Blackout energetici in Sud Africa: le soluzioni risiedono nei parchi solari, nello stoccaggio di batterie su larga scala e nella fine del monopolio di stato

May 16, 2023

Professore di Gestione della Tecnologia, Università di Pretoria

David Richard Walwyn riceve finanziamenti dalla National Research Foundation per un progetto sullo sviluppo della tecnologia Vehicle-to-Grid. Il progetto non è correlato al contenuto di questo articolo.

L'Università di Pretoria fornisce finanziamenti come partner di The Conversation AFRICA.

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I continui blackout stanno costando caro al Sudafrica. La crisi dell’elettricità costituisce un ostacolo alla crescita, distrugge la fiducia degli investitori e ostacola quasi tutte le attività economiche. Ha aumentato i costi di produzione per produttori e rivenditori e ha innescato una nuova ondata di inflazione e aumenti dei tassi di interesse.

Qualsiasi soluzione comporterà ovviamente dei costi perché richiederà l’adozione di nuove tecnologie, come i parchi solari su larga scala collegati alla rete e collegati allo stoccaggio dell’energia delle batterie. Ma queste tecnologie sono costose. Un parco solare composto da 50 MW di pannelli fotovoltaici con 240 MWh di capacità di stoccaggio costerà 2,6 miliardi di rand. Le batterie rappresentano la spesa maggiore, rappresentando circa il 40% del costo totale.

Un pannello fotovoltaico converte l'energia solare in elettricità, che può essere utilizzata per caricare un banco di batterie o fornire direttamente i consumatori. Le batterie poi forniscono l'energia immagazzinata nella rete durante i periodi di punta.

La combinazione del solare con lo stoccaggio lo rende più costoso del carbone – che rappresenta ancora l’80% della produzione di elettricità del Sud Africa – se si confrontano le unità di energia prodotta. Ma questa tecnologia è conveniente rispetto alle opzioni che i consumatori stanno già adottando in volumi significativi – generatori diesel o batterie di piccole dimensioni accoppiate a inverter – purché sia ​​su larga scala e venga utilizzata solo per la potenza di picco.

Io sostengo che il Sudafrica può risolvere gran parte della sua crisi energetica costruendo nuove strutture costituite da batterie di stoccaggio con pannelli fotovoltaici. Tuttavia, la nuova tecnologia non può essere utilizzata senza una riforma del mercato energetico all’ingrosso.

Gran parte dell'attenzione dei media sulla crisi energetica si è concentrata sulla capacità di generazione, o sulla sua mancanza. Ma c’è un altro contributo altrettanto importante: l’incapacità del governo di separare Eskom (l’azienda elettrica statale) e creare un operatore del mercato e un operatore del sistema di trasmissione come entità indipendenti.

Un operatore di mercato è una "borsa" dell'energia. Facilita i contratti tra i produttori di energia, il sistema di trasmissione e i distributori. Molti paesi nel mondo hanno già ristrutturato il proprio settore della fornitura di energia elettrica per creare un tale mercato e introdurre una maggiore concorrenza tra i produttori di energia.

Il Regno Unito, il Canada, gli Stati Uniti e molti paesi dell’Unione Europea hanno intrapreso riforme di mercato come questa, con risultati positivi.

Il Sudafrica ha manifestato l'intenzione di seguire tale approccio nel 1998, ma non ha mai adottato questa politica. Al contrario, ha mantenuto in vita un’azienda statale sempre più inefficiente e disfunzionale. Di conseguenza, il Paese presenta una carenza di capacità di generazione, una carenza di capacità di connessione e trasmissione e un crescente disastro ambientale.

L'analisi dei dati di utilizzo del portale Eskom suggerisce che i continui blackout elettrici hanno portato a cambiamenti nel panorama energetico del paese.

Dal lato dell’offerta, i clienti utilizzano sempre più fonti energetiche alternative. I consumatori che necessitano di un approvvigionamento energetico stabile hanno adottato piani alternativi, nella maggior parte dei casi passando all’uso di generatori diesel. I dati sul consumo di diesel non sono disponibili, ma, sulla base del deficit di elettricità, stimo, utilizzando i dati di aprile 2023, che il consumo aggiuntivo di diesel, escludendo Eskom e i produttori di energia indipendenti, sia stato di circa 660 milioni di litri al mese, ovvero quasi uguale all’importo utilizzato dall’intero settore dei trasporti.

Dal lato della domanda, i blackout hanno portato a spostamenti nell’uso dell’elettricità della rete in orari diversi del ciclo giorno/notte. Ciò è stato determinato principalmente dall’uso di batterie al litio. Eskom sta già segnalando una domanda aggiuntiva di 1,4 GW per ricaricare le batterie, ovvero circa il 5% di carico aggiuntivo sulla rete.