La disponibilità dei dati è fondamentale per capire come cambia il sistema elettrico e come aumentare nei prossimi anni la quota di fonti rinnovabili non programmabili. Terna ha da poco avviato una nuova piattaforma di condivisione dei dati di carico e generazione che rappresenta un buon passo avanti rispetto al passato. Nell’articolo seguente, scritto con Giuseppe Tomassetti di FIRE, abbiamo provato a fare qualche prima considerazione sul fotovoltaico, soluzione fondamentale nell’ambito del processo di trasformazione del sistema elettrico.

Pubblicato su Staffetta Quotidiana.

Da pochi giorni nel sito di Terna è aperta una piattaforma che mette a disposizione degli operatori i dati orari della domanda sulla rete elettrica e del contributo che le varie fonti di energia danno alla sua copertura, in forma di grafico, a partire dal 2015. I grafici possono essere giornalieri, mensili, annuali o per un periodo selezionato, a seconda del tipo di informazioni richieste (e.g. la domanda di energia, il contributo alla generazione di ciascuna delle diverse fonti e degli autoconsumi, i flussi sulle reti). La figura di copertina consente, ad esempio, di verificare il contributo delle diverse fonti e, finalmente, dell’autoconsumo, sulla generazione il 25 luglio 2019.

Questi dati erano finora disponibili solo in forma tabellare, come dati orari per ciascuna delle sei zone nelle quali è suddivisa la rete (globalmente 1.152 dati al giorno). La creazione di diagrammi richiedeva specifiche elaborazioni e competenze di gestione dei “big data”, per cui la disponibilità della piattaforma di Terna costituisce un’enorme facilitazione per gli analisti della evoluzione del servizio elettrico italiano, che così hanno a disposizione uno strumento che finora invidiavamo ai colleghi di altri Paesi.

L’analisi della transizione del sistema energetico richiede infatti una conoscenza più analitica delle varie interazioni fra le fonti non programmabili, del loro collegamento con le condizioni metereologiche, con i peridi astronomici, così come delle variazioni stagionali, settimanali e giornaliere della domanda, da integrare con i comportamenti dei produttori e con la conoscenza della capacità degli impianti alimentati da fonti programmabili di variare la loro generazione. 

Siamo ai primi passi di un percorso che integrerà i dati di generazione, autoconsumo, trasporto e distribuzione. Un primo esempio dell’analisi permessa da questi dati riguarda la generazione fotovoltaica, della quale si conoscevano solo i dati globali resi noti, ad esempio, dal GSE. Dalla piattaforma di Terna si leggono ora facilmente le interazioni col sistema elettrico nazionale. Si tratta dei primi dati disponibili e presumibilmente ci saranno correzioni future, ma già consentono di aumentare la comprensione del sistema.

I dati GSE indicano, per il 2018, l’esistenza di 822.000 impianti fotovoltaici, per una potenza nominale di 20.100 MW ed una produzione di 22.654 GWh. Di questi 5.137 GWh sono autoconsumati in loco e non immessi in rete. Le ore di utilizzazione equivalenti sono comprese fra 500 e 1.500, con un valore medio dell’intero parco esistente di 1.093 ore/anno, in diminuzione rispetto agli anni precedenti, sia per il decadimento progressivo delle prestazioni che per il clima molto nuvoloso nell’estate scorsa.

Passando ai dati disponibili sulla piattaforma di Terna, la prima figura allegata presenta la generazione fotovoltaica immessa in rete nel corso dell’anno. Essa è legata all’insolazione, alla trasparenza del cielo, alla temperatura dell’aria e all’angolo di installazione dei pannelli, generalmente scelto per massimizzare la produzione annuale e la relativa incentivazione (ovviamente le prestazioni dei singoli impianti possono anche risentire di ombreggiamenti da crescita del verde, pulizia e guasti). Dal diagramma risulta che da metà marzo a metà ottobre la potenza di picco è pressoché costante e si aggira intorno al valore di 10.000 MW, con un massimo di 10.800 MW (che, tra l’altro, è il valore di picco dal 2015 ad oggi). 

Se si correla la produzione immessa in rete (18.184 GWh) non alla potenza nominale, ma a quella di picco, si ottiene per le ore di utilizzo equivalenti un valore attorno alle 1.700-1.800 ore/anno, dato più positivo dal punto di vista della gestione nella rete della produzione fotovoltaica delle 1.093 ore/anno usualmente considerate. Si tratta presumibilmente di una buona notizia anche nell’ottica dei contratti di compravendita (PPA), in quanto si ha a disposizione meno potenza, ma per più ore all’anno rispetto a quella nominale cui normalmente ci si riferisce. Si tratta di dati probabilmente noti ai produttori e fornitori, ma non così ovvi per le imprese e i consumatori, anche di media e grande taglia.

Il secondo grafico presenta l’andamento della generazione consumata in loco (autoconsumo) nella prima settimana del luglio 2018. Si può supporre che l’autoconsumo nelle ore notturne sia legato alla cogenerazione e all’idroelettrico, peraltro ridotto al minimo nelle notti di sabato e domenica. Si possono così stimare circa 2-3.000 MW di fotovoltaico per autoconsumo a seconda dei giorni (il dato si riduce nel fine settimana, laddove si nota un corrispondente aumento della potenza immessa in rete, come mostra la figura 3).

La generazione fotovoltaica di picco è così stimabile in 12-13.000 MW, circa il 60% della potenza nominale. Un dato che occorre tenere presente quando si ragiona sulle potenze disponibili.

Un’ultima osservazione, già nota prima, riguarda il rischio di sovrapproduzione fotovoltaica nei giorni festivi. Il 14 luglio 2019, come mostra la figura 4, il termoelettrico è sceso a circa 8 GW e mezzo, con 4 GW di idroelettrico, a fronte di 29,6 GW di potenza generata. Al crescere della potenza fotovoltaica installata è evidente l’importanza di poter contare su sistemi di accumulo per la stabilità della rete (o la necessità di dispacciare il fotovoltaico). Sempreché non cresca la domanda, fatto possibile in presenza di crescita economica, ma con risvolti negativi sugli obiettivi di efficienza energetica e di decarbonizzazione.

Figura 1. Produzione da fotovoltaico negli ultimi 365 giorni, autoconsumo escluso. Fonte: Terna.

Figura 2. Generazione con autoconsumo nella settimana 2-8 luglio 2018. Fonte: Terna.

Figura 3. Generazione da fotovoltaico immessa in rete nella settimana 2-8 luglio 2018. Fonte: Terna.

Figura 4. Generazione il 14 luglio 2019. Fonte: Terna.