martedì, gennaio 06, 2009

Energia "on demand"


Il latte materno è nutriente, abbondante e sempre disponibile. In un certo senso, per la società industriale il petrolio è stato l'equivalente del latte materno. Peccato che dopo un po' bisogna essere svezzati. (l'immagine qui sopra ha anche lo scopo di far rabbia a facebook che censura le foto di donne che allattano)


Mio figlio è venuto al mondo negli Stati Uniti nell'ormai remoto 1982, quando laggiù stava cominciando a passare la moda di allattare i bambini "by the scale and by the bottle" ovvero con "bilancia e biberon". In Italia, mi risulta che allattare al seno non era mai veramente scomparso ma, in America, paese tecnologico per eccellenza, per un certo periodo il latte artificiale e la bilancia erano state cose quasi obbligatorie fin dai primissimi giorni di vita. Sembra che non si tenesse conto del fatto che i nostri antenati sono stati allattati al seno per milioni di anni e, bene o male, sono sopravvissuti, altrimenti noi non saremmo qui.

Comunque fosse, a quell'epoca erano rimaste alcune regole un po' rigide che accompagnavano l'allattamento. Secondo quanto ci dissero le ostetriche, dovevano passare almeno tre ore fra una poppata e l'altra. L'allattamento "on demand", ovvero quando il bambino aveva fame, era considerato una cosa addirittura pericolosa. Mi ricordo che mia moglie fece dei tentativi di adeguarsi a questo orario vagamente prussiano ma, apparentemente, il pargolo si ricordava benissimo che i suoi remoti antenati non avevano orologi. Quindi protestava rumorosamente quando aveva fame e questo avveniva di solito ben prima delle tre ore canoniche. Alla fine, è stato allattato più che altro "on demand" e non sembra averne sofferto dato che alla fine ne è venuto fuori una creatura di dimensioni normali.

Il latte materno è un bell'esempio di quei beni sempre disponibili, come si dice a volte, "on demand". Peccato che, nella vita adulta, ben poche cose ci arrivano on demand, ovvero immediatamente e ogni volta che ne abbiamo bisogno. Per alcune di queste, abbiamo un attaccamento che si potrebbe definire come infantile; per esempio per l'automobile che teniamo disponibile on demand, sotto casa. E' parte della nostra abitudine al petrolio abbondante e a buon mercato, cosa dalla quale non siamo stati ancora svezzati (ma prima o poi, ci tocca....)

A parte il latte materno, gestire qualunque bene o servizio in modo tale che sia disponibile in qualsiasi momento implica costi ben lontani dall'ottimizzazione. Se uno è veramente molto ricco, si può permettere anche l'aereo privato che lo aspetta all'aeroporto, pronto a partire. Per le persone normali, però, non è pensabile arrivare all'aeroporto senza prenotazione e partire per New York dopo mezz'ora - a meno che uno non sia disposto a pagare un accidente e abbia anche fortuna. Il servizio aereo è ottimizzato in modo tale che gli aerei siano sempre pieni; si potrebbe pensare anche di ottimizzarlo in modo tale che ci sia sempre posto per chiunque arrivi, ma gli aerei non sono autobus e farli viaggiare parzialmente vuoti aumenterebbe ancora di più i costi di un servizio già molto caro.

Come fanno le compagnie aree a far partire gli aerei sempre pieni? Ci riescono mediante una tecnica che si chiama "gestione della domanda", definita anche "flessibilizzazione della domanda". Questo si fa principalmente per mezzo di prezzi variabili. Se uno prenota molto in anticipo, paga prezzi convenienti. Via via che l'aereo si riempie, i prezzi aumentano e così i profitti della compagnia aerea. Se l'aereo non è completamente pieno poco prima della partenza, ci sono offerte speciali, viaggi "just in time" e altre cose.

La gestione della domanda è una tecnica economica tipica di servizi e prodotti piuttosto costosi. Per l'automobile, non ce n'era bisogno fino ad oggi e ci siamo potuti permettere di averne una a testa, o quasi, durante il periodo dorato del petrolio abbondante. Ma, via via che le risorse si riducono, è probabile che diventi impensabile tenere un'automobile inutilizzata per la maggior parte del tempo; come è il caso di solito per le auto private. E' possibile che in un futuro non molto remoto, avere un auto privata sia cosa riservata ai ricchi, più o meno come oggi lo è l'aereo o l'elicottero privato.

C'è un altro tipo di merce (o servizio, se preferite) che è oggi gestito come disponibile "on demand"; l'energia. Per esempio, si suppone che ogni volta che avete bisogno di benzina basta che vi fermiate al primo distributore e ne potete comprare quanta ne volete. Questa è una cosa che ci sembra naturale, ma non è sempre così ovunque. In periodi di crisi, la benzina viene razionata, oppure dovete fare lunghe code ai distributori, oppure proprio non c'è e la dovete comprare al mercato nero. I beni possono esistere "on demand" solo quando sono abbondanti.

Un altro esempio molto importante di bene disponibile on demand è l'energia elettrica, dove si suppone che ci sia energia in ogni momento, semplicemente attaccando la spina. La gestione della domanda di energia elettrica a livello di utenze domestiche è oggi piuttosto primitiva: consiste quasi unicamente nel fatto che la notte l'energia costa meno che di giorno e nei limiti di assorbimento di ogni utenza. Tutti siamo abituati ad avere energia quanto ci serve, senza limiti o quasi, e senza pensarci troppo. E' energia "on demand" resa possibile dai combustibili fossili a buon mercato che hanno giocato per tanti anni il ruolo del latte materno per la società industriale.

Siamo talmente abituati al fatto che l'energia elettrica sia disponibile on demand che ci sembra improponibile che la si possa ottenere dalle fonti rinnovabili. La critica che si sente spesso in proposito è "ma le rinnovabili sono intermittenti" come se questo mettesse la parola fine a ogni discussione (c'è chi ha scritto un intero libro su questo ovvio concetto; poteva risparmaiarsi la fatica). Ora, è chiaro che un impianto fotovoltaico, per esempio, non genera energia di notte e che un impianto eolico non ne genera quando non c'è vento. Ma la critica è concepita nell'ottica di un mondo che va rapidamente a sparire: quello di un sistema di produzione basato sui combustibili fossili che producono "on demand" a buon mercato.

Oggi, con la liberalizzazione del mercato elettrico, ci stiamo muovendo rapidamente verso un sistema della gestione della domanda di elettricità che va sotto il nome di "flessibilizzazione della domanda". Già lo si fa per le industrie che possono scegliere se acquistare energia a buon mercato, ma con il rischio di black out, oppure energia garantita, ma a prezzo più alto. Per i privati, questa scelta non esiste ancora, ma è possibile che ci si arrivi nel prossimo futuro. Tutto questo fa parte del concetto di "rete intelligente", dove sia la produzione come il consumo si adattano alle condizioni ambientali e di mercato. E' un modo per ottimizzare entrambe le cose in un sistema che può accomodare benissimo fonti intermittenti viste non come un'eresia ma come un ciclo di produzione che la domanda "flessibilizzata" può seguire.

Nel caso delle fonti rinnovabili intermittenti, la flessibilizzazione della domanda è una strategia alternativa a quella dell'immagazzinamento dell'energia. Non che l'energia elettrica non si possa immagazzinare; si può fare con bacini idroelettrici, batterie, aria compressa o altri metodi. Ma è sempre un costo aggiuntivo, per cui una rete veramente intelligente cercherà di ridurlo al minimo.

Così, potremmo trovarci ad avere energia a buon mercato verso mezzogiorno (quando gli impianti solari producono al massimo) e programmare - per esempio - di far partire la lavatrice in quel momento, oppure ricaricare le batterie dei veicoli. Oppure, potrebbe arrivarci la notifica di una perturbazione in arrivo: stasera verso le 9 ci si aspetta di avere il massimo produttivo degli impianti eolici; è un buon momento per accendere la pompa di calore a costi bassi. In un mondo futuro basato sulle rinnovabili, non è che in una notte senza vento uno dovrà restare al buio. Però bisognerà consumare l'energia immagazzinata, per esempio nei bacini idroelettrici, oppure generata dalla biomassa. In entrambi i casi, costerà più cara.

Tutto questo, per il momento, ci può sembrare remoto ma ci stiamo muovendo in questa direzione. Per approfondire, leggetevi l'ottimo articolo Flessibilizzazione della domanda di energia elettrica di Berizzi, Bovo e Chemelli.


13 commenti:

Anonimo ha detto...

Quello che mi preoccupa è che la situazione descritta, in sé neppure poi tanto terribile, finirà per diventare l'ennesimo strumento di ricatto, come al solito nelle mani sbagliate.

MicheleR ha detto...

Mi scusi professore, forse una domanda un po' sciocca ed ignorante. Ma non c'è modo di immagazzinare l'energia prodotta durante i picchi di produzione per renderla disponibile nei momenti di assenza di vento o di luce? Immagino che questo possa essere un annoso problema, ma come mai non lo ha citato nel suo articolo? Grazie e buon lavoro.

Ugo Bardi ha detto...

Immagazzinare si può, ma è sempre un costo aggiuntivo. La rete intelligente cerca di immagazzinare il meno possibile per minimizzare i costi. E' vero, avrei dovuto specificare meglio. Anzi.... modifico per chiarire. Grazie per il suggerimento.

Anonimo ha detto...

Sempre bellissimi spunti per la riflessione e mi agancio alla introduzione (complimenti a tua moglie che ha infranto la legge dell'ostetrica). Mio figlio pure è stato allattato a domanda e avevo la convinzione che doveva essere lui a maturare il momento di distacco cioè di svezzamento. La prima sua grande
decisione insomma.Seguendo la convinzione che la prima cosa da svillupare è una sana autodeterminazione dove le decisioni riguardano bisogni che solo l'individuo in questione può valutare pienamente ha guidato la mia scelta. I miei genitori,figli della loro epoca, erano invece stati convinti di far' valere per primo grande insegnamento la obbedienza come valore principale.
Mio figlio si è deciso a quattro anni di cambiare sorgente, situazione che mi ha spesso messa in crisi e fatto rivedere tutte le mie convinzioni.Essendo cresciuta in Germania la mia esperienza base era simile a quella americana perché fortemente influenzata da quella cultura e il loro mondo "Instant".
Per chiarimi le idee mentre mio figlio poppava ho perfino divorato un libro ordinato a New York (dell' Antropological Institut) che presentava una raccolta di studi intorno al breastfeeding : le abitudini nel tempo e le conseguenze per la salute di madre e figlio. Ci sarebbe da fare tante considerazioni importanti, come i vaccini di massa somministrati appena nascono e di cui un bambino allatato non ha assolutamente bisogno perché protetto dagli anticorpi della madre...
Il mio più grande stupore è l'EFETTO su mio figlio cresciuto con questa realtà di NATURALE ABBONDANZA. Ha un sistema di autoregolazione formidabile. Non va mai oltre i suoi bisogni. Può avere il cibo più buono del mondo davanti a se, sé sente di non aver' bisogno non lo mangia.
Io invece sono cresciuta in un periodo di scarsità e mancanza e ho l'impulso di finire il piatto anche quando sono piena.
Uscire da assurdi condizionamenti, orari rigidamente stabiliti, verificando momento per momento i reali bisogni è davvero un concetto fondamentale per arrivare ad un mondo più sano.
Invece siamo sempre più lontanti da una visione di questo tipo e costretti sempre di più a muoverci in un robotic-system.

Maria

Pippolillo ha detto...

Ma, via via che le risorse si riducono, è probabile che diventi impensabile tenere un'automobile inutilizzata per la maggior parte del tempo; come è il caso di solito per le auto private.

D'accordo su tutto l'articolo ed anche sulla frase che ho citato sopra ma qui ci scontriamo con una mentalità ancora molto diffusa.
Lo spostamento, il fare tanti Km sia per lavoro, sia personalmente, sia per far circolare le merci è ancora la cosa preferita ai più.
Quando dico che a me non piace guidare, rischiare la pelle sulle strade, vengo visto come un marziano. Se poi affermo che in centro a Torino ci vado solo in autobus e nelle lunghe distanze prendo il treno quasi quasi chiamano il 118 ed il reparto psichiatrico.
Ho ancora l'auto perché non posso farne a meno del tutto, i treni regionali o comunque i mezzi pubblici nella tratta intercomunale sono molto scomodi, ma ciò non toglie che cerco di usarli il più possibile.
D'accordo che se i costi dell'auto continueranno a crescere, sempre più persone ne faranno a meno.

Anonimo ha detto...
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Anonimo ha detto...
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Anonimo ha detto...
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Ugo Bardi ha detto...

Scusate, ho eliminato tre commenti che avevano a che fare con i ghiacci artici. Mi sembravano completamente fuori posto come commenti a questo post. Se volete discutere su questo argomento mi sembra che il posto adatto sia www.climalteranti.it

Lorenzo M. ha detto...

Il mio dubbio riguardante la flessibilità della domanda riguarda i mesi invernali dove la produttività del fotovoltaico è minima (il mio piccolo impianto in dicembre ha prodotto meno di 1 kWh al giorno e in certi giorni non ha prodotto praticamente niente). Mi chiedo se in questi mesi l'eolico o l'eventuale accumulo (comunque sempre limitato) possono compensare in parte la scarsissima produttività del solare per un periodo di diversi mesi.
Esistono a questo proposito degli studi?

Lorenzo M. ha detto...

P.S. Scusate per i molti errori del mio post precedente. (Dovrei rileggere prima di pubblicare sopratutto se scrivo in fretta.)

perditempo ha detto...

salve,
mi avrebbe fatto piacere leggere l'approfondimento suggerito, l'articolo Flessibilizzazione della domanda di energia elettrica di Berizzi, Bovo e Chemelli, ma il link non e' piu' disponibile.
Sarebbe troppo chiedere se si puo' correggerlo, o eventualmente inviare il pdf su amba [presso] inbox punto com ?
In ogni caso la ringrazio molto per i post interessanti :)

Ugo Bardi ha detto...

Mah.... in effetti l'articolo è sparito. Ho chiesto a uno degli autori dove lo si può trovare. Vediamo se mi risponde