Le prospettive delle tecnologie con carico di base

Fissione nucleare, gas naturale, energia geotermica, fusione nucleare: queste tecnologie con carico di base sarebbero convenienti per il sistema energetico tedesco in futuro? Questi temi sono stati analizzati dall'iniziativa accademica "Energy Systems of the Future" (ESYS).

Le tecnologie con carico di base garantiscono una fornitura continua di energia. A causa dei loro elevati costi di investimento, le centrali elettriche con carico di base devono essere in funzione quasi ininterrottamente per essere redditizie. Tipicamente intendiamo le centrali nucleari e le centrali a lignite.

Nel caso delle centrali elettriche a carico residuo, la situazione è diversa: sebbene anche queste centrali siano continuamente disponibili, funzionano in modo intermittente solo quando l'energia solare ed eolica non forniscono abbastanza elettricità. Le centrali elettriche a carico residuo comportano costi di investimento relativamente bassi, ma costi di combustibile elevati. Le centrali elettriche a turbina a gas alimentate a idrogeno sono esempi salienti di centrali elettriche a carico residuo a bassa CO₂.

Le centrali nucleari sono associate a domande senza risposta che riguardano i costi, la sicurezza, i problemi di smaltimento finale e la proliferazione. Gli attuali progetti di costruzione di nuovi edifici di solito superano in modo significativo i tempi e i budget previsti.

Le centrali elettriche a gas naturale con cattura di CO₂ potrebbero probabilmente essere realizzate su larga scala entro i prossimi 20 anni, mentre ciò che sarà impegnativo è la costruzione di tutta l'infrastruttura per la CO₂.

L'energia geotermica ha uno scarso potenziale per la generazione di elettricità in Germania - qui è più adatta a fornire energia termica.

Si prevede che la fusione nucleare possa dare un contributo significativo alla fornitura di energia elettrica non prima del 2045.

Si prevede che l'espansione delle energie rinnovabili e le reti europee di elettricità e idrogeno copriranno la domanda di elettricità e la maggior parte della domanda di idrogeno in Europa. Tuttavia, le centrali elettriche a carico base potrebbero ancora contribuire all'approvvigionamento energetico. La chiave è un sistema flessibile in cui l'idrogeno permetta alle centrali elettriche di raggiungere un elevato utilizzo della capacità. La loro elettricità potrebbe essere utilizzata per l'elettrolisi nei periodi di bassa domanda, riducendo così le importazioni di idrogeno. Tuttavia, difficilmente avranno un impatto sui requisiti di espansione e sviluppo delle reti per l'elettricità e l'idrogeno, e anche il passaggio alla mobilità elettrica e alle pompe di calore dovrà rimanere invariato. I loro vantaggi si manifestano soprattutto quando sono più efficienti dal punto di vista dei costi rispetto alle loro alternative. Tuttavia, a causa dei lunghi periodi di costruzione e di utilizzo, le nuove centrali elettriche con carico di base sono più un'opzione a lungo termine.

I costi complessivi del sistema della transizione verso la neutralità climatica entro il 2045 in relazione all'espansione delle centrali elettriche di base - anche in base a ipotesi ottimistiche - sono simili a quelli dello scenario di riferimento, che si basa principalmente sull'espansione dell'energia solare ed eolica. Ulteriori rischi: aumento dei costi e dei ritardi nella costruzione di centrali elettriche con carico di base, sia a causa del minore livello di maturità tecnologica delle rispettive tecnologie, sia per la tipica complessità dei progetti su larga scala.