Con la Proposta di Piano nazionale integrato per l’Energia ed il Clima (PNIEC) inviata alla Commissione europea all’inizio del 2019, l’Italia - in coerenza con gli obiettivi europei - ha fatto una scelta irreversibile a favore della decarbonizzazione del proprio sistema al 2050. Tra gli obiettivi più acclarati del documento vi sono senza dubbio la graduale eliminazione del carbone nella produzione di energia (fino ad una totale interruzione nel 2025), nonché la diffusione e l'integrazione delle energie rinnovabili nel sistema elettrico e non solo.
Le fonti fossili in questa proposta sembrano giocare un ruolo relativamente secondario con l’affrancamento dal carbone, un forte ridimensionamento del ruolo del petrolio ed anche una riduzione del peso percentuale del gas naturale.
Per quanto riguarda questa ultima fonte il Piano ne fa riferimento in particolare alla dimensione della sicurezza sia per quanto riguarda la diversificazione delle importazioni (non solo quelle tramite gasdotto, ma anche quelle via metaniere) sia rispetto ai picchi di domanda ovvero al sistema di stoccaggio.
Nonostante, tuttavia, le ridotte attenzioni che il PNIEC dedica a questa fonte, attualmente il gas occupa un ruolo di primo piano in tutti i settori di impiego dell’energia (a partire dal settore dell’industria, degli usi civili e del settore della termoelettrica) ad eccezione del settore dei trasporti che però è suscettibile di interessanti sviluppi.
Domanda 2018: consumi gas per settori d’uso
Fonte: MiSE, Osservatorio Statistico Energetico
Per far fronte a questa domanda e soprattutto alla sua variabilità, l’Italia è dotata di un sistema di stoccaggio che è stato sviluppato a partire dagli anni ‘70 e che si lega al ruolo che questa fonte energetica da sempre riveste per il sistema energetico nazionale.
Lo stoccaggio è infatti finalizzato a soddisfare diverse esigenze tra cui rispondere in tempo reale alle richieste di gas del mercato, ad assicurare un alto margine di elasticità alla gestione delle strutture produttive e di trasporto ed a garantire il mantenimento di riserve “strategiche” da utilizzare per fronteggiare situazioni eccezionali sia di tipo climatico che di tipo politico come le interruzioni di forniture dall’estero.
Ma cos’è lo stoccaggio di gas e perché rappresenta un tassello chiave verso la decarbonizzazione?
Con la parola stoccaggio si definisce l’azione di depositare il gas, prelevato dalla rete di trasporto nazionale e successivamente reimmesso in funzione a seconda delle richieste del mercato, in strutture geologiche naturali presenti nel sottosuolo o in impianti metallici artificiali.
Esistono tuttavia diversi tipi di strutture naturali, tra cui i giacimenti di produzione di gas esauriti (tipologia impiegata in Italia); gli acquiferi profondi, raggiunti attraverso strutture porose e permeabili dove il gas viene immesso (strutture presenti in Francia, USA, Canada); e le miniere non più utilizzate/cavità saline (presenti in Canada, Germania e Francia).
Il Ciclo di stoccaggio è composto principalmente da due fasi; l’iniezione, che avviene nel periodo estivo quando il consumo è basso; e l’erogazione, che si pratica durante il periodo invernale, quando il consumo è più elevato. In questa fase il gas viene ritirato attraverso il pozzo e, dopo aver transitato negli impianti della centrale per specifici trattamenti, è immesso nella rete di distribuzione. Il compressore nelle fasi di iniezione ed erogazione garantisce che il gas venga immesso alla giusta pressione nel giacimento o nella rete di trasporto nazionale.
Esemplificazione struttura e funzionamento di un sito di stoccaggio
Fonte:Stogit S.p.A.
In ogni giacimento di stoccaggio si possono distinguere due volumi principali di gas: il cushion gas, la quantità di gas necessaria per il mantenimento di un’adeguata pressione minima operativa fondamentale alle operazioni di stoccaggio, ed il working gas, ovvero la quantità di gas naturale gestita secondo le richieste degli shippers che acquisiscono il diritto, in qualità di utenti, di immettere o di ritirare, in qualsiasi giorno dell’anno termico, un quantitativo di gas non superiore alla portata giornaliera conferita. Una parte del working gas deve sempre essere mantenuto in giacimento per garantire la riserva strategica ovvero la capacità di far fronte ad eventi eccezionali.
Stogit- Snam ed Edison Stoccaggio risultano essere le società di stoccaggio di gas più significative nel mercato italiano. Come evidenziato dalle cartine sottostanti, i siti di stoccaggio (azzurro per Snam e rosso per Edison) sono presenti con maggiore frequenza nel Nord Italia dove peraltro si concentra la domanda di gas.
Siti di stoccaggio in Italia
Fonte: Rie su dati Edison e Stogit
Va detto che un ruolo importante per garantire la sicurezza e la flessibilità del sistema può essere svolto, inoltre, dagli impianti di rigassificazione del gas naturale liquefatto (GNL).
Tuttavia, l’importanza degli stoccaggi è ben evidenziata dai più recenti sviluppi e, in particolare, dalle modalità di soddisfacimento della punta di domanda del 2018. In quell’anno, i consumi di gas sono stati pari a 72,6 miliardi di mc (mld mc) con una domanda giornaliera massima di gas che si è attestata a 396 mld mc il 28 febbraio 2018, quando l’ondata di freddo “Burian” ha fatto registrare una temperatura media nazionale di -1 °C con valori ben più bassi nel Centro-Nord.
Questo significa che, anche in un anno di domanda in calo, si possono registrare delle punte estreme a cui solo un adeguato sistema di stoccaggio può far fronte.
Nel caso del 28 febbraio 2018, in effetti, la copertura della domanda di punta è stata assicurata per il 3,6% dalla produzione nazionale, per il 60,3% dalle importazioni via pipe, per il 9,1% dalle importazioni di GNL e per ben il 27% dal sistema di stoccaggio che si è confermato come in altre occasioni un elemento essenziale del sistema.
Nel complesso, l’attuale capacità delle esistenti infrastrutture di stoccaggio è ritenuta idonea a garantire la sicurezza del sistema ma in prospettiva il ruolo degli stoccaggi è destinato ad aumentare e questo richiederà investimenti.
Infatti, considerando il previsto incremento delle rinnovabili non programmabili, crescerà la necessità di disporre di un sistema di stoccaggio di gas per far fronte ai momenti di indisponibilità delle suddette fonti - sia dell’energia eolica che fotovoltaica (ore notturne, condizioni di scarsa insolazione). Inoltre - come dimostrato da recentissimi avvenimenti - bisognerà essere in grado di far fronte a improvvisi cali di importazione di energia elettrica dall’estero (ad esempio come già successo con il nucleare francese), facendo un maggior ricorso alla fonte gas.
Infine, non va trascurato il fatto che il gas naturale possa essere anche chiamato a fronteggiare cali, anche rilevanti, della produzione idroelettrica dovuti a fenomeni di siccità sempre più frequenti e ad altri fenomeni legati al cambiamento climatico.
Da questo quadro emerge che tale combustibile oltre a dover affrontare la stagionalità della domanda del settore domestico e degli usi civili e possibili interruzioni delle importazioni, si trova a contrastare una complessa serie di eventi imprevedibili che possono essere fronteggiati solo da un adeguato livello di stoccaggi.
In conclusione, un quadro evolutivo molto ricco dove il ruolo del sistema di stoccaggio del gas è destinato ad aumentare anche in relazione alla necessità di garantire la sicurezza del sistema elettrico che sarà sempre più dipendente da fonti non programmabili che necessitano di sistemi di back-up.
