L'elettrificazione è una questione di efficienza: la rete di Delhi e la matematica dell'energia

Delhi non ha aggiunto nemmeno una centrale per risanare la rete. Ha attaccato i furti, la fatturazione e le forniture non misurate, secondo un servizio di IEEE Spectrum pubblicato il 29 settembre. Il dato principale è netto: le perdite sono scese dal 50% al 5%.

È il tipo di cifra che di solito finisce sepolta nella relazione annuale di un'azienda elettrica. Non dovrebbe. Una città con più di 30 milioni di abitanti, servita da una rete di distribuzione che per decenni ha perso metà dell'energia immessa, riesce a portare il dato a una cifra singola. Così l'argomento secondo cui investire nella rete è un costo e non un motore di efficienza comincia a indebolirsi. Il pezzo di Spectrum è il racconto in prima persona di un residente che ha vissuto i blackout. La tesi operativa, cioè che le perdite sono state tagliate di un ordine di grandezza, è il numero da portare in qualsiasi dibattito politico.

Perché l'elettrificazione riduce la bolletta energetica

La stessa settimana, l'analista climatica Hannah Ritchie ha esaminato un articolo del professor Nick Eyre di Oxford ed è arrivata a un numero che dovrebbe stare accanto a quello di Delhi. In un sistema completamente decarbonizzato, in cui i settori adatti sono elettrificati e gli altri funzionano a idrogeno, la domanda finale globale di energia scende da 416 a 247 exajoule, circa il 40% in meno. La domanda di elettricità invece sale, da 110 a 189 EJ. Il totale cala perché i motori elettrici e le pompe di calore sprecano molta meno energia della combustione.

L'aritmetica non è esotica. Un'auto a benzina converte in movimento circa il 20% dell'energia del carburante; un'auto elettrica ne converte circa l'80%. La scomposizione di Ritchie stima la domanda energetica post-transizione per auto e furgoni a circa un quarto del livello attuale. I veicoli pesanti sono modellati come metà elettrificati e metà a celle a combustibile a idrogeno. Gli autobus sono elettrificati all'80%. Solo un terzo dell'aviazione è elettrificato, e appena il 10% del trasporto marittimo, in gran parte traghetti a corto raggio. Gli edifici calano bruscamente man mano che le caldaie a gas lasciano il posto alle pompe di calore. L'industria è la parte difficile: alcuni processi, come il riscaldamento degli ambienti, possono essere elettrificati, quelli ad alta temperatura no.

Per questo la rete, non solo la generazione, diventa il vincolo decisivo. L'elettrificazione sposta la domanda di energia dai tubi e dai serbatoi ai fili. I fili erano dimensionati per un sistema in cui l'elettricità copriva solo un quarto dell'energia finale. Nel modello post-transizione l'elettricità ne copre tre quarti.

Il mercato dei camion ha già fatto i conti

Transport & Environment ha pubblicato il 28 settembre un'analisi del costo totale di proprietà, ripresa da CleanTechnica. In sei dei nove principali mercati UE i camion elettrici sono già la scelta finanziariamente più conveniente. Quei sei mercati rappresentano il 46% di tutti i nuovi camion pesanti venduti nell'UE. Il risparmio su cinque anni arriva a 100.000 € nei Paesi Bassi, 85.000 € in Germania e 69.000 € in Danimarca, con rientro dell'investimento dopo due anni. Un camion di costruzione cinese porta il risparmio quinquennale a 128.000 € nei Paesi Bassi.

T&E attribuisce il cambiamento alle economie di scala, ai prezzi dei veicoli più bassi spinti dagli obiettivi UE di CO2 per i camion, ai sussidi nazionali all'acquisto e ai pedaggi ridotti. Le sue stime indicano che entro il 2030 i camion elettrici costeranno meno da gestire in tutti e nove gli Stati membri anche se gli attuali sussidi all'acquisto verranno eliminati o ridotti. Il rapporto chiede di mantenere l'obiettivo di riduzione del 43% delle emissioni di CO2 dei camion per il 2030, di attuare la direttiva Eurovignette in modo che i camion a emissioni zero siano esentati dai pedaggi fino al 2031 e li paghino al 50-75% in seguito, e di abilitare i crediti elettronici RED III per la ricarica nei depositi in Svezia, Francia, Polonia, Italia e Spagna.

Niente di tutto questo riguarda direttamente la rete elettrica. Tutto però dipende da essa. Una flotta che ricarica nei depositi ha bisogno di una rete di distribuzione in grado di fornire il carico. Un operatore di camion che non riesce a ottenere una connessione non firmerà il contratto di leasing, qualunque cosa dica il foglio di calcolo del costo totale di proprietà.

Due reti, due colli di bottiglia

Il caso filippino mostra cosa succede quando l'obiettivo sui veicoli corre più veloce di quello sulle colonnine. CleanTechnica ha pubblicato il 29 settembre un editoriale in vista del 14° Philippine Electric Vehicle Summit, che si apre a ottobre. La tabella di marcia del paese, definita nell'ambito dell'Electric Vehicle Industry Development Act, prevede 311.700 veicoli elettrici immatricolati e 7.300 stazioni di ricarica dedicate entro il 2028, in vista del 50% di elettrificazione della flotta entro il 2040. L'editoriale sostiene che il numero di stazioni di ricarica è l'anello fragile e che l'obiettivo sulle unità non si può raggiungere con le sole auto premium: servono due ruote, tre ruote, furgoni per le consegne e veicoli elettrici di pubblica utilità.

È la versione da mercato in via di sviluppo di un problema ormai visibile anche in quelli più ricchi. IRENA ha segnalato un arretrato di 2.500 GW nelle connessioni alla rete globale. ENTSO-E ha proposto cinque modifiche per bilanciare le tariffe elettriche e gli investimenti in rete, secondo recenti resoconti di settore. La Spagna ha alzato il proprio investimento previsto in rete a più di 17 miliardi di € fino al 2030. In Gran Bretagna, National Grid destina 32 milioni di $ a una sottostazione di 110 anni a Perry Street per gestire la crescita dei carichi, ed è stata proposta una nuova entità, GB Grid, per investire nella rete. Il filo conduttore è che la generazione non è più l'unica coda. Ad esserlo è la connessione.

Il risanamento della distribuzione a Delhi è il controesempio che conta, perché è costato poco rispetto a nuova capacità. Tagliare le perdite tecniche e commerciali non richiede un nuovo interconnettore o una battaglia autorizzativa. Richiede misurazione, disciplina di fatturazione e controlli. Produce lo stesso effetto della nuova generazione: più elettricità consegnata per unità di energia immessa. Per un sistema che affronta una crescita della domanda spinta dall'elettrificazione, è l'offerta più economica disponibile.

Ciò che non è ancora deciso

Due avvertenze meritano lo stesso spazio. Primo, la riduzione del 40% è un modello, non una previsione. Ritchie è esplicita: presuppone nessun guadagno di efficienza oltre l'elettrificazione e il passaggio all'idrogeno, non tiene conto della crescita dei consumi man mano che i paesi si sviluppano, e assume che tutti i settori non elettrificati funzionino a idrogeno. Osserva che alcuni analisti metterebbero i biocarburanti nell'aviazione o estenderebbero l'elettrificazione ad altri sotto-settori. Il rapporto tra domanda pre e post-transizione è la parte solida; i numeri assoluti no.

Secondo, il risultato del costo totale di proprietà dei camion UE vale per sei mercati con regimi specifici di sussidi e pedaggi. Il confronto sui nove mercati è un'istantanea. T&E è un gruppo di pressione che pubblica le proprie stime, non un regolatore indipendente. La sua proiezione al 2030 dipende da una continuità politica che non è ancora stata legiferata in tutti gli Stati membri che cita. La direzione di marcia è coerente tra le fonti, ma il ritmo è una variabile politica, non fisica.

Ciò che i servizi di quella settimana stabiliscono è una gerarchia. L'elettrificazione è un programma di efficienza prima che un programma di generazione. Delhi ha dimostrato che gli sprechi sul lato della consegna si possono tagliare di un ordine di grandezza. L'aritmetica di Ritchie mostra che il lato della domanda si riduce quando la combustione viene sostituita. I dati sui camion mostrano che gli operatori passeranno all'elettrico quando i conti tornano. Ognuno di questi elementi dipende da una rete in grado di portare il carico fino al punto di uso, e da code di connessione che oggi arrivano a migliaia di gigawatt.

Per i responsabili politici, la conseguenza è poco glamour. L'elettrone più economico è quello che non si perde tra la sottostazione e il contatore. Il secondo più economico è quello che sostituisce un litro di diesel in un camion che avrebbe comunque guidato. La nuova capacità conta, ma è terza in ordine di priorità. Ed è l'unica delle tre che richiede un decennio di autorizzazioni.