Aggiornamento 23-giu-2018

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Il World Energy Outlook dell'IEA 2017

 

La strategia elettrica nazionale del 2017

 

Le tecnologie "Carbon Negative" per togliere la CO2 dall'atmosfera

EASAC: What role in meeting Paris Agreement target?

L'ENERGIA, IL MOTORE DELLO SVILUPPO

Giugno 2018. BP pubblica la 67° edizione del suo Rapporto "Statistical review of world energy" che racconta la storia del carbone negli ultimi anni (> scarica il Rapporto)

è ora disponibile il bilancio annuale della BP sull'energia mondiale, un compendio di fatti, cifre, grafici sull'uso globale dell'energia. L'edizione di quest'anno contiene uno dei più allarmanti grafici che si siano visti da molto tempo. è il grafico  che mostra una netta inversione di tendenza dell'uso del carbone dopo diversi anni di declino.

Il quadro pessimistico del 2017 è completato dai dati macroeconomici che vedono diminuire la produttività energetica e i dati del consumo di energia primaria in crescita nei paesi OECD che aiutano a spiegare perché le emissioni globali di biossido di carbonio, dopo aver mantenuto una stabilità approssimativa per tre anni, hanno iniziato a risalire nel 2017. Secondo la BP si vanno perdendo alcune delle tendenze cicliche a breve termine che stavano aiutando a determinare i risultati positivi degli ultimi anni: il rallentamento della domanda di energia, l'aumento della produttività energetica e la stabilizzazione delle emissioni di anidride carbonica. L'industria pesante riprende di nuovo in Cina appoggiandosi sul carbone, dopo anni di declino, e sta crescendo rapidamente in India. Soprattutto, la crescita economica è accelerata. Le fonti rinnovabili hanno continuato a crescere, ma finché la maggior parte dell'economia mondiale è alimentata dai combustibili fossili, una tendenza macro come la crescita economica sta per sopraffare l'aumento di energia rinnovabile.

La crescita, che ha rallentato per alcuni anni in controtendenza all'aumento dell'energia rinnovabile, è in ripresa. La connessione tra crescita economica e crescita delle emissioni di carbonio non è quindi disaccoppiata. Senza  negare la dovuta importanza a queste che potrebbero essere oscillazioni a breve termine di natura meramente statistica, la stessa BP riconosce che molte delle forze strutturali che hanno alimentato la transizione energetica sono continuate, con una crescita particolarmente robusta delle energie rinnovabili accompagnata anche dal gas naturale.

Il carbone ha la stessa quota di generazione di energia globale che aveva 20 anni fa.  Nel 1998, il carbone rappresentava il 38% della produzione mondiale di energia. Nel 2017, rappresenta ... il 38 percento della produzione di energia globale. Nell'energia elettrica, un settore che assorbe il 40% dell'energia primaria mondiale e produce più di un terzo delle sue emissioni, gli ultimi 20 anni sono serviti per rimanere fermi. Nessun progresso netto di decarbonizzazione è stato fatto. In figura BP mette tra i non fossili idroelettrico e nucleare come si vede meglio nella seconda figura.

La storia delle centrali a carbone nelle regioni che contano a livello mondiale è ben raccontata dalle quattro immagini animate che seguono.La capacità del carbone cinese è cresciuta cinque volte tra il 2000 e il 2017, per raggiungere 935 GW - metà del totale mondiale. La Cina sembrava aver raggiunto il picco, ma il dato 2017, come abbiamo visto dai dati BP, è in controtendenza. Sappiamo che il  governo cinese sta lavorando duramente sulla qualità dell'aria e sta lottando per ripulire le sue centrali a carbone, ma i timori restano. L'India ha avuto il secondo più veloce tasso di crescita in fatto di carbone. La sua capacità è triplicata dal 2000 fino a 215 GW (meno di un quarto della Cina). Ma il carbone si sta imbattendo in grandi difficoltà in India, dove le fonti rinnovabili sono in attiva competizione anche sui costi, e dove  molte centrali sono minacciati da un pensionamento prematuro per effetto dei bassi rendimenti e della pessima qualità ambientale. Tutti ci domandiamo se l'ambizioso programma solare indiano, possa scalare abbastanza velocemente per contrastare la pesante programmazione di centrali a carbone, i cerchi viola nella figura. Insieme, Cina e India hanno contribuito a portare la capacità di carbone globale fino ai 2.000 GW nel 2017.

Tornando in occidente, gli Stati Uniti e l'UE iniziano a ritirarsi dal carbone. La figura lo mette in buona evidenza. Secondo CoalSwarm, 61 GW di centrali americane a carbone sono state  chiuse negli ultimi sei anni e altri 58 GW sono in fase di chiusura. Questo ridurrebbe la flotta statunitense di due quinti da 327 GW nel 2000 a 220 GW, portando gli USA al livello dell'India, Trump permettendo. L'Unione Europea ha una storia simile: lento declino fino al 2014, poi una raffica di chiusure, con poco carbone previsto per il futuro. La generazione rinnovabile ha superato la generazione di carbone nell'UE nel 2017. Se tutti i paesi dell'UE adempiranno ai loro impegni attuali, la capacità di carbone dell'UE scenderà sotto i 100 GW, meno della metà della sua capacità del 2000.
 

 

In termini di previsioni per il futuro prevale ancora l'ottimismo. La Cina e l'India stanno correndo il basso seguendo la stessa strada degli Stati Uniti e dell'UE con qualche anno di ritardo, ma con un programma politico che sembra più rapido. L'Agenzia internazionale dell'energia stima che gli investimenti globali nel carbone abbiano raggiunto il picco e si orientino rapidamente verso il basso. L'ultimo rapporto sullo stato globale del carbone di CoalSwarm mostra una rapida decrescita del carbone e stima che la capacità globale del carbone potrebbe raggiungere il picco già nel 2022. La figura che segue mostra che il carbone ha raggiunto il picco in Cina intorno al 2014 e ha iniziato a diminuire negli Stati Uniti e nell'UE; questo è anche il momento in cui la produzione globale di carbone e le emissioni globali di carbonio hanno raggiunto il picco e hanno iniziato a diminuire. Il load factor,  che mostra con la frequenza con cui si fa ricorso agli impianti a carbone è crollato intorno al 2008 e poi ha ripreso a scendere nel 2014, fino a quasi al 50%. Ciò aiuta a spiegare perché la produzione di energia a carbone e le emissioni di carbonio globali hanno raggiunto il picco nello stesso anno.

Singolarmente il minor ricorso al carbone avveniva mentre la capacità globale del carbone stava aumentando. Nuovi impianti erano in costruzione anche se gli impianti esistenti stavano funzionando meno. Pertanto, anche se la capacità ha continuato a crescere negli anni 2010, le centrali a carbone pianificate hanno iniziato a ridursi rapidamente nel 2015 e i pensionamenti hanno iniziato a crescere per le vecchie centrali a carbone, verso la fine della loro durata di vita. La chiusura delle centrali più recenti, costruite negli anni 2000, sarà una questione politica assai più complicata.

I dati di questa figura finale sono al 2016: è evidente che il dato 2017 che abbiamo discusso in apertura non va in questa direzione a fronte dell'impegno di Parigi che ci deve portare molto al di sotto dei 2° C di anomalia termica a fine secolo.  Gli Stati Uniti e l'UE devono essere privi di carbone entro il 2030 e la Cina e l'India non più un decennio dopo. Per evitare che l'obiettivo parigino sbiadisca non c'è alternativa a disattivare gran parte degli impianti a carbone, trasformandoli in stranded asset, accettando gli inevitabili contraccolpi sul quadro degli investimenti. Non possiamo però ignorare che oggi sono in costruzione altri 200 GW di capacità a carbone e altri 450 GW sono in previsione, un vero disastro per l'obiettivo di Parigi, a meno che le centrali a carbone, nuove e meno nuove,  non rimangano spente come è accaduto in Italia per le nuove centrali a gas naturale, una anomalia assurda in termini di economia.

è del tutto velleitario architettare, difendere o fare lobbying per il carbone. Il futuro dell'energia, e dello stesso pianeta, è nelle energie rinnovabili.

 

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Giugno 2018. Il Consiglio ambiente dell'UE raggiunge un accordo sulle rinnovabili. Le rinnovabili sorpassano il carbone in Europa

 

I negoziatori dell'Unione europea hanno concordato di aumentare la quota di energie rinnovabili nel mix energetico europeo al 32% entro il 2030, dopo che la Germania ha bloccato il tentativo di fissare un obiettivo ancora più alto. Le energie rinnovabili rappresentano attualmente il 17% del mix energetico comunitario. "Questo accordo è una vittoria duramente conquistata nei nostri sforzi per sbloccare il vero potenziale della transizione energetica europea", ha scritto il commissario europeo per il clima Miguel Arias Canete. I negoziatori degli Stati membri dell'UE e il Parlamento europeo hanno inoltre convenuto di eliminare gradualmente l'uso dell'olio di palma entro il 2030 e di attenuare le normative sui produttori di energia rinnovabile di minori dimensioni. Gli stati membri non hanno accettato le richieste del parlamento di fissare un obiettivo di efficienza energetica. Il Parlamento e alcuni stati membri, tra cui l'Italia,  avevano chiesto un obiettivo per le rinnovabili del 35% in risposta a una bozza iniziale della Commissione che includeva un obiettivo del 27% per la quota di energia eolica, solare, idrica e a biomassa nel mix energetico dell'UE. Ma il ministro dell'Economia tedesco Peter Altmaier ha respinto l'obiettivo maggiore in quanto non realistico e ha chiesto un compromesso del 30 per cento. La Germania dipende ancora pesantemente dal carbone per la produzione di elettricità. Mercoledì la Germania ha annunciato che non avrebbe raggiunto l'obiettivo di protezione del clima del 2020. L'accordo europeo, tuttavia, lascia aperta la possibilità di rivedere l'obiettivo al rialzo nel 2023.

Fino al 2020, l'Unione europea punta a una quota del 20% di energie rinnovabili e gli esperti hanno sottolineato che il forte calo del costo delle energie rinnovabili consentirebbe obiettivi più elevati senza aumentare i costi. Pur impegnati nella ricerca di ridurre le emissioni di carbonio, alcuni paesi dell'UE oltre la Germania sono stati riluttanti a sostenere un obiettivo troppo elevato, poiché la loro produzione di elettricità dipende ancora in gran parte da tecnologie come il carbone e il gas.

In materia di autoconsumo di energia rinnovabile,  un termine che copre principalmente pannelli solari montati sui tetti delle case e delle piccole fabbriche, l'accordo prospetta alcune novità. Le installazioni di 25 kW saranno esonerate dagli obblighi di rete, una mossa che potrebbe favorire i difensori delle energie rinnovabili su piccola scala e l'industria del solare fotovoltaico. L'accordo tra il Parlamento europeo e i governi dell'UE sancisce il diritto dei cittadini europei, delle autorità locali, delle piccole imprese e delle cooperative di produrre, consumare, immagazzinare e vendere le proprie energie rinnovabili, senza essere soggetto a tasse punitive o burocrazia eccessiva. "Questo accordo, per la prima volta, riconosce i diritti delle persone comuni a partecipare alla rivoluzione energetica europea e rovescia alcuni ostacoli molto grandi alla lotta contro il cambiamento climatico", ha dichiarato Greenpeace. "Offre alle persone e alle comunità un maggiore controllo sul loro consumo energetico, consentendo loro di accelerare lo sviluppo delle energie rinnovabili e di sfidare i colossi dell'energia in tutto il continente", ha affermato con soddisfazione REScoop.eu, un'associazione che rappresenta le cooperative di energia rinnovabile. "Questo è un giorno straordinario per le comunità energetiche e per i cittadini di tutta Europa", ha dichiarato il Presidente. "Fino a ieri non avevano alcun riconoscimento nella politica energetica europea. Ora, i cittadini hanno una serie di strumenti sui diritti per aumentare il loro peso in modo che possano prosperare nella transizione energetica ". La nuova direttiva UE "contiene ora una forte definizione di" comunità di energia rinnovabile "e una definizione di" autoconsumo" ha spiegato, elogiando il Parlamento europeo per aver inviato "un chiaro segnale" che i cittadini e le comunità sono una chiave per il successo della transizione energetica.

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Novembre 2017: I nuovi scenari del Rapporto OECD IEA WEO 2017

L'IEA, l'autorevole organizzazione intergovernativa dell'OECD, fondata nel 1974 sulla scia della crisi petrolifera, rilascia un Rapporto annuale, il  World Energy Outlook, WEO,  che prospetta le tendenze energetiche future nei prossimi decenni. Il Rapporto IEA WEO 2017 è stato appena rilasciato e, come sempre, l'accesso è libero soltanto per l'Executive Summary di cui è concesso il download.

Il nuovo  World Energy Outlook dell'IEA dipinge il quadro della transizione in atto nel sistema energetico globale. Siamo ormai abituati alla variabilità delle previsioni dell'IEA, certamente dovuta alla rapida transizione in atto ma anche, ci sia permesso di dire, a talune forme di pregiudizi che la realtà dei fatti si incarica di smentire ogni volta. Nel quadro evolutivo l'innovazione tecnologica, gli investimenti e i cambiamenti politici stanno spingendo in basso i costi delle energie rinnovabili, mentre le preoccupazioni per il cambiamento climatico e l'inquinamento atmosferico allontanano dovunque le scelte dal carbone (> vai alla pagina dedicata).

L'economia in transizione della Cina che si sta allontanando dall'industria pesante e le esportazioni statunitensi di gas naturale liquefatto contribuiranno a diminuire l'uso del carbone. Centinaia di milioni di persone rivendicano l'accesso all'elettricità ed è facile prevedere che la domanda di energia aumenterà in tutto il mondo per garantire il progresso degli standard di vita aumentare. Il WEO 2017 conferma che, anche se ci sono stati progressi nella  pianificazione di un futuro più sostenibile, le nuove politiche per la transizione stanno attualmente entrando in campo troppo lentamente a fronte dell'urgenza di intraprendere un percorso che incontri l'obiettivo internazionale di limitare il riscaldamento del pianeta a meno di 2 °C al di sopra del livello preindustriale e sono "tutt'altro che sufficienti per evitare gravi impatti dei cambiamenti climatici".

Nel sistema energetico globale  le energie rinnovabili stanno vivendo un rapido sviluppo e una sostanziosa caduta dei prezzi. Una parte crescente dell'energia globale è energia elettrica. C'è un lento ma documentato abbandono del carbone in Cina e c'è un'impennata della produzione di gas naturale e petrolio negli Stati Uniti. Il rapporto IEA ne indica i punti chiave:

• In Cina, India e Stati Uniti tra il 2025 e il 2030 l'energia solare sarà in media più economica del carbone.
• Le energie rinnovabili costituiranno i due terzi dell'investimento globale totale in nuove centrali elettriche e saranno la maggiore fonte addizionale di energia fino al 2040.
• Entro il 2040, la Cina incrementerà la produzione di elettricità in misura pari all'intero sistema energetico statunitense. L'India aggiungerà una produzione di elettricità pari a quella dell'UE.
• L'uso del carbone cinese raggiungerà il picco nei prossimi anni e diminuirà del 15% entro il 2040.
• Una su quattro delle automobili in Cina sarà elettrica entro il 2040.
• Le politiche attuali e quelle nuove pianificate sono però ancora lontane dall’obiettivo di evitare gravi impatti climatici.

Gli scenari IEA di utilizzo futuro di energia

Il Rapporto elabora tre diversi scenari tutti traguardati al 2040, rappresentati in figura con i mix energetici e le emissioni globali:

  • Lo scenario a politiche correnti (Current policies);

  • Lo scenario intermedio delle nuove politiche in linea con gli impegni dell'Accordo di Parigi e altre politiche che sono state annunciate, ma non ancora implementate (New policies);

  • Lo scenario in cui tutti i paesi adottano rapidamente misure per limitare il riscaldamento a non più di 2 °C a fine secolo e le emissioni si riducono rapidamente nei prossimi decenni  (Sustainable development).

Politiche correnti. Lo scenario riguarda solo le politiche già in atto nei vari paesi, senza interventi aggiuntivi per ridurre le emissioni, migliorare la qualità dell'aria, o intervenire altrimenti sul mercato dell'energia così com'è oggi. Si prevedono ulteriori cambiamenti su alcuni aspetti tecnologici che influenzano il prezzo di diverse fonti energetiche, ma la percentuale di energia proveniente da ciascuna fonte è per lo più invariata fino al 2040.
Le emissioni di CO2 previste nelle politiche darebbero luogo ad un mondo che vivrebbe con un riscaldamento di  3 °C (tra 2.5 e 3.5 °C) nel 2100, simile allo scenario sviluppato dall'IPCC) RCP6.0(*). È interessante notare che il WEO non prende in considerazione le politiche cosiddette business as usual dello scenario IPCC RCP8.5 di fascia alta che prevede emissioni di CO2 in aumento di quasi il 50% nel 2040.

(*) Rimandiamo il lettore alla nostra pagina sul quinto Assessment Report dell'IPCC. Ricordiamo qui che RCP sta per "Representative Concentration Pathway" e che il numero associato allo scenario è semplicemente il Radiative Forcing al 2100 (ibid.)

Le nuove politiche. Lo scenario delle politiche nuove parte dalle "politiche correnti" e aggiunge gli impegni dell'Accordo di Parigi, così come altre politiche nazionali e regionali che sono state annunciate, ma non ancora implementate. In questo scenario, il consumo globale di carbone raggiunge i picchi intorno al 2020 e rimane pressoché invariato fino al 2040. Le centrali elettriche attualmente in costruzione vengono completate e pochi sono gli impianti che vengono chiusi, ma quasi tutta la nuova domanda di energia a livello mondiale è soddisfatta dagli altri combustibili. Il consumo globale di energia è circa l'8% in meno rispetto alle "politiche correnti" e le energie rinnovabili svolgono un ruolo molto più importante nella produzione di elettricità. Lo scenario delle nuove politiche è l'interesse principale del WEO 2017 ed anche quello cui è dedicato il maggior numero di elaborazioni. Le proiezioni sulle emissioni per il 2040 sono coerenti con lo scenario IPCC con un riscaldamento di circa 2,5 °C (2-3 °C) nel 2100, denominato IPCC RCP4.5.

Sviluppo sostenibile. Il nuovo scenario di sviluppo sostenibile nella relazione WEO 2017 è un'evoluzione del loro precedente "scenario 450 ppm" che mirava a limitare le concentrazioni di CO2 nell'atmosfera a non più di 450 parti per milione. In più, in coerenza con lo SDG7 dell'agenda 2030, offre la garanzia universale di accesso all'energia e la riduzione dell'inquinamento atmosferico. Nello "sviluppo sostenibile", il consumo mondiale di carbone diminuisce di oltre il 50% entro il 2040. L'uso di gas naturale rimane costante, il petrolio si riduce in modo modesto e la domanda complessiva di energia è inferiore del 20% rispetto alle "politiche correnti". Le differenze della domanda di energia spiegano circa la metà della differenza tra "nuove politiche "e" sviluppo sostenibile ", con le energie rinnovabili, eolica e solare in particolare, che riempiono gran parte del vuoto rimanente lasciato dal calo dell'uso del carbone. La differenza tra gli scenari "nuove politiche" e "sviluppo sostenibile" è illustrata nella figura sotto che ne evidenzia le componenti.

Lo scenario di "sviluppo sostenibile" è coerente con una traiettoria che conseguirebbe il 66% di probabilità di evitare un riscaldamento di oltre 2 °C. Entro il 2040, le emissioni sono abbastanza simili allo scenario RCP2.6 dell'IPCC. La figura seguente mostra le traiettorie di riduzione delle emissioni necessaria dopo il 2040 per soddisfare i limiti di temperatura di 2 °C (linea arancione) e 1,5C (linea gialla). I puntini indicano le didtribuzioni modellistiche delle previsioni dello RCP2.6 che danno luogo ad anomalie a fine secolo tra 1,7 e 1,8 °C.

La traiettoria verso gli 1,5 °C potrebbe assicurare una probabilità del 50% di non superare tale anomalia termica ma comporta l’utilizzo di emissioni negative (assorbimenti di CO2 dall'atmosfera) in misura non di molto inferiore alle emissioni globali nel 2000. Molto probabilmente non sarebbe in grado di raggiungere l’obiettivo più severo che assicuri una probabilità del 66% di evitare gli 1.5 °C di riscaldamento.

Questa analisi richiama il recente Rapporto sulle emissioni dell’UNEP, lo "Emissions gap 2017" di cui si riferisce in altra pagina di questo sito, che ha egualmente evitato di modellare scenari con il 66% di possibilità di non superare gli gli 1.5 °C, in ragione del fatto che per ora non disponiamo di un numero sufficiente di modelli di sistemi energetici elaborati per  trovare una traiettoria plausibile per raggiungere  questo obiettivo.

Il rapporto esamina in più brevemente uno scenario di transizione più veloce che limita il riscaldamento a meno di 2 °C senza utilizzo di emissioni negative ma, escludendo esplicitamente le emissioni negative questo scenario probabilmente non sarebbe in grado di evitare il superamento di 1.5 °C di riscaldamento.

 

Scende rapidamente il costo delle energie rinnovabili

L'IEA ha costantemente sottostimato la crescita dell’eolico e del solare nelle relazioni passate, così come il rapido declino dei loro costi. Nell'ultimo rapporto, mette un'enfasi considerevolmente maggiore sulle rinnovabili che si considerano sempre più competitive in termini di costi nel il futuro prossimo. Anche nel suo scenario intermedio delle "nuove politiche", prevede che il solare fotovoltaico  diventerà più economico del carbone negli Stati Uniti, in India e in Cina tra il 2025 e il 2030. Il WEO fa anche riferimento a quanto conservative sono state le sue proiezioni passate, ammettendo che le proiezioni del solare fotovoltaico per la Cina sono state costantemente inferiori alla crescita effettiva. Questo è mostrato nella figura sottostante, dove le successive stime WEO del solare ne sottostimano costantemente la crescita effettiva in Cina. L'errore è dovuto in gran parte all'utilizzo acritico degli obiettivi ufficiali del governo, rappresentate con i pallini, che si sono dimostrati eccessivamente conservativi. A destra le curve che dimostrano che il costo dell'energia solare sarà praticamente pari al costo dell'energia da carbone già nel 2025. Il costo è calcolato in LCOE, tenendo conto di tutti i costi dell'energia prodotta nel life cycle degli impianti.

 

Il rapporto assegna un ampio ruolo futuro alle energie rinnovabili, che raggiungerebbero il 40% dell'aumento di domanda entro il 2040 nello scenario "nuove politiche" superando ampiamente la crescita del carbone. Si prevede inoltre che le energie rinnovabili assorbiranno due terzi degli investimenti globali totali in nuove centrali elettriche, in quanto saranno i mezzi meno costosi per la produzione di nuova energia elettrica in molti paesi. L'IEA, nelle "nuove politiche", sostiene inoltre che il solare sarà la più grande fonte  a basse emissioni di carbonio entro il  2040, sospinto in gran parte da progetti in India e Cina. Nell'UE, le fonti rinnovabili rappresenteranno l'80% della nuova capacità, con l'energia eolica come principale fonte di energia elettrica dopo il 2030. La figura seguente mostra la dinamica globale della domanda di energia dalle varie fonti nello scenario "nuove politiche", sia per i periodi 1990-2016 che per il 2016-2040. I cambiamenti sono indicati separatamente per la Cina (ombreggiatura in grassetto) e nel resto del mondo (sfumature chiare), dal momento che la Cina sarà uno dei principali driver dei cambiamenti nell'uso globale dell'energia.

 

Nelle "nuove politiche" si prevede che il carbone crescerà leggermente a livello mondiale, ma non in Cina. La crescita del petrolio sarà molto inferiore rispetto agli ultimi due decenni, mentre il tasso di crescita del gas si prevede che rimanga relativamente costante. La crescita delle energie rinnovabili e di altre fonti a basse emissioni di carbonio raddoppierà all'incirca – e aumenterà di cinque volte in Cina nel periodo 2016-2040. Le energie rinnovabili rappresenteranno la più grande fonte di energia aggiuntiva per i prossimi 24 anni, anche se in qualche modo lo scenario di "nuova politica" si mantiene  prudente.


Rapida crescita della domanda di energia elettrica


Centinaia di milioni di persone attualmente prive di elettricità potranno ottenere l'accesso entro il 2040. Allo stesso tempo, l'uso di energia aumenterà fortemente a sostegno degli standard di vita che aumentano in tutto il mondo con i consumatori che spendono in nuovi elettrodomestici e sistemi di raffreddamento. Il rapporto WEO stima che nelle "nuove politiche" circa il 40% dell'aumento del consumo di energia tra il 2016 e il 2040 verrà dall'elettricità. Gli investimenti complessivi per l'energia tra il 2016 e il 2040 dovrebbero essere di circa 60 T$, secondo le "nuove politiche", quasi 70 T$ nello scenario di "sviluppo sostenibile", con circa  20 T$ investiti nella generazione di elettricità. Nelle "nuove politiche", a 675 milioni di persone - con il 90% di esse nell'Africa sub-sahariana - mancherebbe ancora l'accesso all'elettricità nel 2030, in calo rispetto agli 1,1 miliardi di persone che oggi ne sono prive. Tuttavia, il Rapporto WEO ha anche esaminato una variante dello scenario delle "nuove politiche" in cui dare l'accesso all'intera popolazione mondiale all'elettricità entro il 2030 è prioritario,m come prescritto dall'Agenda 2030. Il WEO 2017 stima che questo risultato costerebbe un totale di circa 800 G$, pari al 3,4% dell'investimento totale nell'approvvigionamento energetico nel periodo 2017-2030. La figura seguente mostra le fonti di energia che potrebbero fornire un accesso generale all'elettricità per tutti.

In contrasto con le osservazioni recenti di Rick Perry, segretario per l'energia degli Stati Uniti, l'IEA vede il solare svolgere un ruolo molto maggiore dei combustibili fossili nell'espansione dell'accesso all'energia nell'Africa sub-sahariana. La quota di combustibili fossili utilizzati per garantire l'accesso all'elettricità rimane invece pressoché invariata tra lo scenario "nuove politiche" ed l'energia per tutti al 2030 dello SDG7.


Rapidi cambiamenti in Cina

La Relazione WEO prevede rapidi cambiamenti nell'economia cinese,  che passa dall'industria pesante ai servizi e alle tecnologie digitali secondo la visione governativa della "nuova normalità". Essendo il maggior consumatore di energia del mondo, i cambiamenti in Cina svolgono un ruolo importante nella direzione futura del sistema energetico globale. Questi cambiamenti economici, insieme alla lotta per la difesa della salute contro l'inquinamento atmosferico, emergenza che si traduce in circa 2 milioni di decessi prematuri all'anno, ci si aspetta che portino ad un lento declino dell'uso del carbone cinese a partire dal 2020.

L'utilizzo complessivo di carbone diminuisce del 15% entro il 2040 nello scenario delle "nuove politiche" e ancora più rapidamente nello  scenario di "sviluppo sostenibile". Anche se la crescita della domanda di energia rallenterà dall'8% all'anno negli anni 2000 all'1% all'anno nel 2040, nelle "nuove politiche" lo scenario ha ancora un consumo energetico pro-capite in Cina superiore a quello dell'UE nel 2040. Gran parte del calo del carbone sarà compensato dall'aumento della produzione da fonti rinnovabili di energia, con il solare che svolge il ruolo più importante. Un terzo del nuovo eolico e solare del mondo sarà installato in Cina, secondo le "nuove politiche" del WEO. Il gas naturale importato svolgerà un ruolo non secondario, con gli Stati Uniti potenzialmente tra i maggiori esportatori di gas naturale liquefatto in Cina. I veicoli elettrici rappresenteranno, secondo il WEO 2017,  il 25% della flotta totale di veicoli in Cina entro il  2040 e la Cina rappresenterà il 40% dell'investimento globale complessivo nei veicoli elettrici.


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10 Novembre 2017: Approvata per decreto la nuova Strategia Energetica Nazionale italiana. Un passo in avanti che non basta per cogliere gli obiettivi di Parigi

 

Con D.M. dei Ministri Calenda (Sviluppo Economico) e Galletti (Ambiente) è stata adottata la Strategia Energetica Nazionale 2017, il piano decennale per la riforma del sistema energetico. La SEN 2017 è il risultato di un processo durato un anno con due audizioni parlamentari e una consultazione pubblica di tre mesi, con la partecipazione di 250 tra associazioni, imprese, organismi pubblici, cittadini e esponenti del mondo universitario. Fra i target quantitativi previsti dalla SEN 2017 segnaliamo:

- Efficienza energetica: riduzione dei consumi finali da 118 a 108 Mtep con un risparmio di circa 10 Mtep al 2030.

- Fonti rinnovabili: 28% di rinnovabili sui consumi complessivi al 2030 rispetto al 17,5% del 2015;  in termini settoriali, l’obiettivo si articola in una quota di rinnovabili sul consumo elettrico del 55% al 2030 rispetto al 33,5% del 2015; in una quota di rinnovabili sugli usi termici del 30% al 2030 rispetto al 19,2% del 2015; in una quota di rinnovabili nei trasporti del 21% al 2030 rispetto al 6,4% del 2015.

- Cessazione della produzione di energia elettrica da carbone con un "obiettivo di accelerazione" al 2025.

- Decarbonizzazione al 2050: rispetto al 1990, una diminuzione delle emissioni del 39% al 2030 e del 63% al 2050.

- Evoluzione verso le bioraffinerie e un uso crescente di biocarburanti sostenibili e del GNL nei trasporti pesanti e marittimi.

- Raddoppiare gli investimenti in ricerca e sviluppo tecnologico da 222 Milioni nel 2013 a 444 Milioni nel 2021.

 

 

Permangono perplessità sulla prospettiva SEN rispetto agli obiettivi dell'Accordo di Parigi e sull'eccessivo accento ancora posto sull'uso del gas naturale. Dice Edo Ronchi nel blog di Huffington Post: la SEN, migliorando la proposta iniziale pubblicata per la consultazione, programma di chiudere le centrali a carbone ancora funzionanti entro il 2025 e di aumentare notevolmente l'elettricità prodotta con il solare (da 23 TWh nel 2015 a 72 TWh) e con l'eolico (da 15 a 40 TWh) entro il 2030...

 

La nuova SEN indica le misure che al 2030 dovrebbero portare a una riduzione della CO2 per gli usi energetici del 39% rispetto al 1990 (il Consiglio nazionale della green economy nella sua proposta di Programma di transizione alla green economy aveva chiesto un taglio del 50% dei gas serra) e del solo 63% al 2050: una traiettoria, in linea con il pacchetto europeo al 2030, ma insufficiente per il target di Parigi. La scelta del rinvio di misure più impegnative è per ora largamente prevalente a livello europeo e internazionale: la somma degli impegni nazionali di riduzione delle emissioni presentati dai vari Paesi non è, infatti, in linea con la traiettoria "ben al di sotto dei 2 °C" di Parigi . La posizione "attendista" prevalente è oggetto di un acceso dibattito internazionale che punta a farla correggere alla prima verifica dell'attuazione dell'Accordo di Parigi, prevista per il 2023.

Stabilito che la strada della decarbonizzazione è obbligata, i Paesi che diventano leader di una green economy a basse emissioni  possono acquisire vantaggi anche economici (Nicholas Stern: Why are we waiting?). Vorrà pur dire qualcosa se l'obiettivo del 35% di rinnovabili sul consumo di energia al 2030 - indicato dal citato Programma del Consiglio nazionale della green economy, necessario anche per sostituire il carbone senza dover ricorrere ad un aumento del gas - e non del 28 % della nuova SEN italiana o del 27% europeo, sia una richiesta avanzata alla Commissione Ue anche da 6 fra le principali imprese energetiche europee (l'italiana Enel, la tedesca EnBw, la spagnola Iberdrola, la portoghese Edp, la danese Orsted e la scozzese Sse).

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Luglio 2017: Il governo dell'energia in Italia, di Toni Federico

 

Il governo dell’energia in Italia sta per avere una svolta decisiva con l’adozione della Strategia Energetica Nazionale, la SEN, sottoposta il 12 Giugno al vaglio della consultazione pubblica che sarà conclusa il 31 Agosto. La SEN prenderà corpo in una fase di ripresa economica del Paese in cui i consumi energetici danno segni contrastanti tra il rebound per effetto della crescita e la riduzione di carattere strutturale a lungo termine.  Il dato 2016 cancella l’aumento del 2015 ma la domanda resta superiore di 3 Mtep al 2014. La SEN non ha rilievo solo per la pianificazione della politica energetica nazionale ma soprattutto per l’allineamento agli obiettivi EU 2030 e 2050 e all’Accordo di Parigi, come dichiara lo stesso documento che si propone:  “in continuità con gli obiettivi fissati a livello globale nel settembre del 2015 dall’Agenda 2030 delle Nazioni Unite e declinati nel nostro Paese dalla Strategia Nazionale per lo sviluppo sostenibile (Agenda 2030 per l’Italia).

Negli ultimi decenni in Italia si è verificata una progressiva sostituzione dei prodotti petroliferi con il gas naturale, principalmente nei settori della produzione elettrica e del riscaldamento. Si è passati, così, da un mix produttivo dominato dal petrolio, che nei primi anni ‘70 soddisfaceva circa il 75% del consumo interno lordo primario contro meno del 10% del gas naturale, ad un mix 2016 in cui i due combustibili si equivalgono al 35%. La crescita delle fonti rinnovabili in energia primaria è andata dal 6-8% nei primi anni 2000 a poco meno del 20%, 33 Mtep, nel 2016. Il contributo delle rinnovabili al consumo finale, CFL, è passato dal 7,9% al 17,6% nel 2016, con una crescita lenta negli ultimi anni intorno allo 0,2% ogni anno, tuttavia superando con cinque anni di anticipo il 17%, obiettivo assegnato all’Italia dalla Strategia EU 2020. La quota di rinnovabili nella produzione elettrica è cresciuta molto velocemente, passando da meno del 20% nel 2007 al 34,2% nel 2016 ed al 42% nel primo trimestre 2017, avendo già superato il 40% nel 2014.  Nel settore elettrico, la potenza aggiuntiva, di nuova installazione, è passata dai 1000 ktep del 2011 e 2012 a 365 nel 2014 e a solo 122 ktep nel 2015. La nuova potenza elettrica installata da fonti rinnovabili nel 2014 e nel 2015 è così tornata ai livelli pre-2008. Senza una espansione delle fonti rinnovabili ad un ritmo almeno triplo rispetto a quello degli ultimi anni, l’obiettivo della SEN al 2030 non verrebbe acquisito, in aperto contrasto con il target 7.2.

Le politiche di efficienza energetica hanno ad oggi permesso di sviluppare in Italia strumenti di eccellenza a livello europeo come gli standard sulle autovetture, sui nuovi edifici e sugli elettrodomestici, le detrazioni fiscali per la riqualificazione degli edifici e i certificati bianchi (il più utilizzato che, da solo, contribuisce al 45% del risparmio energetico annuale). I target europei prevedono una riduzione dei consumi energetici del 20% al 2020 e, dopo l’Accordo di Parigi, del 30% al 2030 rispetto allo scenario di riferimento elaborato nel 2007, pre-recessione. Il target 7.3 dell’AGENDA 2030 definisce con chiarezza che l’obiettivo da raggiungere è il raddoppio del tasso globale dellefficienza energetica al 2030. Il pacchetto Clean Energy EU 2016 pone il risparmio al primo posto nelle politiche energetiche. Applicando le percentuali di riduzione, già moderate, a scenari ottimistici di crescita dei consumi, i target che ne derivano risultano decisamente poco sfidanti. La SEN stabilisce al 2020 in 158 Mtep per l’energia primaria e in 124 Mtep per i consumi finali, valori già oggi conseguiti dal Paese che al 2015 è già a 156 e 116 Mtep. Il nuovo target EU 2030 del 30%, calcolato rispetto a uno scenario di riferimento che prevede una ulteriore crescita dei consumi, si tradurrebbe, di fatto, in riduzioni minime dei consumi energetici rispetto ai valori attuali, precisamente a 141 e 109 Mtep: saremmo quindi ben lontani dal raddoppio richiesto dal target 7.3 che, pure applicato a una ipotesi ottimistica di crescita annua del PIL del 1,5-2%, porterebbe i consumi energetici nel 2030 a livelli inferiori di circa il 20% rispetto a quelli attuali.

Proposte di policy. La bozza della SEN non tratta il phase out dei sussidi alle fonti fossili se non brevemente per la parte delle accise sui carburanti. La recente pubblicazione da parte del MATTM del catalogo dei sussidi dannosi e favorevoli per l’ambiente 2016 quantifica in prima istanza in oltre 11 miliardi di €/anno gli incentivi diretti e indiretti per il settore energetico dannosi per l’ambiente. La SEN deve essere lo strumento per strutturare concretamente un percorso di fuoriscita dei sussidi alle fonti fossili. Peraltro già la Roadmap to a Resource Efficient Europe comunitaria ha indicato nel 2020 il termine temporale per l’abbandono delle sovvenzioni dannose per l’ambiente, ribadendo poi l’impegno con il G7 2016 entro il 2025, in coerenza con il target 12.c dell’Agenda 2030.

L’attuale distinzione tra emissioni ETS ed emissioni non ETS, o ESD, con target, strumenti e addirittura responsabilità differenziate (le prime in capo all’Unione europea, le seconde ai singoli Stati membri) non sembra abbia prodotto i vantaggi attesi e presenti, anzi, una serie di aspetti negativi che tendono ad indebolire, anziché rafforzare, le politiche energetico-climatiche europee. Per questo sarebbe opportuno, con una revisione degli impegni europei al 2030, allineare le ambizioni agli obiettivi di Parigi e rivedere questo sistema, ad esempio introducendo un meccanismo unico di carbon pricing europeo su tutti i settori, come alcuni Paesi hanno già fatto, e riportando in capo ai singoli Stati membri la responsabilità di conseguire i propri target di riduzione per l’intero ammontare dei  propri impegni nazionali.

Partendo dall’Accordo di Parigi e calcolando uno scenario intermedio tra gli 1,5 e i 2°C, per l’Italia i nuovi target per gli indicatori guida della SEN al 2030, devono invece essere i seguenti:

·        -40% di consumi energetici rispetto allo scenario tendenziale, pari a oltre 20 Mtep finali in meno rispetto ai valori attuali, il doppio dell’impegno registrato negli ultimi anni;

·        35% di consumo finale lordo da fonti rinnovabili, pari a circa un raddoppio del contributo attuale (17,6% al 2016), tornando ai tassi di crescita del 2010-12.

A più lungo termine, nel 2050, i consumi di energia dovranno essere meno della metà rispetto a quelli previsti nello scenario di riferimento e il contributo delle fonti rinnovabili dovrà superare il 70% del CFL, con una quota di oltre il 95% nel solo comparto elettrico.

Per quanto riguarda la cooperazione internazionale allo sviluppo (target 7a,b), non appare del tutto adeguata la conferma italiana del massimo impegno al trasferimento di sostegno e di tecnologie, in gran parte effettuato in una serie di accordi bilaterali.

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2015: Il punto sulle prospettive delle tecnologie DACCS, di assorbimento della CO2 dall'atmosfera

 

Se ne discute sommessamente. Tutti coloro che sono interessati a lasciare le cose come stanno fanno trapelare il messaggio che prima o poi entreranno in gioco nuove tecnologie per risolvere il problema del cambiamento climatico senza toccare gli equilibri del mercato dei combustibili fossili. Un gruppo di spericolati si sta cimentando in studi e piccoli esperimenti di geoingegneria, nome sotto il quale vanno una serie di tecniche che mirano a modificare la fisica dello scambio termico sole terra mediante ombrelli solari, iniezioni di aerosol ed altro. In alternativa ci sono proposte di potenziamento del ciclo del carbonio con l fertilizzazione degli oceani, l'aumento della capacità di mineralizzazione superficiale della CO2. Lo scetticismo è sacrosantamente l'atteggiamento più comune rispetto ad ipotesi il cui effetto ecosistemico sarebbe quantomeno imprevedibile. Si vedrà, restiamo in vigile ascolto.

Dopo il V Assessment Report dell'IPCC e dopo l'Accordo di Parigi, in attesa che la stessa IPCC pubblichi i nuovi scenari di contenimento dell'anomalia termica entro gli 1,5 °C a fine secolo, sembra che una parte importante dei profili conseguenti all'Accordo richiedano che nella seconda metà del secolo si debbano sottrarre all'atmosfera flussi ingenti di CO2. Ma le tecnologie ci sono?

Occorre fare qualche passo indietro per prendere in esame la cosiddetta "Cattura e Stoccaggio del Carbonio", la CCS, una tecnica originariamente pensata per costruire nuove centrali elettriche a carbone "pulito". La CO2 viene sottratta chimicamente ai flussi al camino o generata con combustione in ossigeno puro, quindi stoccata negli strati geologici profondi. Non ha avuto il seguito necessario a superare la fase di ricerca, salvo in alcuni casi di piccola taglia, prevalentemente per la separazione della CO2 dal gas naturale. In Italia era il progetto Enel-Porto Tolle, presto abbandonato. Oggi la nuova SEN 2017 dice che abbandoneremo del tutto il carbone entro il 2025. Nel mondo un vasto movimento industriale e d'opinione va verso l'abbandono del carbone nel settore energetico, fatta eccezione dei ritorni indietro alla Trump, per fortuna rari.

Il problema resta. Non sarà più CCS ma assorbimento diretto del carbonio. Vediamo come.

 

Il Rapporto della Fondazione del 2015

Questo Rapporto è stato elaborato dalla Fondazione a chiusura dell'attività dell'Osservatorio CCS, decisa dopo la chiusura del progetto Enel-Porto Tolle ed in vista della COP21 di Parigi. Nella seconda parte tratta delle tecnologie di assorbimento del carbonio.

L’acronimo CDR (Carbon Direct Removal) definisce una categoria di tecnologie che, oltre quelle derivate dalla CCS, comprende le DAC (Direct Air Capture): include quindi approcci come la afforestazione e riforestazione a grande scala (AR), la cattura e stoccaggio del carbonio basata sulla biomassa usata per generare energia (BECCS) e le DAC, la cattura diretta dall'aria, la fertilizzazione degli oceani, e la rimozione chimica della CO2 . Ognuno di questi metodi presenta oggi una potenzialità più o meno remota di rimuovere CO2 dall'atmosfera, rallentando o anche invertendo il flusso carbonico antropogenico verso l’atmosfera e gli oceani (vedi figura).

 

La CO2 viene catturata e immagazzinata con meccanismi vari, che coinvolgono diversi processi naturali e molti interventi tecnologici. Gli approcci presentano vari profili di costi e benefici, effetti collaterali, rischi e fattori limitanti. Gli sforzi di razionalizzazione sottolineano problemi di costo, calcolano il potenziale di riduzione massima della CO2 (in ppm) in questo secolo, i vincoli finali, la significatività degli effetti ambientali attesi, e il rischio di effetti ambientali imprevisti.

Una differenza importante riguarda la destinazione del carbonio immagazzinato, la biosfera terrestre, lo stoccaggio geologico, le rocce superficiali o il fondo dell’oceano con vantaggi e controindicazioni.  Il carbonio sequestrato nelle foreste resta vulnerabile agli interventi industriali. Il riversamento negli ecosistemi oceanici è particolarmente problematico: si tratta di ecosistemi aperti, senza protezione, e ricchi di risorse viventi a rischio che già assorbono grandi quantità di CO2. Per di più, la conoscenza scientifica in materia è in sensibile ritardo.

A differenza di altri CDR, gli approcci della afforestazione e riforestazione sono opzioni concrete, scalabili a costi ragionevoli e riconosciute nel quadro degli accordi internazionali sul clima in vigore e nelle relative linee guida di contabilità. Le misure per incoraggiare i paesi in via di sviluppo a ridurre le emissioni da deforestazione e da degrado forestale  (REDD+) sono al centro del negoziato internazionale, con stime attuali di emissioni di carbonio lorde dalla distruzione delle foreste tropicali che vanno da circa 0,8 a 2,8 GtC all'anno.

In secondo luogo, la scala ovviamente conta. In prima istanza la scala si riferisce alla quantità di carbonio che potrebbe in ultima analisi essere estratta, la velocità con cui questo risultato potrebbe essere realizzato e la durata di tempo che dovrebbe rimanere isolata dall'atmosfera. Le stime di queste grandezze sono sensibili alle ipotesi iniziali - alla praticabilità del percorso, ai fattori limitanti, ai costi e così via. Uno studio abbastanza recente ha calcolato per il 2050 un contributo potenziale dal rimboschimento di 1,5 GtC/anno (fino ad un massimo di 300 GtC); un potenziale contributo da biochar  fino a 0,87 GtC/anno (fino a un massimo di 500 GtC) e un potenziale della BECCS fino a 4 GtC/anno (limitato in ultima analisi dalla disponibilità di stoccaggio geologico a 500-3000 GtC). Per non perdere di vista gli ordini di grandezza si consideri che il flusso di CO2 emessi annualmente per combustione di combustibili fossili su scala globale vale poco più di 8 GtC.

Per il DAC e la cattura aerea diretta si parla di una possibile velocità di assorbimento, dopo 50 anni di sforzi di ricerca, di 1 GtC all'anno.  Ma in tutti i casi le riduzioni richiederanno uno sforzo sociale immenso: la semina e la gestione di milioni di chilometri quadrati di foresta; la coltivazione di materiali biologici per la BECCS o per incorporare il carbonio nel suolo; la diffusione della DAC e dell'iniezione di CO2 nel sottosuolo, o l’estrazione e la lavorazione dei minerali in quantità paragonabili per ordine di grandezza a quelli del sistema energetico che produce la stessa CO2. Ne segue sfortunatamente che le stime ambiziose della potenzialità della CDR, soprattutto dalla metà del secolo in poi, devono essere considerata con cautela.

Infine, tutti questi approcci affrontano incertezze su più piani. Nonostante la lunga esperienza umana con la silvicoltura e la gestione forestale la conoscenza dei cicli dei biomi forestali è limitata. La ricerca sul biochar è minima. Non vi è alcuna ricerca su come seppellire la biomassa. La conoscenza degli ecosistemi oceanici, lo abbiamo detto, è limitata e le interazioni tra oceano e atmosfera sono poco compresi. Anche la conoscenza del sottosuolo è parziale: conosciamo abbastanza la geologia dei giacimenti di combustibili fossili, ma molto meno tutto il resto, comprese le interconnessioni tra i processi biologici in profondità e la biosfera... (> leggi tutto e scarica il Rapporto)

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