L'elettricità dà i numeri

Per quante ore funziona una centrale elettrica? Come si misurano l'energia e la potenza delle nostre centrali elettriche? Che cos'è il fattore di utilizzo?

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Energia elettrica: le misure.

Una centrale elettrica è come un motore e un motore, anche quando è spento, ha una sua "potenza installata": la potenza è il massimo che può dare quando lo si mette in moto. Vale per una centrale nucleare esattamente come per la vostra automobile. L'energia è quello che il motore effettivamente produce quando è in moto. Come si misurano potenza ed energia? La somiglianza tra le unità di misura può confondere.
 
LA POTENZA
kiloWatt (kW)
MegaWatt (MW) ----> kW x 1.000 (mille)
GigaWatt (GW) ----> kW x 1.000.000 (1 milione)
TeraWatt (TW) ----> kW x 1.000.000.000 (1 miliardo)
 
Queste sono unità di misura della potenza. Una centrale elettrica da 1.000 MW, per esempio, è un motore capace di erogare istantaneamente quella potenza.
 
POTENZA NETTA In generale sulle pagine di informazione (giornali, telegiornali, periodici...) e per le letture meno tecniche, è solitamente implicito che il valore di potenza - 1.000 MW, nel nostro esempio - si riferisca alla potenza elettrica netta, che per essere precisi andrebbe scritto "1.000 MWel", dove "el", o anche solamente "e", stanno appunto per "elettrica".
 
POTENZA LORDA Una centrale deve però convertire una fonte di energia (carbone, uranio, sole, vento...) in un'altra, l'elettricità, attraverso una serie di passaggi. Questi passaggi hanno un "prezzo" che deve essere compensato dal motore vero e proprio: per garantire quei 1.000 MWel netti, la potenza lorda della centrale dovrà essere superiore.
 
Di quanto superiore, dipende dalla tecnologia: se un sistema termoelettrico con turbina a vapore ha un rendimento del 30%, per avere 1.000 MWel dobbiamo disporre di 3.000 MWth, dove il "th" sta per termici e indica la potenza lorda del motore.
 
L'ENERGIA
kiloWattora (kWh)
MegaWattora (MWh) ----> kWh x 1.000 (mille)
GigaWattora (GWh) ----> kWh x 1.000.000 (1 milione)
TeraWattora (TW) ----> kWh x 1.000.000.000 (1 miliardo)
 
Queste sono le unità di misura pratiche dell'energia elettrica prodotta nel periodo di funzionamento della centrale. I kiloWattora fatturati in bolletta sono l'energia che consumate in casa sommando la potenza e le ore di funzionamento dei vostri apparecchi elettrici.
 
IL FATTORE DI UTILIZZO
Una centrale elettrica che funzioni ininterrottamente per 1 anno (8.760 ore) avrà prodotto a fine anno più di 8.760.000 MWh (8.760 GWh). Ma non esistono centrali che possano funzionare così: ci sono i fermi tecnici, la manutenzione, il carico del combustibile, il giorno e la notte per gli impianti solari, i venti deboli per le pale eoliche e via dicendo.
 
Il numero di ore di funzionamento deriva da misure statistiche per alcune tecnologie (solare, eolico eccetera) e da calcoli di progetto per altre. Una centrale nucleare ad acqua pressurizzata (PWR) da 1.000 MWh con un fattore di utilizzo del 90%, che equivale a 35-36 giorni di fermo l'anno, funzionerà per circa 7.900 ore fornendo 7.900.000 MWh (7.900 GWh). A parità di potenza una centrale fotovoltaica con un fattore di utilizzo del 15% potrebbe funzionare a pieno regime per 1.314 ore fornendo 1.314.000 MWh (1.314 GWh).

25 Ottobre 2010