Perché le centrali termoelettriche si bloccano proprio quando accendiamo i condizionatori col caldo

Quando pensiamo agli effetti delle ondate di calore sul sistema elettrico, il primo problema che viene in mente è quasi sempre lo stesso: più fa caldo, più utilizziamo i condizionatori e più aumenta il consumo di elettricità. Esiste però un altro aspetto, meno intuitivo: proprio mentre la domanda di energia cresce, alcune centrali possono essere costrette a ridurre la produzione. Il motivo è semplice: per produrre elettricità è necessario anche raffreddare gli impianti e, molto spesso, per farlo serve acqua. Il problema non riguarda soltanto le centrali nucleari. Anche gli impianti a carbone, a olio combustibile e quelli a gas a ciclo combinato utilizzano sistemi di raffreddamento per smaltire il calore del condensatore. Se l'acqua disponibile è insufficiente o raggiunge temperature troppo elevate a causa del caldo – come accade per i fiumi – la sua capacità di assorbire calore si riduce, rendendo troppo basso il salto termico e costringendo la centrale a ridurre la propria potenza per evitarne il surriscaldamento.

Le centrali termoelettriche hanno bisogno di acqua per il raffreddamento

In una centrale termoelettrica il calore viene utilizzato per produrre vapore ad alta pressione e temperatura, che mette in movimento una turbina collegata a un alternatore, responsabile della produzione di energia elettrica. Una volta attraversata la turbina, però, il vapore deve essere raffreddato e riportato allo stato liquido, così che l'acqua possa essere nuovamente utilizzata nel ciclo. A svolgere questa funzione è il condensatore, un grande scambiatore di calore installato a valle della turbina. È proprio qui che entra in gioco l'acqua necessaria al raffreddamento dell'impianto.

L'acqua del ciclo termodinamico e quella di raffreddamento sono tuttavia separate. All'interno della centrale circolano due flussi d'acqua distinti che svolgono funzioni differenti. Il primo è quello del ciclo termodinamico: l'acqua viene riscaldata e trasformata in vapore, attraversa la turbina e viene quindi raffreddata nel condensatore fino a tornare allo stato liquido. Successivamente viene nuovamente pressurizzata e riscaldata, ricominciando il ciclo. Si tratta quindi, semplificando, di un ciclo a circuito chiuso.

Per condensare il vapore è però necessario sottrargli una grande quantità di calore, e a questo serve il secondo circuito, quello dedicato al raffreddamento del condensatore. L'acqua di raffreddamento attraversa il condensatore e assorbe il calore ceduto dal vapore, senza mescolarsi con l'acqua del ciclo termodinamico. La sua provenienza dipende dalla posizione e dalla configurazione della centrale: può provenire dal mare, da un fiume oppure circolare in un sistema dotato di torri di raffreddamento, le grandi strutture spesso associate nell'immaginario collettivo alle centrali nucleari. Le torri di raffreddamento, tuttavia, non sono una tecnologia esclusiva del nucleare: possono essere utilizzate in diversi tipi di centrali termoelettriche e hanno semplicemente la funzione di disperdere nell'ambiente il calore sottratto al ciclo.

Il problema del caldo non riguarda solo le centrali nucleari

Quando, durante un’ondata di calore, leggiamo che una centrale nucleare ha dovuto ridurre la produzione a causa dell’elevata temperatura di un fiume, è facile pensare che si tratti di un problema specifico del nucleare. In realtà, dal punto di vista del raffreddamento, lo stesso principio vale anche per le centrali termoelettriche convenzionali.

Il punto non è tanto come viene generato il calore, quanto come viene smaltito quello residuo dopo la produzione di elettricità. Se una centrale utilizza l'acqua di un fiume per raffreddare il condensatore e arriva una forte siccità, la portata del corso d'acqua può diminuire drasticamente. Se contemporaneamente arriva un'ondata di calore, quell'acqua sarà anche più calda. Ed ecco il problema: abbiamo meno acqua a disposizione e, contemporaneamente, quell'acqua è meno efficace nel raffreddare la centrale.

Caldo e siccità possono ridurre la produzione delle centrali

In condizioni di caldo estremo e siccità, una centrale può essere costretta a ridurre la propria potenza o, nei casi più critici, a interrompere temporaneamente la produzione. Non è infatti possibile prelevare quantità illimitate di acqua né restituirla a un fiume a temperature troppo elevate: un eccessivo riscaldamento del corso d’acqua potrebbe alterarne l’ecosistema e danneggiare la fauna acquatica. Per questo esistono precisi limiti ambientali da rispettare per la temperatura e la modalità di scarico dell’acqua utilizzata per il raffreddamento.

Se il sistema di raffreddamento non riuscisse più a smaltire efficacemente il calore prodotto dalla centrale, una delle soluzioni consiste nel ridurne la potenza: meno elettricità prodotta significa anche meno calore da trasferire e dissipare attraverso il condensatore. Nei casi limite può rendersi necessario lo spegnimento temporaneo dell’impianto. Un episodio di questo tipo si è verificato anche in Italia, e non in una centrale nucleare. Nell’estate del 2026 la centrale A2A di Chivasso, in Piemonte, un grande impianto a gas naturale a ciclo combinato con una potenza installata complessiva dichiarata di 1.237 MW, ha dovuto fare i conti con le elevate temperature dell’acqua utilizzata per il raffreddamento.

Nel luglio 2026 A2A ha comunicato una riduzione di circa 170 MW della potenza disponibile dell’unità 1 per circa quattro ore, riconducibile all’elevata temperatura dell’acqua in uscita dal condensatore. L’episodio mostra concretamente come il problema non sia esclusivo delle centrali nucleari: anche una moderna centrale a gas a ciclo combinato può essere costretta a ridurre la produzione quando il caldo limita l’efficienza del sistema di raffreddamento.

Perché non costruire tutte le centrali vicino al mare?

Le centrali che possono utilizzare acqua marina per il raffreddamento sono generalmente meno esposte a uno dei principali problemi degli impianti costruiti lungo i fiumi: la riduzione della portata durante i periodi di siccità. Un corso d’acqua può infatti raggiungere livelli eccezionalmente bassi, mentre il mare garantisce una disponibilità costante. Il sistema elettrico, tuttavia, richiede punti di produzione distribuiti sul territorio e, per questo, le centrali termoelettriche sono state realizzate sia lungo le coste sia nelle aree interne. Questo non significa che gli impianti costieri siano del tutto immuni agli effetti del caldo.

Anche l’aumento della temperatura dell’acqua marina può ridurre l’efficienza del condensatore e restano comunque da rispettare i limiti ambientali previsti per gli scarichi termici. La vulnerabilità di una centrale alle ondate di calore dipende quindi non soltanto dalla tecnologia impiegata per produrre energia, ma anche dalla posizione geografica e dal sistema di raffreddamento adottato.

Cosa potrebbe accadere con temperature sui 40°C

Durante una forte ondata di calore, con temperature che raggiungono i 38, 39 o 40 °C, la domanda di elettricità cresce rapidamente. Milioni di persone accendono contemporaneamente i climatizzatori nelle proprie abitazioni, mentre aumenta anche il fabbisogno energetico di uffici, supermercati, negozi e industrie. Proprio nel momento in cui il sistema elettrico è chiamato a fornire più energia per raffreddare gli edifici, però, alcune centrali possono essere costrette a ridurre la propria produzione a causa delle difficoltà di raffreddamento. Il problema si aggrava se l’ondata di calore arriva dopo settimane o mesi di siccità: la portata dei fiumi diminuisce e, allo stesso tempo, aumenta la temperatura dell’acqua. Per le centrali che dipendono dai corsi d’acqua per il raffreddamento, questo significa disporre di meno acqua e di una risorsa meno efficace nell’assorbire il calore.

Si crea così una sorta di cortocircuito climatico: proprio quando il caldo fa aumentare la domanda di elettricità, può contemporaneamente ridurre la capacità di alcune centrali di produrla. Nello scenario più critico, si potrebbe arrivare alla situazione paradossale di dover limitare l'utilizzo dei condizionatori proprio perché fa troppo caldo.

Come rendere il sistema termoelettrico più resiliente al caldo

Un sistema elettrico nazionale non dipende da una singola centrale. A garantire l’equilibrio tra domanda e offerta contribuiscono fonti di produzione diverse, sistemi di accumulo, interconnessioni con altri Paesi e strumenti di gestione della rete. Se però ondate di calore e periodi di siccità diventeranno più frequenti e intensi, anche la vulnerabilità dei sistemi di raffreddamento dovrà essere considerata nella progettazione del sistema energetico del futuro. Il fatto che alcune centrali nucleari abbiano dovuto ridurre temporaneamente la produzione durante episodi di caldo estremo viene talvolta citato come argomento contro questa tecnologia. Ma il problema non riguarda esclusivamente il nucleare: interessa più in generale gli impianti termoelettrici che dipendono dall’acqua per il raffreddamento.

Per aumentare la resilienza del sistema servono quindi centrali progettate tenendo conto delle condizioni climatiche future, reti più robuste, capacità di accumulo e un mix energetico sufficientemente diversificato. Occorre soprattutto intervenire sulla causa che rende questi fenomeni sempre più critici: l’aumento delle temperature globali dovuto alle emissioni di gas serra. Un largo impiego di combustibili fossili alimenta il riscaldamento globale, che a sua volta intensifica ondate di calore e siccità, rendendo più complessa anche la produzione dell’elettricità necessaria per affrontarle. Il punto, quindi, non è scegliere tra sicurezza energetica e contrasto al cambiamento climatico, ma costruire un sistema capace di garantire l’energia necessaria senza contribuire ulteriormente alle condizioni che lo rendono più vulnerabile.

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