Una bussola per le decisioni di investimento in campo energetico: il binomio LCOE-LACE, tra costi di generazione e costi evitati

In un contesto energetico delicato come quello che stiamo vivendo negli ultimi mesi tra cari bolletta, aziende che non riescono più a sostenere i costi ed una volontà di cambiare rotta nell’ottica di una maggior indipendenza dal punto di vista energetico, produttori, consumatori e aziende desiderano tutti una bussola che possa districare e dare una chiave di lettura su ciò che effettivamente sta accadendo, per  fornire una conoscenza dell’attrattiva economica nell’impiego di tecnologie alternative per la generazione di energia elettrica.

A tal proposito, proprio nel contesto energetico, esistono 2 indici di cui probabilmente sentiremo sempre più parlare in futuro nelle decisioni di investimento (o per lo meno se ne dovrebbe parlare di più): il LCOE – Levelized cost of electricity e il LACE – levelized avoided cost of electricity, che per semplificare chiameremo rispettivamente “costi di generazione” e “costi evitati”.

Il costo di generazione dell’energia elettrica è una misura di costo comunemente utilizzata che riflette sia i costi di capitale sia i costi operativi di impiego ed esecuzione la cui unità di misura è $/MWh.

Tuttavia, come spesso notato dalla EIA – Energy Information Administration, la principale agenzia della U.S. Federal Statistical System, responsabile per la raccolta, l’analisi e la distribuzione delle informazioni sull’energia, il confronto diretto di LCOE tra tecnologie, per determinare la competitività economica delle alternative provenienti da diverse fonti, è problematico e potenzialmente fuorviante.

Le decisioni di investimento in impianti moderni non sono influenzate esclusivamente dalle specifiche tecnologie, il costo di manutenzione e manodopera, il costo di combustibile e i regimi fiscali delle singole nazioni, ma anche dalle caratteristiche territoriali, dal tasso di utilizzo previsto per l’impianto, dal mix di risorse già presente in una determinata zona e la sua ripercussione sulle economie che ruotano attorno al rimpiazzo di queste fonti energetiche già esistenti.

Poiché l’offerta energetica deve essere bilanciata su base continua, le tecnologie dispacciabili (impianti di energia elettrica che possono essere utilizzati su richiesta dei gestori della rete elettrica, in base alle esigenze del mercato) in genere hanno più valore per un dato sistema rispetto a quelle non dispacciabili, a cui appartengono la maggior parte delle risorse rinnovabili, in quanto funzionano sulla base della disponibilità di una data fonte di energia in genere intermittente (presenza/assenza di vento, presenza/assenza di moto ondoso, condizioni atmosferiche).

Per esempio: una risorsa eolica, che può essere l’alternativa migliore al rimpiazzo di un impianto a gas, avrà un valore differente rispetto al caso in cui si dovesse sostituire un impianto a carbone.

Ecco quindi che interviene un altro indice molto importante: il LACE per il calcolo dei costi evitati.

Il costo evitato considera sia la variazione giornaliera che stagionale della domanda di elettricità nella regione dove il nuovo progetto è preso in considerazione e le caratteristiche del parco energetico esistente al quale viene aggiunta nuova capacità, confrontando così la potenziale risorsa di nuova generazione con il mix già esistente ed i possibili candidati da poter rimpiazzare.

Diversamente dal LCOE, il calcolo del LACE richiede strumenti per simulare il funzionamento del progetto in corso di valutazione nel suo particolare sistema di produzione regionale.

Se più tecnologie sono disponibili per soddisfare la domanda, la differenza tra LACE e LCOE può essere calcolato per ciascuno di esse per determinare quale progetto prevede il più alto valore economico netto.

Il raffronto dei risultati ottenuti dalle indagini svolte con gli strumenti sopra descritti (LACE e LCOE) offre la misura di quello che può essere il potenziale profitto (o perdita) per unità di energia prodotta dell’impianto.

Detto questo, grazie a questi indici è possibile fare considerazioni più accurate quando si parla di valori misurabili e di applicazione degli stessi; il problema sorge quando ci si scontra con realtà come: opinione pubblica, politiche territoriali, leggi, timori di infiltrazione della criminalità, tutti aspetti che possono far più o meno leva sul pensiero di chi non può o non vuole conoscere strumenti che danno l’opportunità di approcciarsi ad un settore ormai in via di sviluppo.

Per fare degli esempi sulla complessità delle decisioni e la necessità di usare strumenti di calcolo che racchiudano il maggior numero possibile di variabili:

• nella loro perfezione numerica, tali indici non prendono in considerazione una valutazione esplicita di quelle che sono le riduzioni di emissione di anidride carbonica, una voce di costo che però diventa espressione diretta di ordinanze nazionali e di politiche che vogliono favorire l’energia rinnovabile tramite incentivi.
• l’energia da fonte nucleare ha uno dei coefficienti di utilizzo più elevati in assoluto fra tutte le risorse dispacciabili, possiede 0 emissioni di CO2, un costo di generazione energetica ragionevole, anche senza il ricorso ad incentivi, che nel lungo periodo diventa di gran lunga migliore anche di alcune fonti rinnovabili; tuttavia l’opinione pubblica, nonché alcune correnti politiche, sono avverse per ragioni tanto emotive (ricordiamo i disastri di Chernobyl e Fukushima) quanto di convenienza per cavalcare proprio quest’onda di emotività.
• alcune risorse rinnovabili, come il solare fotovoltaico, hanno un costo di produzione dell’energia elevato, quindi, a fronte di politiche di incentivazione, spesso ci troviamo davanti ad un escamotage meramente finanziario più che di utilità produttiva per il paese, in virtù del fatto che il coefficiente di utilizzo di questa fonte è tra i più bassi, assieme anche all’eolico, per non parlare dell’autonomia di tali impianti (25 anni contro gli oltre 60 a volte 80 per gli impianti nucleari di ultima generazione) facendo così nascere una nuova voce di costo che è quello dello smaltimento; sbarazzarsi o rimpiazzare questa tecnologia non è proprio semplice, in quanto i pannelli sono riciclabili ma, essendo composti da diversi elementi, richiedono un trattamento speciale che ha dei costi sia in termini economici che di impatto ambientale, e quindi di energia utilizzata per il riuso.
• È risaputo che il geotermico è una fonte rinnovabile con un coefficiente di utilizzo paragonabile a quello del nucleare (90%) in quanto sfrutta a ciclo continuo l’energia termica della crosta terrestre; tuttavia, a parità di capacità di impianto da 15 MW (unità di misura per calcolare la capacità di una centrale energetica), un impianto idroelettrico delle stesse dimensioni, ma con coefficiente di utilizzo non superiore al 60%, ha un LCOE inferiore (in Italia al momento è 94,16 contro 103,52 del geotermale – fonte: IEA, International Energy Agency). L’ago della bilancia parrebbe abbastanza equilibrato: abbiamo da un lato un coefficiente di utilizzo più elevato, ma dall’altro un costo energetico inferiore. Quale utilizzare? La scelta dipenderà da quale si vorrà incentivare in termini finanziari, se è impattante più o meno sull’economia energetica di un territorio e soprattutto l’impronta ambientale, in quanto col geotermico ci sono considerazioni da fare sul rilascio di inquinanti dal sottosuolo e nel sottosuolo, sui microsismi che possono provocare, addentrandoci così in contesti geologici complessi, mentre per le dighe idriche vi è una vera e propria trasformazione del paesaggio, che comunque parrebbe essere il male minore.

E’ in questi scenari complessi che a quel punto si dovrebbero utilizzare altri indici e valutazioni tra cui proprio il LACE.

In conclusione l’utilizzo di questi due strumenti applicati a  realtà specifiche, mediante acquisizione diretta dei dati, e non fruendo di medie matematiche e dati statistici di siti più o meno istituzionali, può dare risultati sorprendenti al fine di ottenere stime più accurate;  deve inoltre considerarsi che il LACE è una metodologia molto giovane e nell’immediato futuro, a seguito di ulteriori perfezionamenti, porterà sicuramente giovamento ai soggetti interessati a svolgere valutazioni ed assumere  decisioni  in materia di investimento nel campo della produzione di energia elettrica, giovamento che in alcuni elaborati accademici o governativi già si può intravedere, applicabili anche a comunità e realtà territoriali come l’Abruzzo.

Scarica gli LCOE nazionali – termini numerici

Scarica gli LCOE nazioni – formato grafico

*Viene allegata una tabella semplificata dei costi energetici suddivisa per paesi e tipologia di impianto (excel e immagine PNG con grafici) tenendo conto di un tasso di sconto al 7% per la costruzione delle centrali energetiche, prezzo del carbone 30USD/ton, costo per la produzione di calore 37.06USD/MWh, prezzi di mercato standard di carbone e gas come da sito istituzionale IEA, Internationa Energy Agency – https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/levelised-cost-of-electricity-calculator

**Le seguenti tabelle sono estrapolate da medie nazionali, assunzioni matematiche rielaborate dalla stessa IEA e potrebbero non corrispondere perfettamente alla realtà, ma possono dare un’idea del funzionamento e delle stime territoriali di un indice storico come quello del LCOE.