Tanti studi poche soluzioni e oggi l'Europa pur levando i finanziamenti al fossile gas,trova un Italia e Lombardia che insiste sul gas e idrogeno blu fatto con gas(vedi treni FNM che invece di usare H2verde,usano il blu inquinante.In tutta la Lombardia non c'è una fabbrica di elettrolizzatori.L'espansione della rete energetica italiana sta facendo progressi, nonostante la pandemia di Covid-19, ma il mercato elettrico necessita di una revisione completa che non è nel PNIEC se il paese vuole perseguire i suoi ambiziosi obiettivi di elettrificazione mantenendo alti livelli di sicurezza dell'approvvigionamento, afferma Caffese con Terna uno dei 2 gestori di reti di trasmissione della Italia. In questa mini-intervista, parte di una serie che esamina ciò che diventerà importante l'anno prossimo, Caffese afferma che è necessaria una maggiore flessibilità, sia dal lato dell'offerta che della domanda, per mantenere stabile il sistema con i pompaggi e l’idrogeno verde. La buona notizia: l'aggiunta di elettrolizzatori di idrogeno verde nella miscela probabilmente renderà la rete più forte, a condizione che siano posizionati nelle posizioni giuste.Nel 2021, il dibattito sul clima si concentrerà sulle misure necessarie per raggiungere la neutralità climatica. L'espansione della capacità di energia rinnovabile continuerà a svolgere un ruolo decisivo nel prossimo anno al fine di raggiungere l'obiettivo del 55-65% di energie rinnovabili entro il 2030 e garantire l'elettrificazione climaticamente neutra, con un aumento del mercato dell'elettromobilità,dei pompaggi e delle pompe di calore.Inoltre, la pianificazione dell'infrastruttura dell'idrogeno giocherà un ruolo speciale quando verrà avviato l'aumento del mercato della produzione di idrogeno in Italia e in Europa. Ciò solleva la questione di quali strumenti verranno utilizzati per stimolare e coordinare ulteriormente questa espansione del mercato.Nel corso della creazione di un sistema energetico integrato, è in atto una crescente elettrificazione nei settori del riscaldamento e dei trasporti. Solo collegando la pianificazione delle infrastrutture tra i settori saremo in grado di sfruttare le sinergie e risparmiare sui costi. Ciò vale anche per l'idrogeno, che verrà utilizzato dove l'elettrificazione è difficile da ottenere, ad esempio nell'industria o per i combustibili sintetici per i veicoli pesanti.Per Caffese , l'espansione dell'energia pompaggi è fondamentale perché bilancia solare ed eolico offshore nei paesi che si affacciano sul Mare MED -Mar Adriatico che svolgerà un ruolo importante. Con il nostro concetto " Eurowaterpumped " vogliamo contribuire, insieme ai nostri partner, a collegare meglio la produzione con i bilanciamenti vedi solare e l' eolico offshore verso le aziende agricole al fine di utilizzare il potenziale di energia rinnovabile in tutta Europa.Con l'attuale piano di sviluppo della rete, i 2 gestori di sistemi di trasmissione italiani Terna e Enel sono nella posizione ideale per implementare l'espansione della rete in modo solido e in linea con la domanda per i requisiti dei prossimi 10-15 anni. Ma abbiamo bisogno di un nuovo design del mercato. Abbiamo bisogno di flessibilità pompaggi per mantenere stabile il sistema: da un lato, abbiamo bisogno di sistemi che generano elettricità indipendentemente dalle condizioni meteorologiche. Le centrali elettriche a gas non possono piu’ essere una tecnologia ponte in Italia e dobbiamo ridurre l’import gas. D'altra parte, abbiamo bisogno di consumatori che adattino le loro esigenze all'attuale fornitura di elettricità verde. Questa interazione tra produzione e consumo deve essere perfettamente bilanciata. Richiede un mercato che segua leggi non solo economiche ma anche tecniche.Nonostante l' eliminazione graduale del carbone,del gas e quella già avviata da anni con grandi sprechi dell'energia nucleare, la sicurezza dell'approvvigionamento non è rimasta ad un livello elevato senon realizziamo i pompaggi.Con l'UE che sta per aumentare il suo obiettivo di riduzione delle emissioni per il 2030, sarà probabilmente necessaria più capacità pompaggi,eolica e solare per raggiungere questi obiettivi: la rete elettrica italiana non è attrezzata per questo? Come procede l'attuale espansione della rete?Siamo sulla buona strada per creare l'infrastruttura di rete per gestire con successo l'ulteriore espansione delle energie rinnovabili. Tuttavia, dobbiamo anche notare che la progettazione di alcuni progetti di rete sotto forma di cavi sotterranei aumenta notevolmente i costi di costruzione e pianificazione. In considerazione della pandemia Covid19, che ci tiene ancora saldamente sotto controllo, siamo lieti di dire che fino ad oggi ci sono stati pochi ritardi nei nostri progetti a causa di ciò.Il settore elettrico e la rete italiana sono preparati per l'inizio dell'eliminazione del carbone e del gas , l' uscita finale dal nucleare , l'aumento dell'integrazione europea e l'introduzione di elettrolizzatori e auto elettriche ?Nonostante l' eliminazione graduale del carbone-gas e quella già in corso dell'energia nucleare, la sicurezza dell'approvvigionamento non è rimasta a un livello elevato e non possiamo vedere sviluppi negativi qui. Sebbene la necessità di capacità di pompaggi-rispedizione sia aumentata e continuerà ad aumentare nel prossimo futuro, la sicurezza dell'approvvigionamento che è stata finora garantita.Nel campo dell'elettrolisi dell'idrogeno verde, vediamo grandi opportunità sia per la trasformazione del sistema energetico che per la sicurezza dell'approvvigionamento. Se almeno alcuni degli elettrolizzatori sono installati vicino a impianti di generazione - ad esempio vicino a parchi pompaggi-eolici offshore - e utilizzati per i servizi di rete , ciò renderà la rete più forte anziché stressarla. Ci impegniamo a far sì che ciò accada con Terna.La mobilità elettrica è un problema per la rete di distribuzione . Al momento, e nel prossimo futuro, i volumi di energia necessari per la ricarica delle auto elettriche sono ancora troppo piccoli per essere visibili nella rete di trasmissione. In futuro, tuttavia, possiamo già vedere che la mobilità elettrica influenzerà l'equilibrio nel sistema di alimentazione. È quindi importante che la domanda di energia dei veicoli elettrici sia sempre abbinata a una capacità di generazione sufficiente da pompaggi.Ridurre i fossili subito a 40-45% contro l'80% attuale.A tutti i commentatori e Tribunali che esaltano il gas e inutili gasdotti da estero,diciamo che siamo in grado di produrre R.gas e idrogeno verde da energia acqua e mare in pompaggi,senza emissioni gas serra e metano ,emissioni che portano a malattie cardiache e cancro.Noi abbiamo studiato per levare lo smog ed il cancro,altri importano gas per far soldi sulla nostra pelle e farci morire in 450.000 ogni anno.Abbiamo la possibilita' di approvare 3.000 TWh in pompaggi per 45 miliardi in 10 anni.Soddisfatti da Bruxelles, ma non solo. “Nottata intensa di lavoro al Consiglio Europeo coronata dalla chiusura positiva sul Green Deal”, scrive in un tweet il premier Giuseppe Conte. “Neutralità climatica pensando alle nuove generazioni”. Gli fa eco anche il ministro per gli Affari Europei, Enzo Amendola, che saluta l’accordo come un “altro risultato importantissimo ottenuto, un altro passo decisivo verso la neutralità climatica nel 2050”. “Importante risultato con l’accordo, nonostante l’opposizione di alcuni Paesi dell’est, per la riduzione delle emissioni di gas serra del 55% entro il 2030. Un passo avanti verso la neutralità climatica nel 2050. Al lavoro per un’Europa più solidale e sostenibile”, così su Twitter la presidente della Commissione Ambiente alla Camera, Alessia Rotta.Una decisione solo politica.Decisione importantissima per gli obiettivi climatici a lungo termine, sono in molti a sottolinearlo. Ma quelle adottate dai leader di Stato e governo sono conclusioni di natura prettamente politica. Sull’aggiornamento del target al 2030 serviva il via libera del Consiglio europeo, ma in concreto il lavoro tecnico sulla Legge sul clima lo faranno i negoziatori del Parlamento europeo e del Consiglio. Su questo ha insistito ieri anche il presidente dell’Europarlamento, David Sassoli, il quale ha rivendicato il ruolo del Parlamento in quanto co-legislatore. In una risoluzione dell’8 ottobre, l’Eurocamera ha fissato l’asticella ancora più in alto, chiedendo di ridurre del 60 per cento le emissioni entro il 2030. I negoziati a tre – tra Parlamento, Commissione e Consiglio – sono iniziati lo scorso 30 novembre e si preannunciano faticosi, con l’Eurocamera che spingerà per avere maggiori rassicurazioni (come un percorso a tappe e un nuovo obiettivo per il 2040, l’istituzione di un Comitato scientifico per il clima e il monitoraggio sui progressi compiuti dagli Stati membri).“Ci stanno preparando per una trattativa difficile”, ha affermato Jytte Guteland (S&D), il principale legislatore del Parlamento europeo sulla legge clima. “I capi di Stato e di governo hanno raggiunto un accordo, ma l’obiettivo è troppo basso per raggiungere l’obiettivo di 1,5 gradi. Non è così che rallentiamo la crisi climatica”, ha commentato l’europarlamentare dei Verdi, Michael Bloss. “Non riesco a capire quanto poco prendiamo la scienza di fronte alla crisi climatica. L’ultima parola non è stata ancora detta sull’obiettivo climatico”, sottolinea ricordando il mandato negoziale nelle mani del Parlamento europeo. Si dice soddisfatto invece il liberale Pascal Canfin, presidente della commissione Ambiente all’Europarlamento (quella competente per la Legge clima): “Questo accordo è potenzialmente un passo decisivo che cambierà radicalmente la nostra economia”.Caffese intende creare un Consorzio Interregionale Pompaggi che poi è una risorsa di dati di rete "open source" utilizzando 20 regioni italiane e se vogliamo 20 regioni europee di "griglia sincrona" per progettare e testare come "ciò contribuirà a sviluppare nuovi sistemi di alimentazione in grado di soddisfare le mutevoli esigenze, come il passaggio alle rinnovabili fonti di energia.Sono state trovate variazioni della frequenza di rete più basse osservativamente nelle più grandi reti secondarie europee "isolate"Ovviamente griglie più grandi hanno meno variazioni di frequenza, qualcosa di banalmente vero e noto da molti decenni. Le ragioni sono intuitive e semplici. Le reti più grandi per definizione hanno più generazione che alimenta la rete, quindi più inerzia della rete, e allo stesso tempo meno "variazione istantanea del carico" in virtù della semplice legge statistica dei grandi numeri.L'inerzia della rete è solo la stabilizzazione della frequenza che proviene dall'energia cinetica di grandi masse rotanti del generatore. Quando il carico di rete aumenta "istantaneamente", la frequenza diminuisce e il generatore desidera rallentare. Ma rallentando, inietta anche "istantaneamente" parte della sua energia cinetica rotazionale fino a quando la fonte motrice acqua o mare in pompaggio bilancia automaticamente a costi inferiori rispetto a vapore nucleare o gas naturale (in CCGT) può essere leggermente aumentata per compensare ma costi superiori al 30% per stand-by.Pompaggi hanno un'efficienza dello 80% ,costano meno del gas 10 euro MWh contro 100 euro MWh del gas e si mettono in moto in 30 secondi.Il gas o CCGT non è particolarmente bravo in questo bilanciamento dato che funziona con un'efficienza del 61% circa a pieno carico, un'efficienza del 60% con un carico dell'80% e ancora del 59% con un carico del 40%. Il tempo di reazione della potenza della turbina a gas è di mezza giornata per messa in moto centrale a gas e letteralmente di circa un secondo non diverso da quello di un motore a reazione.Nessuna di queste "risorse di dati open source" aiuta "il passaggio alle energie rinnovabili". L'ingegneria elettrica di base della rete (EE) è semplice e inevitabile per quanto riguarda le energie rinnovabili: non sono piu antieconomiche con i pompaggi anche se gli investimenti diminuiscono sempre quando i sussidi si esauriscono), non sono piu’ intermittenti se le connetti a solare e vennto.Meglio dire variabili che intermittenti e richiedono una generazione di backup non piu’ sottoutilizzata,dato che l’eccesso pompaggi ci fai idrogeno verde e chimica verde e non forniscono inerzia della rete (che è automatica con i grandi generatori alimentati a combustibili fossili ).Le unità CCGT di Irsching Bavaria di circa 10 anni 4 (375 MW) e 5 (860 MW) illustrano i problemi che le rinnovabili intermittenti prive di inerzia di rete creano per qualsiasi rete. Il proprietario vuole metterli fuori servizio perché molto poco redditizie quando vengono eseguiti principalmente come backup eolico piuttosto che come carico di rete. Il governo tedesco si rifiuta di compensare la differenza, ma si rifiuta anche di lasciarli chiudere.Nel quadro più ampio delle rinnovabili tedesche, la Germania settentrionale esporta l'energia eolica in eccesso in Norvegia essenzialmente come un omaggio. Ciò consente alla Norvegia di rallentare la sua idroelettrica. Poi, quando la Germania ha bisogno di energia perché il vento è insufficiente, la Norvegia accumula la sua energia idroelettrica e la vende alla Germania a prezzi esorbitanti. A peggiorare le cose il folle costo tedesco trasmissione di potenza NORD-SUD.Il popolo non lascerà che le utility installino le più necessarie interconnessioni di trasmissione della Germania nord-sud "pugno nell'occhio", nonostante le turbine eoliche che sono più grandi e più brutte.Una piccola quantità di energie rinnovabili in una grande rete stabile non presenta problemi e non c'è bisogno di questo nuovo studio. La capacità di backup (riserva rotante) e l'inerzia della rete sono già presenti. Ma poiché la penetrazione delle rinnovabili cresce in proporzione a qualsiasi rete stabile "sincrona", questi problemi crescono e si aggravano se non realizzi i pompaggi. A seconda dei dettagli della rete (come la quantità di energia idroelettrica pompaggi flessibile), la penetrazione rinnovabile superiore a circa l'8-10% puo’creare costi aggiuntivi e problemi di stabilità. L'ingegneria della rete a corrente alternata è nota ormai da oltre 100 anni e nulla di "nuovo" può cambiare la matematica, la fisica e l'ingegneria elettrica (EE) consolidate.Ci sono anche alcune "cose ​​basilari dell'EE" ignorate da questa nuova "risorsa dati open source".In primo luogo, i loro "nuovi" dati sulla frequenza di rete sono quasi sempre disponibili presso le utility (operatori di rete), poiché necessari per gestire la rete. Viene catturato sia negli impianti di generazione che nella trasmissione alle sottostazioni di distribuzione. Forse avrebbero dovuto solo chiedere i dati di utilità piuttosto che raccogliere i propri.In secondo luogo, i loro rilevatori di frequenza di rete "proprietari" super duper per l'acquisizione dei loro nuovi dati open source possono essere acquistati quasi ovunque. Tali rilevatori sono uno strumento comune per elettricisti. Un'unità "tascabile" multiuso di fascia alta è l'analizzatore della qualità dell'energia Extech PQ3450, nella foto.In terzo luogo, la loro scoperta che la frequenza di rete diminuisce quando la domanda supera l'offerta e aumenta quando l'offerta supera la domanda è nota da quando Tesla ha concepito per la prima volta la generazione di corrente alternata utilizzando numeri complessi (a + bi). Gli Stati Uniti sono progettati per essere un 60 Hertz stabile, 50 Hertz nell'UE. Poiché gli orologi elettrici dipendono dalla frequenza di rete, "stabile" è di circa più / meno 0,2 Hz negli Stati Uniti.Solo per divertimento forniamo anche una semplice sfida di matematica / scienze a coloro che non hanno familiarità con le cose elettriche CA. (Grazie a un libro di fisica pieno di centinaia di tali sfide, purtroppo a Chicago piuttosto che a Fort Lauderdale, che ho ricostruito per metà dalla memoria e per metà dai "fatti" di Google). È giusto.Immagina una linea di trasmissione CA ad alta tensione tra Chicago e New York. (Suggerimento: la distanza non ha molta importanza per questa sfida, la tensione ne ha un po ', ma è sempre "alta".) La sfida: quanto lontano viaggia una singola carica elettronica durante il suo viaggio lungo questa linea di trasmissione? Scelte: Chilometri Metri Centimetri La velocità della luce (nota anche come radiazione elettromagnetica) è di circa 299792458 metri / secondo nel vuoto. Ma i fili della "guida d'onda della forza elettromagnetica (emf)" non sono sicuramente sottovuoto; i loro metalli hanno resistenza elettrica (tecnicamente impedenza CA di rete, una combinazione di resistenza e reattanza del circuito). Sebbene gli elettroni sospinti dall'emf non abbiano essenzialmente massa, rallentano ancora molto nei metalli.Saltando un po 'di matematica complessa che spiega la fisica molto semplice, il motivo per cui acquisti cavi audio CC "grassi" con terminali dorati è semplice: la corrente CC scorre attraverso l'intera sezione trasversale del conduttore in modo abbastanza uniforme. Un cavo più grasso ha una resistenza della sezione trasversale uniformemente inferiore (l'uscita dell'altoparlante CC è analogica) e i terminali dorati riducono ulteriormente la resistenza di connessione poiché l'oro non si corrode. Il risultato sono ampiezze di intonazione delle alte frequenze più vere. Come fatto laterale, questa stessa fisica è il motivo per cui le linee di trasmissione CC ad alta tensione "grasse" sono preferite per lunghe distanze di rete, come le interconnessioni sottomarine dalla Germania alla Norvegia menzionate sopra.La risposta del cavo CA "grasso" è diversa. La corrente CA ha un effetto pelle del conduttore. A differenza della corrente continua, la corrente alternata viaggia principalmente in un anello "pelle" anulare il cui spessore dipende dalla frequenza (più alto e più sottile) grazie alle interessanti conseguenze CA delle equazioni di Maxwell, come spiegato da Feynman "Lezioni di fisica" V. 2 capitolo 32, "effetto pelle" . In un conduttore di rame "puro", la corsa della pelle anulare (il centro del conduttore essenzialmente non trasporta corrente alternata) è di soli 3,2 metri al secondo. Il conduttore di trasmissione HV in alluminio molto più comune (più economico e leggero) è solo il 61% circa di rame. Quindi, nelle linee di trasmissione ad alta tensione in alluminio, gli elettroni viaggiano al massimo a circa (3,2 m / s * 0,61) ~ 1,95 m / s ignorando l'ossidazione della pelle. AC è un'onda sinusoidale che varia da 0 a più emf a 0 a meno emf a 0 x volte al secondo, (US 60Hz, EU 50Hz). Un ciclo va da tensione zero a max emf a zero a polarità opposta max emf a zero. L'emf avanti e indietro è un valore nominale di 120 picchi / secondo, 60 volte in ciascuna direzione. (Nota a margine: a differenza della maggior parte dei circuiti CC, l'emf CA è correlata alla tensione, ma non la stessa.) Per semplicità, immagina questa sfida CA semplicemente come un'onda sinusoidale (tutta o tutta attivata o disattivata piuttosto che un'emf sinusoidale variabile wave), eliminando così qualsiasi necessità per la corretta formulazione di sfida del calcolo. Quindi la distanza massima che un elettrone virtualmente privo di massa potrebbe percorrere nella sua pelle di alluminio ad alta tensione è di circa (1,95 / 60) 3,2 cm, avanti e indietro e avanti e indietro. La risposta USA effettiva (calcolo emf sinusoidale) è inferiore a un centimetro avanti e indietro, e UE inferiore a 2. Questo perché non c'è molta fem eccetto vicino al picco e alla depressione dell'onda sinusoidale, rallentando ulteriormente i tempi intermedi. Entrambe le risposte (eccessivamente semplificate o corrette) si traducono in una distanza di viaggio degli elettroni non molto elevata (c).Tornando all'argomento principale di questo guest post, nonostante questa nuova 'ricerca sulla rete' europea: Ovunque e in qualsiasi momento, i sussidi ai pompaggi e rinnovabili non vengono ridotti, così come gli investimenti in essi. Sono dimostrabilmente economici, stand alone con i pompaggi. Le energie rinnovabili sono variabili piu’ che intermittenti; devi coprire i costi di backup dell'intermittenza con i pompaggi che costano 10 volte meno del gas. Le energie rinnovabili non forniscono inerzia della rete; ma devi coprire i costi di fornire stabilità di frequenza utilizzando massicci condensatori sincroni. I livelli di anidride carbonica continuano a livelli record, nonostante il blocco del COVID-19 Ginevra, 23 novembre 2020 (OMM) - Il rallentamento industriale dovuto alla pandemia COVID-19 non ha frenato i livelli record di gas serra che intrappolano il calore nell'atmosfera, aumentando le temperature e provocando condizioni meteorologiche più estreme, scioglimento dei ghiacci, innalzamento del livello del mare e l'acidificazione degli oceani, secondo l'Organizzazione meteorologica mondiale (OMM). Il blocco ha ridotto le emissioni di molti inquinanti e gas serra come l'anidride carbonica. Ma qualsiasi impatto sulle concentrazioni di CO 2 - il risultato delle emissioni cumulative passate e attuali - in realtà non è maggiore delle normali fluttuazioni anno per anno nel ciclo del carbonio e dell'elevata variabilità naturale nei pozzi di carbonio come la vegetazione. I livelli di anidride carbonica hanno visto un altro picco di crescita nel 2019 e la media globale annuale ha superato la soglia significativa di 410 parti per milione, secondo il bollettino sui gas serra dell'OMM . L'aumento è continuato nel 2020. Dal 1990, c'è stato un aumento del 45% del forzante radiativo totale - l'effetto del riscaldamento sul clima - da parte dei gas serra di lunga durata, con CO 2 che rappresenta quattro quinti di questo. “L'anidride carbonica rimane nell'atmosfera per secoli e nell'oceano ancora più a lungo. L'ultima volta che la Terra ha sperimentato una concentrazione comparabile di CO 2 è stata di 3-5 milioni di anni fa, quando la temperatura era di 2-3 ° C più calda e il livello del mare era di 10-20 metri più alto di adesso. Ma non c'erano 7,7 miliardi di abitanti ", ha detto il segretario generale dell'OMM, il professor Petteri Taalas. "Abbiamo superato la soglia globale di 400 parti per milione nel 2015. E solo quattro anni dopo, abbiamo superato 410 ppm. Un tale tasso di crescita non è mai stato visto nella storia dei nostri record. Il calo delle emissioni correlato al blocco è solo un piccolo inconveniente nel grafico a lungo termine. Abbiamo bisogno di un appiattimento sostenuto della curva ", ha detto il prof. Taalas. “La pandemia COVID-19 non è una soluzione per il cambiamento climatico. Tuttavia, ci fornisce una piattaforma per un'azione per il clima più sostenuta e ambiziosa per ridurre le emissioni a zero netto attraverso una trasformazione completa dei nostri sistemi industriali, energetici e di trasporto. I cambiamenti necessari sono economicamente accessibili e tecnicamente possibili e influenzerebbero solo marginalmente la nostra vita quotidiana. È positivo il fatto che un numero crescente di paesi e aziende si siano impegnati per la neutralità del carbonio ", ha affermato. "Non c'è tempo da perdere."