali casi, l'alimentazione deve essere fornita da fonti completamente diverse. Precedenti studi hanno dimostrato che anche i paesi vicini stanno pianificando sviluppi energetici simili, quindi se gli attuali piani di politica energetica dovessero essere implementati, purtroppo, non possiamo aspettarci di utilizzare l'elettricità importata dai paesi vicini per integrare le risorse nazionali mancanti.
Secondo Attila Asódi, se l'Ungheria non sta attenta, può facilmente finire in una situazione in cui questi periodi sono combinati con una significativa domanda insoddisfatta di elettricità. Ciò metterebbe a repentaglio l'approvvigionamento continuo dei consumatori. Sulla base dei fattori, solo l'effettiva cooperazione tra centrali nucleari e fonti rinnovabili può garantire il sistema elettrico adeguato, tuttavia, per questo è essenziale un'attenta pianificazione tecnica, ha spiegato l'esperto.
Frequenti venti oscuri
I ricercatori ungheresi, guidati da Attila Aszódi, hanno esaminato in dettaglio la frequenza annuale e la distribuzione delle condizioni ventose oscure negli ultimi 42 anni. Hanno scoperto: "20-25-30 calme di vento oscuro di 2, 3 o 4 ore - se definiamo la fornitura di impianti solari ed eolici come 5 per cento o meno durante questi periodi - si verificano ogni anno. Ci sono 7-8 calme di vento scuro della durata di 10 ore all'anno, ma anche tali condizioni che durano più di 15 ore si verificano 3-5 volte", ha concluso l'ex segretario di Stato. Hanno anche trovato un anno negli ultimi quattro decenni in cui un particolare evento di Dunkelflaute in Ungheria è durato 35, 39 o addirittura 61 ore.
Queste condizioni sfavorevoli sono più comuni qui nel bacino dei Carpazi che in Germania o in Belgio secondo la letteratura. Ne consegue che il sistema elettrico deve essere predisposto a queste situazioni, e nel mix di centrali devono essere inserite anche altre centrali, tipicamente nucleari, in grado di produrre in continuo, indipendentemente dalle condizioni meteorologiche
- ha affermato Attila Asódi, che ha proseguito: la strategia tedesca per l'energia verde ha considerato di incorporare nel sistema centrali elettriche alimentate a gas naturale per queste situazioni, ma la disponibilità del gas naturale necessario è peggiorata e il suo prezzo è aumentato in modo significativo a causa della crisi russo-ucraina guerra. Pertanto, a causa delle limitazioni dell'approvvigionamento di gas naturale, il peggio si sta vivendo in Europa:
Ha iniziato a usare sempre più lignite e carbone nero.
“Quando non tira il vento si accendono le centrali a carbone, che si possono chiamare in tanti modi, ma non è certo una soluzione favorevole dal punto di vista della tutela del clima. La Germania sta attualmente bilanciando le fluttuazioni delle rinnovabili con l'aiuto della lignite e del carbone nero, a costo di enormi emissioni di anidride carbonica", ha spiegato.
Quando guardiamo a un futuro più lontano e richiamiamo l'attenzione sui problemi derivanti dall'oscillazione delle fonti rinnovabili, emergono gli argomenti a favore dell'idrogeno. Tuttavia, va notato che lo stoccaggio di energia a base di idrogeno è attualmente una tecnologia in fase di sviluppo ed è estremamente costosa. Finora non si sa quando sarà possibile includerlo nello stoccaggio industriale di elettricità. Il punto non è avere idee, ma avere la ricetta per come usare quelle idee - seguendo Malcolm Gladwell.
È molto importante che il portafoglio di centrali elettriche di ogni paese, compresa l'Ungheria, sia progettato con grande cura, tenendo conto delle condizioni tecniche, in modo che in futuro possano essere garantite le condizioni per un'alimentazione continua.
- Attila Aszódi ha presentato i loro risultati, il quale ritiene che gli investimenti nell'energia, come in altri campi, richiedano denaro e non disponiamo di risorse illimitate. Quando si scelgono le tecnologie, è quindi molto importante affrontare le questioni economiche, compreso il ritorno sugli investimenti.
Le loro altre simulazioni precedenti mostrano che le celle della batteria collegate alla rete possono essere utilizzate bene per lo stoccaggio di energia a breve termine, ma non sono adatte per colmare periodi più lunghi. Le attuali centrali idroelettriche a serbatoio di pompaggio nei paesi vicini apportano grande flessibilità al sistema di fornitura di elettricità lì, l'Austria in particolare ha enormi capacità di questo tipo, ma ci sono anche strutture simili in Slovacchia, Romania, Serbia e Slovenia. In Ungheria non è fisicamente possibile avere molte centrali idroelettriche a serbatoio di pompaggio, ma allo stesso tempo il fatto che una o due centrali di questo tipo, anche con una capacità di 500-600 megawatt per unità, sarebbe di grande aiuto per fluttuazioni di bilanciamento.
Questa non è una lobby nucleare, questi sono i fatti
I ricercatori hanno scoperto che se il sistema avesse 15.000 megawatt di capacità di energia solare, che è cinque volte l'attuale capacità di energia solare industriale di quasi 3.000 megawatt, e circa dieci volte gli attuali 320 megawatt di capacità di energia eolica, 3.000 megawatt di energia eolica continuerebbero essere in grado di aumentare solo al 42 percento il valore della produzione di elettricità a emissioni zero in Ungheria. Allo stesso tempo, questo è meno della metà dell'obiettivo comune dell'Unione Europea di aumentare la quota di elettricità a emissioni zero al 90%.
Anche la matematica lo dimostra: le centrali nucleari sono necessarie.
L'energia nucleare è un metodo di generazione di energia a emissioni zero proprio come le rinnovabili - la stessa Commissione europea lo ha riconosciuto. L'enorme differenza è che la produzione delle centrali nucleari è praticamente indipendente dalle condizioni meteorologiche e il loro fattore di utilizzo è molto più elevato: mentre una capacità di una centrale solare da 1.000 megawatt in Ungheria produce circa 1,5 miliardi di chilowattora di elettricità all'anno, una da 1.000 megawatt la capacità delle centrali nucleari produce circa 8 miliardi di chilowattora.
Potremmo salutarlo, ma la differenza è più di cinque volte.
"La centrale nucleare è un produttore di stringhe, il che significa che può produrre continuamente alla sua potenza nominale. In confronto, gli impianti solari ed eolici cambiano costantemente le loro prestazioni a seconda delle condizioni meteorologiche. È necessario combinare queste fonti nel sistema elettrico in modo che possa funzionare bene"
Attila Asódi ha sottolineato.
I risultati della ricerca sono chiari: solo combinando l'energia solare, l'energia eolica e l'energia nucleare è possibile costruire in Ungheria un sistema in grado di raggiungere gli obiettivi dell'UE per la produzione di elettricità a emissioni zero.
L'Ungheria ha fatto un ottimo lavoro agendo insieme ad altri paesi che la pensano allo stesso modo, come la Francia, al fine di attuare il cosiddetto chiesto di inserire nel decreto tassonomia oltre alle rinnovabili anche il nucleare
- ha indicato il professore dell'Università di Tecnologia, il quale ha affermato che il metodo di ricerca descritto nel loro studio è adatto per analizzare sistemi elettrici con composizioni diverse, può essere applicato anche ad altri paesi dove le condizioni meteorologiche sono significativamente diverse, quindi le condizioni meteorologiche e i dati del sistema elettrico devono essere reimparati ai modelli di rete neurale in modo che il metodo di ricerca possa essere applicato anche lì.
"Non da ultimo, l'ulteriore sviluppo del metodo che abbiamo sviluppato può anche essere adatto per sviluppare ulteriormente i metodi di previsione della produzione del parco fotovoltaico ed eolico domestico - attualmente operante con un errore piuttosto ampio - al fine di ridurre la quantità e i costi di bilanciare l'energia e creare un sistema più funzionante, più flessibile, prendiamo un sistema", ha aggiunto Attila Asódi.
Immagine in primo piano: Pixabay
