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Un progetto proposto da miliardi di dollari per la costruzione di un impianto di stoccaggio idroelettrico pompato potrebbe rendere rinnovabile al 100% la rete elettrica della Nuova Zelanda, ma costose nuove infrastrutture potrebbero non essere il modo migliore per raggiungere questo obiettivo.

La produzione di elettricità in Nuova Zelanda è già iniziata circa l'80% rinnovabile, con poco più della metà di quella fornita dall'energia idroelettrica. Il governo sta ora investendo 30 milioni di NZ $ indagando lo stoccaggio idroelettrico pompato, che utilizza elettricità a basso costo per pompare l'acqua del fiume o del lago in un serbatoio artificiale in modo che possa essere rilasciato per generare elettricità quando necessario, specialmente durante gli anni asciutti quando gli idro laghi sono bassi.

La risposta all'annuncio è stata per lo più entusiasta - non da ultimo a causa del potenziale di posti di lavoro locali. Ma se è la soluzione migliore ha bisogno di un'attenta valutazione.

Ci sono molti cambiamenti realizzabili nella domanda di elettricità e la Nuova Zelanda dovrebbe prendere in considerazione altre opzioni, potenzialmente più economiche, che offrono un uso più efficiente dell'elettricità.

Promessa di una griglia puramente rinnovabile

L'elettricità è ipotizzata per svolgere un ruolo importante nel raggiungimento dell'obiettivo della Nuova Zelanda emissioni nette zero di carbonio di 2050. Per sostenere il piano del governo di accelerare l'elettrificazione dei settori dei trasporti e del riscaldamento industriale, la generazione dovrà farlo crescere di circa il 70% entro il 2050, tutto da fonti rinnovabili.

In tutto il mondo, l'immagazzinamento dell'energia idroelettrica pompata è considerato un'opzione promettente per supportare in modo economico e sicuro Rete elettrica rinnovabile al 100%.

L'analisi della Nuova Zelanda si concentrerà principalmente su un particolare lago, il lago Onslow. Se si accumula, sarebbe il più grande progetto di infrastruttura dal momento che il "think big"Era degli anni '1980. Ma a una stima di 4 miliardi di NZ $, il costo sarebbe anche enorme e il progetto dovrebbe probabilmente affrontare l'opposizione per motivi ecologici.

Tale schema sarebbe un passo verso l'obiettivo del governo di Produzione di elettricità rinnovabile al 100% entro il 2035 e in linea con l'obiettivo generale della Nuova Zelanda di raggiungere emissioni nette pari a zero entro il 2050. Risolverebbe inoltre il problema delle centrali idroelettriche convenzionali durante gli anni asciutti, quando lo stoccaggio dell'acqua si esaurisce e le centrali elettriche a combustibile fossile devono intervenire per colmare il divario .

Ma il possibile chiusura della fonderia di alluminio Tiwai Point libererebbe circa il 13% della fornitura di energia elettrica rinnovabile per un uso flessibile. Questo da solo solleva la questione se sia necessario uno sviluppo di storage pompato su questa scala.

Cambiare domanda e offerta

Raggiungere il 100% di energie rinnovabili e ottenere un aumento del 70% dell'offerta nei prossimi 30 anni proverrà principalmente dalla nuova generazione di energia eolica e solare (entrambe ora opzioni più economiche per la generazione di elettricità) nonché alcuni nuovi geotermici. Le nuove grandi dighe idroelettriche sono improbabili a causa dei loro impatti ambientali significativi.

Di conseguenza, le forniture di elettricità diventeranno sempre più variabili, a seconda dei capricci dei flussi di sole, vento e fiume. Ciò crea una sfida crescente per far corrispondere l'offerta e la domanda, soprattutto se i laghi idrografici sono bassi.

L'anno scorso, il Commissione interinale sui cambiamenti climatici ha concluso che la Nuova Zelanda potrebbe arrivare al 93% di generazione rinnovabile entro il 2035 nelle attuali condizioni di mercato. Ma ha avvertito che l'ultimo pochi per cento avrebbe richiesto significativo eccesso di produzione di energia rinnovabile che verrebbe usato raramente.

Ha suggerito che la soluzione più conveniente sarebbe quella di conservare una generazione alimentata da fossili come backup per le poche occasioni in cui la domanda supera l'offerta. Allo stesso tempo ha raccomandato un'indagine dettagliata sullo stoccaggio con pompaggio come potenziale soluzione per gli anni asciutti.

La Nuova Zelanda ha già più di 100 centrali idroelettriche convenzionali che forniscono elettricità rinnovabile. Dmitry Pichugin / Shutterstock

Anche la domanda di elettricità - il consumo collettivo di tutte le imprese, organizzazioni e famiglie - sta cambiando.

Le famiglie e le imprese stanno passando ai veicoli elettrici. L'irrigazione agricola si sta diffondendo e crea nuovi picchi di domanda nelle aree rurali. Le pompe di calore sono sempre più utilizzate sia per il riscaldamento che per il raffreddamento. Tutti questi creano nuovi modelli di domanda.

E le famiglie non consumano solo energia. Sempre più persone stanno installando generazione solare e reinserendo il surplus nella rete o accumulando batterie. Locale iniziative energetiche della comunità stanno cominciando a emergere.

Nuovi mercati si stanno sviluppando dove possono essere le imprese pagato per ridurre temporaneamente la loro domanda a volte in cui l'offerta non è al passo. È solo questione di tempo prima che tali meccanismi di risposta alla domanda diventino comuni anche per le famiglie. Nel prossimo futuro, i collettivi di alloggi potrebbero diventare centrali elettriche virtuali e i veicoli elettrici potrebbero essere immessi nella rete quando la fornitura è sotto pressione.

Opzioni più economiche con benefici per la salute aggiunti

Quindi, con una maggiore dipendenza da sole, vento e acqua, la fornitura di elettricità diventerà più variabile. Allo stesso tempo, i modelli di domanda diventeranno più complessi, ma avranno più possibilità di essere adeguati rapidamente per adeguarsi all'offerta, su scale temporali di minuti, ore o giorni.

Il grosso problema risiede nei picchi invernali quando la domanda è al massimo e negli anni asciutti in cui l'offerta è al minimo, soprattutto quando coincidono. In questi momenti il ​​potenziale disallineamento tra domanda e offerta può durare per settimane.

Le attuali soluzioni proposte sono di aumentare la sicurezza dell'approvvigionamento, sia con la generazione a propulsione fossile sia con lo stoccaggio idroelettrico pompato. Ma ci sono opzioni dal lato della domanda che la Nuova Zelanda dovrebbe prendere in considerazione.

Nuova Zelanda le case sono tipicamente fredde perché sono scarsamente isolati e sprecano molto calore. Nonostante standard di isolamento relativamente nuovi per le nuove case e sussidi per il retrofit di case più vecchie, i nostri standard scendono ben al di sotto della maggior parte dei paesi sviluppati.

Possiamo trarre ispirazione dall'Europa dove nuovi edifici e retrofit sono tenuti a soddisfare standard di costruzione di energia vicini allo zero. Investendo nell'aggiornamento del patrimonio immobiliare nazionale a qualcosa di più vicino agli standard europei, potremmo ottenere un calo significativo della domanda di punta e ulteriori vantaggi di minori costi di riscaldamento domestico e migliore salute.

Un'illuminazione efficiente è un'altra soluzione poco esplorata, con recente ricerca suggerire un graduale assorbimento di un'illuminazione a risparmio energetico potrebbe ridurre la domanda di picco della sera invernale (dalle 6:8 alle 9:2029) di almeno il XNUMX% entro il XNUMX, con il vantaggio di bollette elettriche più basse per le famiglie.

Tali soluzioni al disallineamento tra domanda e offerta potrebbero essere molto più economiche di un singolo progetto di grandi dimensioni e comportano ulteriori benefici per la salute. Accanto ai 30 milioni di dollari neozelandesi destinati a studiare lo stoccaggio idroelettrico pompato, suggerisco che è tempo di sviluppare un business case per soluzioni dal lato della domanda.

Circa l'autore

Janet Stephenson, professore associato e direttore, Centro per la sostenibilità, Università di Otago

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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