mercoledì 9 febbraio 2011

I blackout del Texas e l'eolico.

All'inizio di Febbraio il Texas è stato colpito da un'ondata di maltempo con forti nevicate e a seguire, dalla notte di Martedì 2, basse temperature e venti via via meno intensi; l'elevata richiesta di elettricità si è combinata con problemi dovuti al freddo in una cinquantina di centrali termoelettriche, rendendo di fatto inutilizzabili circa 7 GW per il gestore della rete ERCOT e lasciando pochissime riserve a disposizione. Si è dovuto pertanto procedere a distacchi programmati - rolling blackout - per evitare il rischio di un collasso totale del sistema, simile a quello che è accaduto in Italia nel 2003 (ma per motivi diversi).

Trovarsi al buio e al freddo non fa mai piacere, per cui è lecito attendersi delle lamentele da parte degli utenti e di politici di vario rango pronti a sfruttare la situazione per avere un po' di visibilità; tuttavia le condizioni meteorologiche giustificavano almeno parzialmente gli avvenimenti, quindi è stata una discreta sorpresa scoprire che alcune voci incolpavano dei blackout l'eolico, o meglio la mancata produzione dalle wind-farm: la storia è iniziata qui, sul blog di un meteorologo, ed è stata prontamente ripresa e pubblicizzata enormemente da un collega con molta più visibilità.

Il succo del ragionamento è il seguente: con poco vento e basse temperature le pale non girano e non producono elettricità, e poiché il Texas dipende così tanto dall'eolico - oltre 9.4 GW installati alla fine del 2009 - ecco che abbiamo trovato il capro espiatorio; se i soldi fossero stati investiti nella costruzione di centrali termoelettriche tradizionali o nucleari si sarebbe evitata una situazione critica. Queste conclusioni sembrano piuttosto strumentali alla luce di come si sono svolti i fatti.

Le temperature rigide e i problemi conseguenti nelle centrali (circuiti idraulici fuori uso, strumentazione in tilt) sono stati sicuramente il motivo fondamentale che ha portato ai blackout; le interazioni fra sistema elettrico e altre infrastrutture hanno in certi casi peggiorato la situazione: ad esempio, alcuni distacchi hanno portato al fermo delle stazioni di compressione su un gasdotto, causando cadute di pressione e il blocco di altre centrali turbogas. Altre due circostanze hanno poi giocato a sfavore dei texani. L'elevato numero di impianti fermi per manutenzione straordinaria ha tolto 5 GW ulteriori ai gestori del sistema elettrico proprio mentre veniva registrato un'aumento della richiesta di potenza elettrica dai 33.5 GW di Lunedì ai 56 GW di Mercoledì; tali valori non sono eccezionali per il Texas, che l'inverno scorso ha toccato i 57 GW di domanda senza incidenti. Infine, quando una rete è sottoposta a stress considerevole un aiuto può venire dagli stati adiacenti, ammesso che la rete stessa non sia isolata come è il caso di quella gestita dall'ERCOT; non c'è stata quindi la possibilità di importare energia, e l'unica soluzione percorribile è diventata la riduzione dei carichi.

La produzione eolica ha fatto la sua parte: nella giornata di Mercoledì sono stati erogati fra i 3.5 e i 4 GW, un valore in media con le attese stagionali, e i problemi dovuti alla formazione di ghiaccio sulle pale sono stati limitati a pochi episodi. Non sembra quindi giustificato accusare l'eolico per i disagi subiti, e nemmeno bollarlo come "inaffidabile" (unreliable) per via del calo produttivo verificatosi a partire dalla serata di Mercoledì con venti più deboli: il gestore della rete è in grado di prevedere l'andamento della potenza generata dalle wind-farm - ironicamente, proprio grazie al lavoro dei meteorologi - e di regolare di conseguenza la riserva. Affermare che l'indisponibilità di potenza eolica rappresenta un fallimento (Having 60% offline and "some turbines shutting down" certainly fall within my definition of "failed.") significa ignorare il modo in cui modernamente si integrano le fonti variabili con quelle tradizionali.

Questa conoscenza non manca all'AWEA che ha prontamente replicato: tramite un comunicato stampa si loda l'energia eolica che avrebbe reso la situazione meno drammatica (Wind energy played a major role in keeping the blackouts from becoming more severe. Between 5 and 7 A.M. this morning (the peak of the electricity shortage) wind was providing between 3,500 and 4,000 MW, roughly the amount it had been forecast and scheduled to provide.) scrivendo a chiare lettere che l'energia immessa era esattamente quella prevista. Naturalmente anche le altre centrali termoelettriche regolarmente funzionanti hanno avuto un grosso merito nell'impedire che la situazione peggiorasse, ma forse non è stato specificato per evitare di accumulare troppe banalità in un solo comunicato...

E' difficile dire se la sostituzione dell'eolico con altre centrali avrebbe comportato meno disagi in questa particolare circostanza. La riserva disponibile deve essere in ogni istante almeno pari alla taglia del più grande generatore connesso più una frazione del carico richiesto; una forte percentuale di eolico può essere interpretata ai fini gestionali come una maggiore variabilità della domanda ed influisce sul secondo termine, per cui sostituire le pale con centrali termoelettriche potrebbe sì aumentare la potenza teoricamente disponibile in un istante, ma non necessariamente nel momento del bisogno. Supponendo che i 10 GW texani mossi dal vento abbiano un fattore di capacità del 30% avremmo mediamente 3 GW di produzione, rimpiazzabili ad esempio con 4 GW termoelettrici (e non 10, perché l'equivalenza si basa sull'energia producibile e non sulla potenza di targa); questa è la quantità aggiuntiva regolabile della quale avrebbe potuto in teoria disporre ERCOT, ma con quali tempi di intervento?

Gli imprevisti possono capitare e qualunque rete è suscettibile di collassi parziali o totali; l'importante è imparare dagli errori ed evitare processi sommari.