Ingegneri Senza Frontiere

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1 Ingegneri Senza Frontiere il Piano Energetico Nazionale... le alternative Ancona, 7 giugno 2011 Fabio Polonara LO SCENARIO Italia 2009 fonte: ENEA Rapporto Energia e Ambiente 2009 Italia domanda di energia primaria per fonte [Mtep] 1

2 LO SCENARIO l ampia dipendenza dai combustibili fossili, caratterizzati da una estrema volatilità dei prezzi e dall incombere del picco del petrolio rendono urgente e improrogabile la scelta strategica su scenari energetici futuri che contemplino una progressiva diminuzione di tale dipendenza negli scenari energetici futuri è legittimo considerare anche l OPZIONE l NUCLEARE,, che l Italia l aveva abbandonato a seguito del referendum del I VANTAGGI DEL NUCLEARE elevata densità energetica (bastano pochi ettari per una centrale da MW) grande affidabilità e continuità nella produzione energetica (relativamente) pochi problemi strategici di approvvigionamento ridotti costi operativi dell energia energia prodotta (il costo del combustibile rappresenta solo una piccola frazione del costo dell energia energia nucleare) nessuna emissione in atmosfera di gas serra responsabili del cambiamento climatico ( )( ha mantenuto stabile nei decenni passati il prezzo del petrolio sui mercati globali 3

3 rischi per la salute rischi di proliferazione nucleare smaltimento delle scorie GLI SVANTAGGI DEL NUCLEARE enormi costi di investimento che rendono impossibili iniziative imprenditoriali nel campo nucleare che non siano sostenute con incentivi pubblici non è automatico che lo sviluppo del nucleare porti ad una riduzione dei costi dell Energia Elettrica per le famiglie e per le imprese 4 RISCHI PER LA SALUTE fonte: Franco Battaglia, Energia nucleare? Sì, per favore, 21mo secolo ed.,

4 RISCHI PER LA SALUTE il problema non sta tanto nei dati certi, quanto nelle conseguenze sconosciute quale conseguenze a lungo termine avrà il rilascio di radioattività in corso a Fukushima? quali conseguenze per la catena alimentare? il grano radioattivo e le biomasse (pellet( pellet) ) radioattive provenienti dall Ucraina sono ancora in circolazione? siamo disposti a correre questi rischi? 6 PERCHE IL NUCLEARE NON RIPARTE NEL MONDO? motivi socio politici evidente rigetto da parte dei cittadini motivi economici incompatibilità tra mercato e nucleare (gli( enormi costi di investimenti e gli altrettanto enormi [e pure sconosciuti...] costi di decommissioning non possono essere sostenuti da nessun imprenditore privato che non sia sostenuto dallo Stato) fonte: Alberto Clô, Si fa presto a dire nucleare, Il Mulino,

5 PERCHE IL NUCLEARE NON RIPARTE NEL MONDO? condizioni che in passato hanno permesso l affermazione della tecnologia nucleare: ampio e generalizzato sostegno delle finanze pubbliche alle imprese, pubbliche e private, che investivano nella tecnologia nucleare certezza della domanda finale consentita alle imprese elettriche da un assetto verticalmente integrato a dal regime di monopolio politiche tariffarie seguite dalla regolamentazione pubblica queste condizioni non esistono più nel mercato liberalizzato fonte: Alberto Clô, Si fa presto a dire nucleare, Il Mulino, PERCHE IL NUCLEARE NON RIPARTE NEL MONDO? perché il nucleare può svilupparsi solo in un contesto di FORTE E DETERMINATA PIANIFICAZIONE da parte dei Governi infatti delle 61 centrali nucleari attualmente in costruzione 39 sono in Cina, Russia e India dove la PIANIFICAZIONE CENTRALIZZATA è ancora possibile fonte: Alberto Clô, Si fa presto a dire nucleare, Il Mulino,

6 PERCHE IL NUCLEARE NON RIPARTE NEL MONDO? se è necessario che le Amministrazioni Pubbliche guidino con determinazione strategica lo sviluppo della tecnologia nucleare pongano risorse nella incentivazione economica degli investitori allora sorge spontanea una domanda: ESISTONO PERCORSI ALTERNATIVI? 10 SCENARI ALTERNATIVI secondo autorevoli osservatori le energie rinnovabili non sono e non saranno in grado da sole di produrre la quantità di energia necessaria a soddisfare i consumi delle società moderne ai livelli attuali se non si tiene conto delle limitazioni intrinseche connesse con le energie rinnovabili (per( esempio la scarsa densità di potenza dell energia energia solare e lo sfasamento delle curve di disponibilità delle energie rinnovabili rispetto alla curva della domanda) ) si rischia di produrre solo aria fritta fonte: David MacKay, Sustainable Energy Without the Hot Air, UIT Cambridge,

7 SCENARI ALTERNATIVI queste critiche possono essere superate solo se si adotta un approccio integrato al problema, che tenga conto: di come si può opportunamente modificare la curva della domanda di energia degli impatti complessivi che anche una soluzione alternativa basata sulle rinnovabili comunque comporta della necessità di una politica di pianificazione ed incentivi mirata e guidata 12 SCENARI ALTERNATIVI queste critiche possono essere superate solo se si adotta un approccio integrato al problema, che tenga conto: delle innumerevoli difficoltà per implementare un tale scenario della lunghezza di tale operazione, che occuperà tutto il 21 secolo della necessità di investire in modo massiccio nella ricerca & sviluppo di tutte le tecnologie energetiche alternative 13

8 SCENARI ALTERNATIVI anche coloro i quali ritengono che nel breve periodo: le uniche fonti alternative a quelle fossili in grado di incidere in modo significativo sul paniere energetico globale, pur se in ambasce per motivi diversi, sono il nucleare e l idroelettricol (pag 256) riconoscono che: l energia solare è la vera, grande speranza per il futuro dell umanit umanità. Per ragioni semplici (pag 204) fonte: Leonardo Maugeri, Con tutta l energia possibile, Sperling&Kupfer, energia SOLARE che raggiunge le terre emerse ogni anno ( Mtep) energia consumata nel MONDO ogni anno ( Mtep) potenziale sfruttabile di energie RINNOVABILI ( Mtep) energia consumata in ITALIA ogni anno (190 Mtep) 1 tep,, tonnellata equivalente di petrolio, equivale al consumo medio annuo di energia elettrica di famiglie in 1 ora il Sole invia sulla Terra tanta energia quanta se ne consuma in 1 anno 15

9 SCENARI ALTERNATIVI Italia consumi finali di energia per settore [Mtep] fonte: ENEA Rapporto Energia e Ambiente SCENARI ALTERNATIVI Produzione di ENERGIA ELETTRICA: solare fotovoltaico eolico biomasse (biogas( e syngas) idroelettrico geotermia ad alta entalpia (Vulcano sottomarino Marsili al largo delle Isole Eolie) WindGas SMART GRID 17

10 Fonte: G.P.Beretta, Le Scienze, Settembre Ottobre mortalità infantile [morti/1000 nati] speranza di vita alla nascita per le donne [anni] Afghanistan India Cina India Afghanistan 1.7 tep/anno Cina 1,2 2,4 3,6 4,8 6,0 7,2 consumo di energia pro capite [tep[ tep/anno] Giappone 1.7 tep/anno Giappone USA USA 1,2 2,4 3,6 4,8 6,0 7,2 consumo di energia pro capite [tep[ tep/anno] indice di crescita individuale indice di libertà politica 0,8 0,6 0, Cina India India Afghanistan Afghanistan Cina Giappone 1.7 tep/anno 1,2 2,4 3,6 4,8 6,0 7,2 consumo di energia pro capite [tep[ tep/anno] 1.7 tep/anno Giappone USA USA 1,2 2,4 3,6 4,8 6,0 7,2 consumo di energia pro capite [tep[ tep/anno] Fonte: V.Smil, Energy in Nature and Society, The MIT Press, Cambridge, Mass.,2008 tep/ tonnellata di petrolio equivalente 19

11 2400 km 2, pari alla superficie della Provincia di Piacenza superficie di pannelli fotovoltaici montati ad angolazione ottimale per soddisfare il 100%% del fabbisogno elettrico di ogni nazione europea Fonte: Solar Energy,, Vol. 81, pag. 1295, Fonte: 21

12 i costi di produzione dell energia energia elettrica (European Renewable Energy Council) 22 Fonte: John O. Blackburn, Sam Cunningham, Solar and Nuclear Costs The Historic Crossover, Solar Energy is Now the Better Buy, NC WARN, Durham, NC, July

13 SCENARI ALTERNATIVI Consumi nel settore CIVILE: revisione delle modalità costruttive in EDILIZIA pompe di calore geotermia a bassa entalpia micro cogenerazione cogenerazione SMART GRID + DOMOTICA 24 SCENARI ALTERNATIVI Consumi nel settore dei TRASPORTI: trazione elettrica per i trasporti terrestri leggeri modernizzazione del trasporto pubblico biocombustibili (da ALGHE) per il trasporto terrestre pesante, il trasporto aereo, il trasporto marittimo 25

14 SCENARI ALTERNATIVI DI BREVE PERIODO il GAS NATURALE 26 mercato del Gas Naturale in Italia andamento consumi in Italia [Gm 3 ] fonte: Snam Rete Gas import 2008 [Gm 3 ] Algeria 26,0 Russia 23,5 Mare del Nord 16,5 Libia 10,0 tot 76,0 fonte: MSE consumo annuo Marche =1,5 [Gm 3 ] 27

15 TENP Panigaglia 3,5 Gm 3 Portoviro 8 Gm 3 TAG import 2008 [Gm 3 ] Algeria 26,0 Russia 23,5 Mare del Nord 16,5 Libia 10,0 tot 76,0 fonte: MSE TRANSMED GREENSTREAM 28 Australia Norvegia Algeria Nigeria USA resto del mondo EAU Asia centrale riserve mondiali di Gas Naturale Arabia Saudita Qatar Russia Iran consumo annuo mondiale [Gm 3 ] Russia Iran Qatar Arabia Saudita Asia centrale EAU USA Nigeria Algeria Norvegia Australia resto del mondo % 26,74 15,32 14,36 3,76 3,71 3,38 2,95 2,78 2,55 1,77 1,37 21,31 Gm fonte: Wikipedia 29

16 gasdotti progetto capacità nom. Gm 3 /anno promotore anno ITGI (Grecia) GALSI (Algeria) TAP (Albania) Edison, DEPA 2013? Sonatrac, ENEL Edison, Wintershell 2014? EGL Italia? 30 Panigaglia 3,5 Gm 3 Portoviro 8 Gm 3 import 2008 [Gm 3 ] Algeria 26,0 Russia 23,5 Mare del Nord 16,5 Libia 10,0 tot 76,0 fonte: MSE GALSI, 8 [Gm 3 ] TAP, 10 [Gm 3 ] ITGI, 8 [Gm 3 ] TRANSMED GREENSTREAM 31

17 14 30 NABUCCO 8 ITGI TGI SOUTHSTREAM 16 BLUESTREAM TRANSCASPIAN GASDOTTI ESISTENTI IN COSTRUZIONE 3.5 Gm 3 /anno 32 rigassificatori costi di trasporto petroliere gasdotto navi gasiere + rigassificatore costo del trasporto di idrocarburi via mare già oggi 200 navi gasiere nel mondo (ENI 4) in 30 anni nessun incidente 33

18 RIGASSIFICATORI 4 [Gm 3 ] 8 [Gm 3 ] 34 on shore RIGASSIFICATORI Panigaglia (SP) Cameron, La off shore GBS (Gravity( Based Structure) Porto Viro (RO) 35

19 RIGASSIFICATORI off shore FSRU (Floating( Storage Regassification Unit) Porto Recanati (MC) Falconara (AN) 36 RIGASSIFICATORI 1 m 3 LNG (@ 1,01 bar, 161,5 C) 1 Nm 3 NG (@ 1,01 bar, +15 C) ρ= 422,36 kg/m 3 ρ= 0,717 kg/m 3 1 m 3 LNG = 422,36/0,717 = 589 Nm 3 NG 8 Gm 3 /anno NG (@ 1,0123 bar, +15 C) m 3 /anno LNG (@ 1,01 bar, C) SNAM PORTOVENERE Nm Mton/anno LNG attracchi all anno anno di navi gasiere LNG RIVERS Nm 3 37

20 RIGASSIFICATORI impatto ambientale dei rigassificatori rischio di incidente rilevante?!? inquinamento termico rilascio di ipoclorito di sodio (NaClO( NaClO,, al 5% in soluzione acquosa noto come varechina) ) utilizzato per evitare le incrostazioni negli scambiatori di calore 38 RIGASSIFICATORI EMISSIONI TERMICHE il Gas Naturale Liquefatto deve essere riscaldato per poter vaporizzare ed essere portato dalla temperatura a cui è mantenuto liquido (~ 160( 160 C) fino alla temperatura ambiente Q & = m & ( ) LNG Hlat.evap.CH4(@1bar) + cp,ch4 tevap tamb Q & = m & acqua c p,acqua Δ t acqua acqua p,acqua acqua rigassificatore da 8 Gm 3 /anno NG (@ 1,0123 bar, +15 C) Mton/anno LNG 5'736'000'000 Q& = ,2 ( 20 ( 161 ) ) = 165'371 8'760 3'600 [kg/s] acqua Q 165'371 m = & & 13'168 c Δt = 4,186 3 = p,acqua acqua & acqua [kw] 39

21 L INQUADRAMENTO NORMATIVO Delibera n. 178/2005 dell Autorit Autorità per l Energia l Elettrica e il Gas (AEEG) Criteri per la determinazione delle tariffe del servizio di rigassificazione pubblicata nella Gazzetta Ufficiale n. 193 del 20 agosto 2005 L Art.13 comma 2 introduce nei meccanismi Se, di calcolo del prezzo del gas naturale per un qualsiasi motivo (ad esempio mancanza proveniente da terminali di rigassificazione di materia prima o crisi di domanda), il un fattore che assicura, anche in caso di terminale non rigassifica LNG interviene lo Stato mancato utilizzo dell impianto, impianto, la copertura italiano, che assicura comunque alla società di una quota pari all 80% di ricavi di che gestisce l impianto l una quota pari all 80% riferimento. Tale copertura è riconosciuta dei ricavi attesi. I fondi per questa compensazione dal sistema tariffario del trasporto e ha vengono prelevati dalle tariffe pagate durata per un periodo di 20 anni dagli utenti finali. Delibera n. ARG gas 92/2008 dell Autorit Autorità per l Energia l Elettrica e il Gas (AEEG) Criteri per la determinazione delle tariffe per il servizio di rigassificazione e modifiche alle deliberazioni n. 166/05 e n. 11/07 L Art.15 regola le modalità applicative del fattore di garanzia istituito dall Articolo 13 della deliberazione n. 178/05, che assicura all impresa di rigassificazione la copertura di una quota di ricavo pari al 71,5% dei ricavi di riferimento, anche in caso di mancato conferimento della capacità di rigassificazione disponibile 40 GRAZIE PER L ATTENZIONEL 41