Potenza ed energia sono termini spesso utilizzati negli odierni dibattiti economici, ecologici e politici. Per questo motivo è fondamentale comprendere bene i concetti che stanno alla base di questi argomenti, ed in particolar modo saper distinguere correttamente le diverse unità di misura esistenti. Questo potrebbe sembrare un compito semplice, ma spesso la confusione che si crea è evidente.
La potenza si misura in Watt (W): questa unità di misura la troviamo quindi associata a tutto ciò che genera o consuma energia elettrica. Dobbiamo però ben tenere a mente che il Watt rappresenta la potenza, e quindi l’energia prodotta o consumata in un solo secondo. Quando vogliamo invece conoscere l’energia prodotta o consumata in un certo periodo di tempo dobbiamo utilizzare un’altra unità di misura: il Watt-ora (Wh), ovvero l’energia fornita in 1 ora di tempo.
Ovviamente sia W che Wh sono unità di misura dotate di sottomultipli ma soprattutto di multipli, e cioè k(kilo), M(mega), G(Giga) e T(Tera). Si possono avere quindi kW e kWh (1000 W e 1000 Wh); MW e MWh (1 milione di W e 1 milione di Wh); GW e GWh (1 miliardo di W e 1 miliardo di Wh); TW e TWh (mille miliardi di W e 1000 miliardi di Wh). Sono cifre che a prima vista possono apparire immense ma che, come ci apprestiamo a leggere, sono abitualmente usate quando si parla di energia.
Facciamo ora qualche esempio. Una centrale a carbone di media grandezza può avere una potenza di circa 500 MW. Ma attenzione: se volessimo concentrarci sull’effettiva quantità di energia prodotta dovremmo innanzi tutto conoscere per quanto tempo è in funzione il nostro impianto. Poniamo il caso che volessimo sapere quanta energia produce in un anno la nostra centrale. Ebbene, il calcolo è molto semplice: in un anno ci sono circa 8760 ore e comunemente una centrale a carbone o gas resta in funzione per circa 8000 ore (per circa 750 ore viene chiusa per manutenzione). Sappiamo che la potenza è 500MW, e quindi l’impianto in 1 ora genera 500 MWh (energia prodotta). A questo punto per avere l’energia prodotta in un anno non dobbiamo far altro che una semplice moltiplicazione: 500 x 8000 = 4000000 MWh, che possiamo anche scrivere come 4000 GWh oppure come 4 TWh.
È quindi fondamentale rendersi conto di quali numeri ci interessino veramente. La potenza (W) ci dà un indizio sulla reale portata dell’impianto, ma solo conoscendo l’effettiva durata di funzionamento della centrale potremo capire la quantità di energia prodotta (Wh). Facciamo un altro piccolo esempio: prendiamo una piccola centrale a gas di 100 MW e un grande impianto eolico della medesima taglia. Visto che hanno la stessa potenza, chi produce più energia in un anno? La risposta è semplice: la centrale a gas. Essa infatti rimane in funzione per circa 8000 ore all’anno contro le circa 2000 di un parco eolico, che deve fare i conti con l’instabilità della propria fonte primaria, ovvero il vento. C’è però da aggiungere che la centrale eolica produrrà certamente meno energia, ma sicuramente in modo più pulito e sostenibile. Lo stesso discorso si può fare per un impianto fotovoltaico, dove i fattori da tenere in considerazione sono diversi: inclinazione dei pannelli, irraggiamento, ora del giorno e altri ancora.
Per quanto concerne il consumo di energia, il discorso non cambia di una virgola. Dobbiamo sempre conoscere potenza e tempo di funzionamento dell’apparecchio di interesse. Supponiamo quindi di avere un asciugacapelli con una potenza di 2000 W. Se lo dovessimo tenere acceso per 1 ora, consumeremmo 2000 Wh, ovvero 2 kWh. Se invece lo utilizzassimo solo per 15 minuti, il consumo sarebbe un quarto di 2000 Wh, ovvero 500 Wh, o più semplicemente 0,5 kWh. Per conoscere il costo dell’energia non dovremmo quindi far altro che moltiplicare il costo di 1 kWh della nostra bolletta per il nostro consumo di energia. Quindi, immaginando che il costo del kWh in bolletta sia di 18 centesimi a kWh, se noi tenessimo il nostro asciugacapelli in funzione per 15 minuti pagheremmo 9 centesimi (18×0,5).
La prima cosa che salta all’occhio è dunque che i principali costi dell’energia sostenuti in un’abitazione sono per lo più riconducibili agli apparecchi e agli elettrodomestici di grande potenza che sono in funzione ventiquattro ore al giorno, come frigoriferi e scaldabagni. Un buon peso nella nostra bolletta è però rappresentato anche da macchine di grande wattaggio che rimangono accese per parecchio tempo, come lavatrici, condizionatori e lavastoviglie.
Gianluca Carta
(02/05/2010)