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Indice

Introduzione                                              IX

Capitolo 1 - Essere rete                                   1

Capitolo 2 - Genesi della rete                            23

Capitolo 3 - La città più elettrica                       57

Capitolo 4 - Una rete per l'impero                        83

Capitolo 5 - Il giorno peggiore nella storia della rete  115

Capitolo 6 - In trenta milioni al buio                   135

Capitolo 7 - Riformare la rete                           157

Capitolo 8 - L'energia della rete                        189

Capitolo 9 - Toccare la rete                             223

Capitolo 10 - La rete sulla luna                         251

Note                                                     287

Indice analitico                                         301


 

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Pagina VII

Ha ragione la National Academy of Engineering americana. La rete elettrica è il più grande successo conseguito dall'ingegneria nel XX secolo. Uno straordinario intrico di milioni di chilometri di cavi che prende l'energia dai luoghi di produzione e la convoglia verso le nostre case, i nostri televisori, computer, frigoriferi, lavatrici, e giù fino allo spremiagrumi e al tostapane. Per chi è nato nel mondo occidentale nella seconda metà del XX secolo, l'elettricità non è una conquista, è una presenza scontata, una compagnia silenziosa e costante, quasi fosse parte dell'ambiente naturale. Non potremmo nemmeno lontanamente pensare di vivere senza.

Qualcuno di noi ha provato che cosa significa, per un giorno, quattro anni fa. Era il 28 settembre 2003, e a Roma si celebrava la prima Notte Bianca. Centinaia di eventi dovevano susseguirsi dal tramonto fino al mattino successivo, per non parlare delle performance estemporanee di artisti di strada, dei locali aperti fino all'alba. Poco dopo le tre, all'improvviso, è mancata la corrente. Così, senza preavviso, le luci della città si sono spente tutte insieme, con gli amplificatori dei concerti e i maxischermi dei bar. (Insieme a tutti i dannati apparecchi domestici di 57 milioni di italiani.) Era caduto un albero in Svizzera, avremmo saputo il giorno dopo, mentre in alcuni quartieri la luce non tornava fino a sera: il blackout era durato tutta la domenica. Una giornata senza informazioni, con la verdura che si squagliava dietro l'inutile porta del frigo e l'ascensore che giaceva spiaggiato al pianoterra senza curarsi del nostro fiatone.

Quella giornata, quel blackout del 2003, ha ricordato a tutti noi quanto non solo la società nel suo complesso, ma ogni nostro atto quotidiano dipenda dalla corrente elettrica. E ci ha mostrato in un solo colpo quanto sia fragile la tentacolare rete che innerva gli organi vitali della nostra civiltà. Possibile che basti la caduta di una quercia nel Canton Ticino per mettere in ginocchio tutta la penisola?

È di questa fragilità – oltre che della storia di un'incredibile conquista dell'umanità dai tempi pionieristici di Edison, Tesla, Westinghouse – che parla Phillip Schewe nelle pagine che seguono. E lo fa partendo dall'esperienza americana, che in questo campo, per una volta, corre su binari paralleli alla storia europea (persino il blackout italiano del 2003 fu preceduto di poche settimane da una gigantesca interruzione di corrente nel nord-est degli Stati Uniti). Con il progressivo aumento della domanda, la diversificazione delle utenze e il prossimo, graduale mutamento della "geografia" della produzione – tra combustibili fossili e nucleare centralizzati e fonti rinnovabili distribuite – la vecchia rete elettrica, la maggiore conquista ingegneristica del XX secolo, sta diventando vecchia, obsoleta.

I blackout, negli Stati Uniti come in Europa, sono sempre più frequenti, ma il problema della rete elettrica di domani non è solo una questione di domanda ed erogazione. Solo per fare un esempio, nel prossimo futuro saranno sempre di più le abitazioni in grado di provvedere autonomamente al proprio fabbisogno elettrico, grazie al fotovoltaico o ad altre fonti rinnovabili. E in un bel giorno di sole i pannelli produrranno più elettricità di quella necessaria, riversando l'eccedenza nella rete a un prezzo concordato con il gestore. Ma il giorno dopo, con la pioggia, l'abitazione preleverà elettricità dalla rete.

Per gestire la strutturale discontinuità produttiva caratteristica delle fonti rinnovabili – che saranno via via un capitolo sempre più rilevante nel panorama della generazione elettrica – unita alla novità di utenti che saranno al tempo stesso produttori e consumatori su piccolissima scala, la rete di distribuzione dovrà essere una rete intelligente, in grado di gestire i flussi in modo affidabile e di garantire continuità di erogazione anche a fronte degli alti e bassi della domanda e dell'offerta. Domani bisognerà lasciarsi alle spalle il controllo centralizzato e il flusso unidirezionale "dal produttore al consumatore", adottando una strategia flessibile, che preveda un flusso multidirezionale e una gestione delocalizzata, arrivando a calibrare in tempo reale la generazione, la fornitura e persino il prezzo dell'energia elettrica, grazie anche a contatori digitali che misurino in tempo reale i consumi, comunicandoli ai sistemi di gestione: un settore in cui l'Italia è oggi leader mondiale, con i 30 milioni di contatori digitali installati sul territorio nazionale.

Negli Stati Uniti, con un occhio alle potenziali minacce terroristiche e uno al portafogli, si sta studiando una modernizzazione della rete elettrica di cui l'autore di questo volume è uno dei maggiori sostenitori: anche perché i blackout di vasta portata, quelli che coinvolgono più di 50.000 utenze, sono quasi triplicati dall'inizio degli anni novanta a oggi. E oltre ai disagi per i singoli provocano conseguenze sempre più gravi sul piano economico. Per l'Unione Europea, con motivazioni diverse ma obiettivi simili, la rete elettrica intelligente è una priorità che passa attraverso la SmartGrids European Technology Platform for the Electricity Networks of the Future, un organismo nato nel 2005 e formato dalle aziende elettriche e dalla comunità scientifica con l'obiettivo di indirizzare la ricerca nel campo delle reti del futuro. In vista di un traguardo che mira a diversificare le fonti di approvvigionamento, a favorire la liberalizzazione del mercato elettrico, a migliorarne l'efficienza.

Chissà che la smart grid, la rete elettrica intelligente, non sia destinata a conquistarsi il titolo di maggiore successo ingegneristico del XXI secolo.

Marco Cattaneo

Direttore della rivista Le Scienze, edizione italiana di Scientific American

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Pagina XI

La rete elettrica ormai è dappertutto. Entra in casa vostra, nella vostra camera da letto, arrampicandosi fino alla lampada sul comodino. E lì mentre dormite e aspetta che vi svegliate la mattina. Nel suo complesso, la rete è una macchina, la più complessa mai costruita. La National Academy of Engineering l'ha chiamata la più grande realizzazione ingegneristica del Ventesimo secolo. Rappresenta il più grande investimento industriale della storia.

Eppure, la rete elettrica non è una cosa specifica, ma diverse cose: la strada per recapitare un prodotto a milioni di clienti, una sorta di alleanza difensiva NATO fatta di società di servizi pubblici che si sono impegnate a sostenersi a vicenda nel momento del bisogno, una piattaforma che supporta un movimento globale d'informazioni e una borsa valori che può convogliare enormi risorse nell'arco di qualche secondo. La rete sembra quasi viva, come un enorme sistema nervoso.

Nella sua essenza, l'elettricità è una specie di fulmine in bottiglia. Questo libro parlerà in parte della bottiglia — ovvero dell'energia irrequieta contenuta, talvolta a fatica, in una colossale rete di fili e macchine — e in parte del fulmine — una versione addomesticata della saetta che lacera il cielo, una potenza resa docile che può trasformarsi in calore, luce, rotazione, trazione e bit in un flusso digitale.

Questo è il primo libro non specialistico dedicato allo sviluppo del sistema dell'energia elettrica, dall'epoca di Edison a oggi. È storia, ma non storia accademica. Non cercheremo di sviscerare nei dettagli le evoluzioni tecnologiche; non seguiremo la storia della rete in parallelo su tutti i continenti. Porremo l'accento sul racconto, in termini semplici e vivaci, della storia dell'elettricità.

L'arrivo della rete può essere considerato l'equivalente ingegneristico della conquista del West. Audaci pionieri si spingevano nelle praterie sconosciute della tecnologia, fondando dapprima piccoli villaggi, che successivamente si svilupparono in grandi aree metropolitane di energia. Ancora più tardi arrivò la rete elettrica a connessione universale che oggi il mondo sviluppato dà per scontata. Nei paesi poveri (la maggioranza della popolazione mondiale), l'elettricità è più scarsa. Il grande sforzo volto a migliorare la qualità della vita mediante un uso efficiente dell'energia è, purtroppo, ancora nelle prime fasi.

In verità, anche se la rete elettrica è diventata insostituibile e vitale per molti aspetti della vita pubblica e privata, il suo prezzo è alto. C'è il costo delle perdite sostenute dalle aziende a causa delle interruzioni di servizio: solo negli Stati Uniti ammontano a decine di miliardi di dollari l'anno. Poi c'è il costo politico dell'acquisto delle risorse energetiche da paesi instabili e il costo ambientale dell'estrazione di combustibili dalla terra e dell'inquinamento dell'aria, dell'acqua e del terreno.

Il libro parte dal grande collasso che il sistema subì per il blackout nordamericano dell'agosto del 2003: in quell'occasione, 50 milioni di persone rimasero senza energia elettrica. Cosa succede in una metropoli come New York quando ascensori, treni, semafori, distributori di benzina e macchine cuore-polmone all'improvviso si arrestano? Noi diamo l'elettricità per scontata e non ci rendiamo conto di quanto sia importante, finché non viene a mancare. Nel Capitolo 1 esamineremo quanto i tentacoli del sistema elettrico si siano insinuati nella vita moderna.

Nel Capitolo 2 seguiremo l'effettivo realizzarsi della rete, con le imprese (a volte piratesche) di imprenditori-inventori come Thomas Edison, George Westinghouse e Nikola Tesla. L'embrione di quella che sarebbe in seguito divenuta una rete mondiale nacque nella parte vecchia di Manhattan, come un'iniziativa di scoperta e di intrepida esplorazione, paragonabile per spirito e rilevanza all'arrivo di Colombo nel nuovo mondo. Nel frattempo, vedremo meglio che cos'è concretamente l'elettricità.

Il Capitolo 3 mostra come l'elettricità entrò per la prima volta nelle case delle persone comuni e non solo in quelle della clientela ricca servita dalla prima rete di Edison; come vedremo, l'arrivo dell'elettricità produsse non una, ma più rivoluzioni: nelle attività domestiche, nel modo di gestire le fabbriche, nel modo di progettare e distribuire le informazioni e i prodotti. L'inizio dell'elettronica portò con sé l'età della radio prima e della televisione poi. Di conseguenza cambiò molto anche il mondo dell'intrattenimento serale.

Il Capitolo 4 analizza ciò che avvenne quando l'elettricità finalmente sconfisse i suoi rivali energetici. Seguiremo lo sviluppo di tre grandi reti elettriche: quella dell'Unione Sovietica, nata a cavallo fra la rivoluzione e la guerra civile; quella della valle del Tennessee, sviluppata fra la Grande Depressione e la Seconda Guerra Mondiale; quella della città di New York, dove Consolidated Edison divenne l'azienda elettrica più famosa d'America.

Nei Capitoli 5 e 6 parleremo di quello che ritengo essere stato il giorno più nero della storia della rete, il 9 novembre 1965. Quel giorno, una gigantesca crisi del sistema elettrico statunitense e canadese – un preavviso di quello che sarebbe stato il blackout del 2003 – tolse l'elettricità a 30 milioni di persone.

Il Capitolo 7 esamina i lunghi strascichi di quell'evento e la vasta ristrutturazione che ha provocato nell'industria elettrica, soprattutto in termini di dismissioni, liberalizzazioni e introduzione di nuove tecnologie. L'effetto di questo vasto rimescolamento si sente ancora ai nostri giorni.

Come si produce l'elettricità? Nel Capitolo 8 visiteremo alcuni impianti di produzione elettrica, fra cui "Big Allis", per un certo periodo la più grande centrale a vapore del mondo. Poi studieremo una casa ad alta efficienza energetica nel Maryland, che non solo produce il grosso dell'elettricità che consuma, ma addirittura ne cede una parte alla rete. Infine, visiteremo una centrale a combustibile nucleare sul fiume Hudson, dove la sicurezza è molto rigorosa.

Come arriva l'elettricità in casa nostra? Il Capitolo 9 analizza il funzionamento di una tipica azienda elettrica: l'Idaho Power Corporation. Vedremo come si produce l'energia elettrica, come viene trasmessa a lunga distanza, come si ripara la rete, come l'elettricità viene ceduta, frazionata e rivenduta, come entra in casa, come arriva nelle camere e giunge agli apparecchi elettrici e come fanno i responsabili delle aziende produttrici a determinare come sarà prodotta l'elettricità fra 10 anni.

Sono molti a godere dei benefici dell'elettricità, ma sono molti di più quelli non ne godono. L'ultimo capitolo confronta i sistemi di distribuzione elettrica in varie parti del mondo – Ohio, Uganda, India e Cina – e riflette sulla relazione esistente fra elettricità e qualità della vita. Il libro non si chiude con previsioni sulle future politiche energetiche o con sinossi delle innovazioni ad alta tecnologia che sono in corso: queste previsioni non di rado fanno fiasco e comunque la tecnologia di oggi sarà presto sopravanzata da sviluppi ancora più nuovi. Seguiremo invece un interessante esempio dell'ingegno umano in azione, in termini di dispositivi elettrici e sfide ingegneristiche. Questo evento, che ci illumina sul senso della rete, è l'atterraggio dell'uomo sulla Luna, nel 1969.

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