I costi dell’energia idroelettrica sono riportati come il più basso prezzo livellato di elettricità rispetto a tutte le principali energie rinnovabili e fonti di combustibili fossili.
Questa fonte di elettricità pulita è considerata come la più matura, affidabile, e conveniente tecnologia di generazione di energia rinnovabile disponibile nel mondo. Le operazioni idroelettriche di solito hanno anche una certa flessibilità nella loro progettazione e possono essere strutturate per soddisfare le richieste di carico di base e di picco.
Produzione mondiale di elettricità dall’idroelettrico
L’idroelettrico produce circa il 16% dell’elettricità mondiale e oltre l’80% dell’elettricità rinnovabile del mondo.
Oggi, più di 25 paesi nel mondo dipendono dall’energia idroelettrica per il 90% della loro fornitura di elettricità (99,3% in Norvegia), e 12 paesi dipendono al 100% dall’idroelettrico. L’energia idroelettrica produce anche una gran parte dell’elettricità in 65 paesi ed è usata a qualche livello da più di 150 paesi. Il Canada, la Cina e gli Stati Uniti hanno la più grande capacità di produzione di energia idroelettrica.
Secondo l’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (IRENA), l’energia idroelettrica è la fonte più flessibile di produzione di energia disponibile. È anche in grado di rispondere alle fluttuazioni della domanda in una breve sequenza temporale.
“Anche se altri impianti, in particolare le centrali termiche convenzionali, possono rispondere alle fluttuazioni del carico, i loro tempi di risposta non sono così veloci e spesso non sono così flessibili sulla loro intera banda di uscita. Oltre alla flessibilità della rete e ai servizi di sicurezza (riserva di rotazione), le dighe idroelettriche con grandi serbatoi di stoccaggio possono essere usate per immagazzinare energia nel tempo per soddisfare i picchi del sistema o la domanda disaccoppiata dagli afflussi. Lo stoccaggio può durare giorni, settimane, mesi, stagioni o anche anni a seconda delle dimensioni del bacino”.”
La National Hydropower Association (NHA) sottolinea che la generazione di energia idroelettrica beneficia i consumatori attraverso costi di elettricità più bassi. Gli stati di questo paese che ottengono la maggior parte della loro elettricità dall’energia idroelettrica includono Idaho, Washington e Oregon. In media, i residenti hanno bollette energetiche più basse rispetto al resto del paese. Contando solo sulla potenza dell’acqua in movimento, i prezzi dell’energia idroelettrica non dipendono dai cambiamenti imprevedibili dei costi del carburante.
Quando si valutano i fattori di costo, l’energia idroelettrica mostra il più basso costo livellato dell’elettricità tra tutti i principali combustibili fossili e le fonti di energia rinnovabili. Inoltre, costa effettivamente meno delle opzioni di efficienza energetica, secondo un recente studio di Navigant Consulting e dell’American Council on Renewable Energy (ACORE).
Il grafico sopra mostra il costo relativamente basso dell’idroelettrico in termini di manutenzione, operazioni e costi del carburante se confrontato con altre fonti di elettricità e per tutta la durata del progetto. Per i progetti idroelettrici, una durata di vita più lunga (lo studio Navigant ha ipotizzato 50 anni) significa non solo che i costi sono distribuiti in un arco di tempo più lungo, ma tiene anche conto del fatto che l’attrezzatura di generazione di energia utilizzata in queste strutture può spesso funzionare per lunghi periodi di tempo senza bisogno di sostituzioni o riparazioni importanti.
Operazioni annuali &Costi di manutenzione
Lo studio IRENA conclude: “L’energia idroelettrica è l’unica tecnologia di stoccaggio su larga scala e conveniente oggi disponibile. Nonostante i promettenti sviluppi in altre tecnologie di stoccaggio dell’energia, l’energia idroelettrica è ancora l’unica tecnologia che offre uno stoccaggio su larga scala economicamente praticabile. Si tratta anche di un’opzione di immagazzinamento dell’energia relativamente efficiente.”
IRENA riporta che i costi medi di investimento per le grandi centrali idroelettriche con immagazzinamento vanno tipicamente da un minimo di 1.050 dollari/kW a un massimo di 7.650 dollari/kW, mentre la gamma per i piccoli progetti idroelettrici è compresa tra 1.300 dollari/kW e 8.000 dollari/kW. L’aggiunta di capacità aggiuntiva alle operazioni idroelettriche esistenti o alle dighe esistenti che non hanno un impianto idroelettrico può essere significativamente più economica, e può costare anche solo 500$/kW.
Le nuove tecnologie sono anche considerate molto promettenti per un ulteriore sviluppo dell’energia idroelettrica, comprese quelle marine e idrocinetiche.
Anche i costi del progetto installato – al contrario dei costi di elettricità livellati – devono essere considerati per quanto riguarda l’energia idroelettrica. Non c’è uno standard, basato sui vari tipi e dimensioni di progetti idroelettrici e sul numero di tecnologie impiegate.
Fatti sull’energia idroelettrica
Dal Wisconsin Valley Improvement Company:
- In tutto il mondo, circa il 20% di tutta l’elettricità è generata da energia idroelettrica.
- L’energia idroelettrica fornisce circa il 10% dell’elettricità negli Stati Uniti.
- La Norvegia produce più del 99% della sua elettricità con l’energia idroelettrica.
- La Nuova Zelanda usa l’energia idroelettrica per il 75% della sua elettricità.
- Negli Stati Uniti, l’energia idroelettrica produce abbastanza elettricità per soddisfare i bisogni di 28 milioni di clienti residenziali. Questo equivale a tutte le case in Wisconsin, Michigan, Minnesota, Indiana, Iowa, Ohio, Missouri, Nebraska, Kansas, Nord e Sud Dakota, Kentucky e Tennessee.
- L’energia idroelettrica può entrare “in linea” rapidamente per soddisfare rapidi aumenti della domanda elettrica e rispondere ai bisogni energetici di emergenza.
- Negli Stati Uniti, l’energia idroelettrica è prodotta per una media di 0,85 centesimi per kilowattora (kwh). Questo è circa il 50% del costo del nucleare, il 40% del costo del combustibile fossile e il 25% del costo del gas naturale.
Sviluppo dell’energia idroelettrica nel futuro
James Conca, scrivendo per Forbes, afferma: “…i paesi in via di sviluppo stanno progettando di espandere drasticamente la produzione di energia idroelettrica nel loro disperato bisogno di elettricità e irrigazione”. Non solo questi paesi usano le proprie risorse senza rompere gli argini, ma è dimostrato che l’energia idroelettrica fornisce una produzione di elettricità a bassa emissione di carbonio, a lungo termine e affidabile.
Oltre 620 dighe idroelettriche sono attualmente in costruzione e circa 3.000 sono previste per il prossimo futuro. La maggior parte di questo sviluppo idroelettrico sta avvenendo in America Latina e in Asia.
Per quanto riguarda lo sviluppo futuro in questo paese, la NHA sostiene che l’energia idroelettrica è la fonte energetica più disponibile, affidabile, accessibile e sostenibile di questa nazione. Il requisito di base richiede solo la potenza dell’acqua in movimento, sia che si tratti di fiumi, torrenti o maree oceaniche.
“Libero da una dipendenza dai prezzi volatili del carburante, molto del denaro investito nell’energia idroelettrica rimane in America e l’espansione della capacità idroelettrica creerebbe centinaia di migliaia di posti di lavoro negli Stati Uniti.”
Linda Church Ciocci ha scritto nello StarTribune, “A livello nazionale, l’energia idroelettrica sta combattendo il cambiamento climatico più di qualsiasi altra risorsa rinnovabile. Grazie all’energia idroelettrica, gli Stati Uniti evitano circa 200 milioni di tonnellate di CO2 all’anno – l’equivalente di togliere 42 milioni di auto dalla strada”.”
I calcoli di Forbes mostrano che l’attuale livello di sviluppo mondiale dell’energia idroelettrica richiederà circa 3.000 miliardi di dollari di investimenti per produrre circa 60.000 miliardi di kWh di elettricità entro la metà del secolo. Il lato positivo è che “fornirebbe acqua per l’irrigazione e sufficiente energia per sollevare quasi un miliardo di persone dalla povertà. E tutta questa energia idroelettrica eviterebbe che 50 miliardi di tonnellate di emissioni di carbonio entrino nell’atmosfera”, ha detto Conca.
Impatti ambientali
L’energia idroelettrica può stare in piedi nella ricerca di fonti di energia rinnovabili poco costose. Tuttavia, può avere un prezzo significativo, compreso lo sbarramento della maggior parte dei fiumi importanti della Terra.
Scrivendo per Vox, la sfera di cristallo di Brad Plumer mostra questa potenziale conseguenza:
“Se costruite, queste dighe potrebbero fornire elettricità a milioni di poveri che non ne hanno. Ma le dighe possono anche essere estremamente controverse. Alcuni progetti possono finire per sfollare migliaia di persone e distruggere gli habitat fluviali – qualcosa che gli Stati Uniti hanno imparato a proprie spese il secolo scorso. Inoltre, recenti ricerche hanno messo in dubbio che l’energia idroelettrica sia così rispettosa del clima come si pensava una volta.”