Gli economics di base del gas metano

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1 2.4 Gli economics di base del gas metano Introduzione Nel corso degli ultimi decenni in quasi tutte le aree del mondo i consumi di gas naturale sono cresciuti a un tasso notevolmente superiore a quello dei consumi di energia primaria nel loro complesso (tab. 1). A livello mondiale la crescita nel periodo si è mantenuta su un valore medio annuo del 2,7%, rispetto all 1,9% dell energia primaria, con un aumento dell incidenza sui consumi primari totali dal 19 al 24%. In alcuni paesi e aree del mondo, tuttavia, la disparità tra le crescite è stata molto maggiore. Particolarmente impressionante è la rapida crescita avvenuta in Africa e Asia, con tassi medi annui prossimi al 10% lungo l intero trentennio, comunque allineata al forte sviluppo dei consumi di energia primaria nel complesso di queste aree. Altrettanto forte è stata la crescita del gas naturale in Giappone e Oceania, che, sovrapposta a uno sviluppo molto più contenuto dei consumi primari totali, ha portato nel periodo considerato a un aumento di 5 volte nell incidenza del gas naturale. Anche l Europa si distingue per una crescita dei consumi di gas molto più forte rispetto all energia primaria (2,9% contro 0,7%), quasi raddoppiando l incidenza nel corso del periodo. Fa storia a sé il caso della Russia e degli altri paesi dell ex Unione Sovietica, nei quali il crollo del 35% nei consumi complessivi di energia, a seguito del collasso dell URSS, si è riflesso in un calo del solo 15% nei consumi di gas naturale. Inoltre, la ripresa dei consumi in quest area dopo il 1997 è stata significativamente più Aree mondiali tab. 1. Contributo del gas naturale alla copertura dei fabbisogni energetici primari nelle diverse aree del mondo nel periodo (BP, 2005) * È esclusa l energia primaria non commerciale. Crescita media annuale (%) Incidenza sui consumi primari totali (%) Gas naturale Energia primaria* Rapporto Stati Uniti e Canada 0,4 1,1 0,4 30,4 25,8 26,5 25,1 Giappone e Oceania 7,1 1,5 4,6 2,8 10,5 12,8 13,8 Europa 2,9 0,7 4,0 12,5 16,0 18,6 23,8 Russia e altri paesi ex URSS 2,9 0,2 16,0 23,4 35,3 48,5 52,9 Asia 9,3 5,4 1,7 3,1 5,1 7,1 9,5 Medio Oriente 8,3 5,4 1,5 18,8 22,9 32,9 41,9 Africa 9,9 4,1 2,4 3,9 13,1 16,0 19,8 America Latina 5,2 3,4 1,5 14,2 18,5 17,6 23,8 Mondo 2,7 1,9 1,4 18,8 20,8 22,6 23,7 VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 107

2 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI sostenuta per il gas naturale, che oggi copre oltre il 50% del fabbisogno di energia primaria. Consistenti aumenti dell incidenza del gas naturale nel corso degli ultimi tre decenni sono stati registrati in tutte le aree e praticamente tutti i paesi del mondo a eccezione degli Stati Uniti e del Canada, dove tuttavia i livelli di penetrazione erano già elevati (30%) all inizio del periodo preso in esame. Questa straordinaria crescita è attribuibile soprattutto alla facilità e versatilità d uso del gas naturale e alla sua maggiore compatibilità ambientale, caratteristiche che hanno decisamente favorito questa fonte rispetto alle fonti fossili solide e liquide. Essa, inoltre, è stata resa possibile dal rapido aumento delle riserve accertate di gas naturale e dalla realizzazione di opportuni sistemi di trasporto, stoccaggio e distribuzione. Nel capitolo vengono esaminate innanzitutto le principali forme di utilizzo del gas naturale e dei processi di sostituzione che hanno portato questa fonte a primeggiare in molti settori e paesi nel corso degli ultimi decenni. In questo ambito saranno approfondite alcune tematiche, quali la più marcata stagionalità dei consumi e la scarsa sensibilità ai prezzi che in certa misura distinguono il gas naturale dalle altre principali fonti concorrenti. Proseguiremo poi con l analisi dell entità delle risorse, la descrizione del ciclo del gas naturale e la disamina delle principali problematiche sul lato dell offerta che riguardano soprattutto la dislocazione e lo sviluppo delle risorse e i relativamente più elevati costi del trasporto, stoccaggio e distribuzione. Infine, concluderemo con un esame del commercio internazionale di gas e un approfondimento dell industria del gas naturale liquefatto, il settore più dinamico per gli approvvigionamenti futuri Domanda di gas naturale A livello mondiale, il consumo di gas naturale è concentrato nel settore degli usi finali, che rappresentavano il 50% dei consumi totali nel 2002, l anno più recente per il quale sono disponibili dati omogenei sui consumi settoriali per tutte le aree mondiali. 1 Seguiva il settore della generazione elettrica con poco più del 32%, mentre il rimanente 18% era destinato ad altri usi del settore energetico. I consumi finali erano suddivisi quasi equamente tra il settore civile e il settore industriale, rispettivamente 52% e 48%, mentre appena lo 0,3% andava al settore dei trasporti. Funzioni d uso e processi di sostituzione Quadro degli usi e penetrazione dei fabbisogni L esame più approfondito dei consumi settoriali mondiali (tab. 2) 2 evidenzia l importanza della cogenerazione (produzione combinata di elettricità e calore) che rappresentava il 37% dei consumi di gas per la generazione elettrica nel Tra gli altri usi del settore energetico tab. 2. Consumo mondiale di gas nei principali settori di utilizzo nel 2002 (elaborazioni su dati IEA, Natural gas information, 2004) Settori di utilizzo Consumo (Gm 3 ) Generazione elettrica 854,8 da impianti elettrici 542,2 da cogeneratori 312,6 Altri usi del settore energetico 458,0 produzione di idrocarburi 234,0 teleriscaldamento 108,0 trasporto via tubo 67,5 distribuzione finale 26,0 altro 22,5 Usi finali 1.321,7 Industria e agricoltura 628,5 chimica e petrolchimica 261,7 altra industria pesante* 208,7 industria leggera** 133,1 altre attività industriali*** 25,0 Usi civili 689,2 commercio e servizi 184,8 domestico 504,4 Trasporto 4,0 Totale 2.634,5 * Include metalli ferrosi e non, minerali non metalliferi, carta e cartone. ** Include alimentari, tessili, meccanica e mezzi di trasporto, legno e mobili, ecc. *** Include agricoltura, edilizia ed estrattiva. 1 Il quadro di riferimento per le statistiche sulla domanda, offerta e prezzi del gas naturale (e delle altre fonti di energia) è quello dell IEA (International Energy Agency). Queste statistiche sono state in parte integrate con i dati pubblicati annualmente da CEDIGAZ (Centre International d Information sur le Gaz naturel et tous Hydrocarbures Gazeux, ) e da BP (British Petroleum, 2005) e con i dati disponibili nelle banche dati dell EIA (Energy Information Administration) degli Stati Uniti d America. I dati dell IEA sono di fonte governativa; i dati di CEDIGAZ e di BP sono prevalentemente di fonte industriale. In realtà, ciascuna di queste fonti fa riferimento alle altre e le differenze risultano prevalentemente sull utilizzo di convenzioni diverse. Le stesse fonti sono citate anche dal World Energy Council (2001). 2 In questo capitolo viene utilizzato come unità di misura del gas naturale il metro cubo misurato a 15 C e a 760 mm di Hg con contenuto calorico superiore pari a kcal/m 3. Tale valore rappresenta la media degli ultimi anni a livello mondiale. Come noto, il contenuto energetico del gas naturale varia apprezzabilmente da giacimento a giacimento con scarti anche dell ordine dell 1-2% rispetto ai valori mediati a livello mondiale. Il contenuto è anche cambiato nel tempo; mediato a livello mondiale, il potere calorifico superiore al consumo è passato da kcal/m 3 nel 1978 a nel Varia anche significativamente tra la produzione e il consumo; per esempio, a livello mondiale, il potere calorifico superiore alla produzione nel 2001 era kcal/m ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI

3 GLI ECONOMICS DI BASE DEL GAS METANO tab. 3. Incidenza del gas naturale nei consumi di energia nei principali settori e aree mondiali nel 2002 (elaborazioni su dati IEA, Natural gas information, 2004) Aree mondiali Generazione elettrica e cogenerazione (%) Altri usi del settore energetico (%) Industria e agricoltura Usi finali (%) Trasporto persone e merci Usi civili e altro Totale Stati Uniti e Canada 14,0 54,4 39,2 0,1 74,8 28,3 23,1 Giappone e Oceania 19,9 3,5 15,2 0,1 21,9 11,2 14,7 Europa 12,3 31,3 36,7 0,1 51,1 28,0 21,4 Russia e altri paesi ex URSS 40,1 62,8 52,2 0,2 70,6 49,3 48,1 Asia 9,0 12,8 10,0 0,1 3,5 5,2 7,2 Medio Oriente 46,0 68,4 37,6 0,0 42,2 28,0 37,6 Africa 23,7 17,5 17,8 0,0 2,9 5,3 10,6 America Latina 14,7 48,9 25,2 1,4 12,7 13,1 17,5 Mondo 17,3 37,5 27,4 0,2 28,8 19,5 20,3 Totale (%) domina il consumo per la produzione di idrocarburi, che, assieme ai consumi delle centrali di spinta per il trasporto via condotta e per la distribuzione finale di gas, copre oltre il 70% dei consumi di questo comparto. Nel settore degli usi finali assume massima rilevanza il consumo per usi domestici con il 38% del totale, che riflette la convenienza del gas naturale per la cottura dei cibi e il riscaldamento di ambienti domestici, nonostante gli elevati costi della distribuzione locale. A questo riguardo si evidenzia la maggiore importanza dei consumi nella chimica e in altri settori manifatturieri pesanti rispetto alla manifatturiera leggera, che risente di costi di distribuzione più elevati, attribuibili alla maggiore dispersione territoriale delle produzioni alimentari, tessili e meccaniche e alla minore dimensione dei fabbisogni unitari di questi settori. Una disamina del contributo del gas naturale alla copertura dei fabbisogni energetici settoriali viene proposta nella tab. 3, articolata con riferimento alle otto grandi aree mondiali già introdotte nella tab. 1. Se tale suddivisione del mondo è dovuta prima di tutto alla disponibilità di dati statistici organizzati, essa appare comunque adeguata ai fini di questa analisi in quanto individua aree di relativa omogeneità dei principali fattori di sostituzione sul lato della domanda e offerta di energia. 3 Una maggiore risoluzione a livello di singoli paesi darebbe certamente una percezione più precisa e tangibile dello sviluppo del gas naturale nelle varie realtà locali, ma, data la molteplicità dei casi, apparirebbe nel complesso frammentaria e parziale e non faciliterebbe una visione di insieme. Tale suddivisione si rivela peraltro opportuna anche per l esame dell offerta e delle altre componenti del ciclo del gas naturale trattate in altre parti di questo capitolo. A livello mondiale la tab. 3 evidenzia un grado di penetrazione crescente da un minimo di appena lo 0,2% nei trasporti di persone e merci, del 17% nella generazione elettrica, 4 del 27% nell industria e del 29% negli usi civili per arrivare a un massimo del 38% negli altri 3 Per questioni di omogeneità economica, energetica, storica e culturale, la definizione delle aree mondiali utilizzata non è del tutto allineata con quella dell IEA, la quale privilegia, oltre alla contiguità o vicinanza geografica, anche le affinità istituzionali, politiche e commerciali. Le differenze riguardano sostanzialmente Corea del Sud, Messico e Turchia che in questo capitolo vengono incorporati, rispettivamente, in Asia, America Latina e Medio Oriente. Nella ripartizione dell IEA, invece, la Corea del Sud viene inserita nell area Asia-Pacifico, assieme a Giappone, Australia e Nuova Zelanda; il Messico nell America Settentrionale, assieme a Stati Uniti e Canada; la Turchia in Europa. L analisi ha anche richiesto la riclassificazione (dove possibile) dei paesi baltici che nelle serie storiche originarie dell IEA vengono inclusi nella regione ex URSS, mentre in questo capitolo fanno parte dell Europa. Le rimanenti repubbliche sono comprese nell area Russia e altri paesi ex sovietici. Solo la definizione dell Africa è identica a quella dell IEA. In ogni caso, le differenze tra le due classificazioni sono relativamente piccole e non tali da modificare l esposizione delle caratteristiche del settore del gas naturale. 4 Per quanto riguarda la generazione termonucleare, idroelettrica, geotermica e da altre fonti rinnovabili non combustibili (se non altrimenti specificato), viene utilizzata la convenzione che attribuisce un rendimento uguale a quello medio della generazione termoelettrica sostituita. Pertanto, i dati riportati sulla generazione elettrica da combustibili non fossili risultano significativamente diversi da quelli forniti dalle statistiche dell IEA che invece assumono un rendimento pari a 100% per l energia idroelettrica, 33% per l energia nucleare, 10% per l energia geotermica; in termini calorici, rispettivamente: 860; e kcal/kwh. VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 109

4 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI usi del settore energetico. I dati riportati rilevano come il grado di penetrazione nei diversi settori varia marcatamente tra le singole aree, talvolta di più di un ordine di grandezza rispetto al valore medio mondiale. Alla base di questa forte variabilità giocano fattori fondamentali che possono riassumersi in: a) livello di sviluppo economico, demografico e urbano; b) disponibilità e sfruttamento di risorse di idrocarburi; c) convenienza di fonti energetiche alternative; d) presenza di infrastrutture di approvvigionamento e trasporto e di reti di distribuzione del gas naturale; e) condizioni climatiche; f ) politiche energetiche e ambientali. Non sorprende, per esempio, che la penetrazione sia elevata in tutti i settori nelle aree con un buon livello di sviluppo economico, dotate di ampie riserve ed esportatrici nette di gas naturale (Russia e altri paesi ex URSS, Medio Oriente). Evidenziano un elevato grado di penetrazione del gas naturale anche le aree importatrici nette con risorse relativamente scarse o in calo, quando hanno un elevato livello di sviluppo economico e di urbanizzazione, disponendo di sistemi di trasporto e distribuzione da molti decenni (Stati Uniti e Canada, Europa). In queste aree, la penetrazione nel settore della generazione elettrica è tuttavia inferiore per via della concorrenza di altre fonti, soprattutto del carbone e dell energia nucleare. Viceversa, l incidenza risulta piuttosto bassa, anche nel settore civile e nell industria, in aree caratterizzate da un forte grado di sviluppo economico e urbano, ma con elevati costi di approvvigionamento (Giappone e Oceania, rappresentata sul lato domanda soprattutto dal Giappone). La penetrazione è particolarmente bassa nelle aree con livelli inferiori o intermedi di sviluppo economico e carenti di sistemi logistici di trasporto e distribuzione, particolarmente quando non sono dotate di ampie risorse di gas naturale (Asia). Ma anche in aree provviste di significative risorse l incidenza del gas naturale può risultare relativamente bassa per via di un insufficiente grado di sviluppo delle infrastrutture di trasporto e distribuzione, nonché della concorrenza da altre fonti primarie come il carbone e l energia idroelettrica (Africa e America Latina). Dinamica storica La ripartizione degli usi del gas naturale tra i principali settori è molto cambiata nel corso degli ultimi decenni, come evidenziato nella tab. 4. A livello mondiale è aumentato notevolmente il peso della generazione elettrica ed è per riflesso calato il peso degli usi finali industriali, mentre sono rimasti pressoché costanti gli usi civili e gli altri usi del settore energetico. All inizio del periodo gli usi industriali rappresentavano il 35% dei consumi totali di gas, rispetto al 22% della generazione elettrica, al 27% degli usi civili e al 16% degli altri usi del settore energetico. Nel 2002 le incidenze erano sostanzialmente ribaltate con la generazione elettrica che incideva per il 36%, gli usi civili per il 26% e gli usi industriali per il 23%. L andamento a livello mondiale nasconde e compensa dinamiche assai divaricate nelle singole regioni geografiche e riflette soprattutto l evoluzione nelle principali aree di consumo, Stati Uniti e Canada, Europa, Russia e altri paesi ex URSS che insieme contribuivano per il 94% ai consumi mondiali di gas nel 1971 e per il 74% nel Tuttavia, il calo storico dell incidenza degli usi industriali e il forte aumento della generazione elettrica è comune, in misura minore o maggiore, a tutte le otto regioni a eccezione dell Africa. Ciò trova una naturale spiegazione nel più elevato costo della generazione elettrica a base di gas naturale rispetto al petrolio fino ai primi anni Settanta, cui si aggiunge la scelta politica in molti paesi, soprattutto europei, di conservare il gas, meno inquinante del petrolio e del carbone, per gli usi più nobili individuati nell industria, come la sintesi chimica, nel settore domestico e commerciale. Il gas si è diffuso con priorità nel settore industriale, data la maggior concentrazione territoriale dei consumi e il conseguente minor costo di fornitura. Le grandi fabbriche erano spesso raggiungibili con brevi allacciamenti alle reti di trasporto regionale e nazionale, 5 mentre la fornitura al settore domestico e commerciale richiedeva la creazione di reti di distribuzione capillari nel sottosuolo cittadino e nelle periferie urbane. Al contrario, l andamento dei consumi del settore civile risulta molto diverso a seconda della regione. L incidenza di questo settore nei consumi totali di gas naturale è rimasta praticamente invariata, seppure con leggere oscillazioni, negli Stati Uniti e Canada e in America Latina, ed è solo leggermente calato in Giappone e Oceania. Nelle altre regioni è aumentata in modo più o meno marcato, soprattutto nelle regioni meno sviluppate dell Africa, Asia e Medio Oriente, dove, partendo da valori molto bassi, è praticamente triplicata nel corso del trentennio. Comunque, è solo negli Stati Uniti e Canada e in Europa che il grado di penetrazione è molto forte superando il 35%, mentre nelle altre regioni ha raggiunto valori tra 10 e 20%. Gli altri usi energetici evidenziano stabilità o calo in quasi tutte le regioni, legati alla diminuita importanza del settore di produzione e trasporto degli idrocarburi rispetto agli altri usi. Significativo a questo riguardo è l elevata quota di gas dedicata a questo settore in Africa nel 1971 (66%), che riflette il regime di produzione di gas algerino e libico destinato in questo periodo quasi interamente alle esportazioni. Un andamento decisamente in 5 In molti paesi le prime reti di trasporto sono state pianificate soprattutto in funzione delle grandi concentrazioni di consumo del settore industriale. 110 ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI

5 GLI ECONOMICS DI BASE DEL GAS METANO tab. 4. Ripartizione dei consumi mondiali di gas naturale per settore d uso nel periodo (elaborazioni su dati IEA, ; ; ; ; ) Ripartizione tra gli usi (%) Aree mondiali e anni Consumo totale (Gm 3 ) Generazione elettrica e cogenerazione Altri usi del settore energetico Industria e agricoltura Usi civili e altro Totale Stati Uniti e Canada ,4 16,7 32,1 33,8 100, ,0 13,7 33,5 35,7 100, ,1 16,4 26,6 37,0 100, ,4 12,8 27,1 34,7 100,0 Giappone e Oceania ,3 0,6 47,4 20,7 100, ,7 2,9 20,4 17,1 100, ,3 3,6 18,0 17,1 100, ,9 3,9 20,0 17,2 100,0 Europa ,2 10,1 43,0 27,7 100, ,0 11,3 39,5 34,1 100, ,6 16,8 30,5 36,0 100, ,1 11,0 27,0 37,0 100,0 Russia e altri paesi ex URSS ,5 16,5 36,2 10,8 100, ,7 13,3 36,4 13,7 100, ,4 7,9 26,2 13,5 100, ,8 12,0 13,8 21,4 100,0 Asia ,9 32,1 44,7 4,3 100, ,9 29,9 49,0 7,2 100, ,3 29,9 33,5 8,4 100, ,2 19,4 27,1 12,3 100,0 Medio Oriente ,3 25,5 61,1 7,1 100, ,9 23,4 29,8 7,9 100, ,2 32,9 24,7 14,2 100, ,4 19,1 22,6 22,0 100,0 Africa ,5 66,1 15,0 3,4 100, ,2 43,8 20,2 2,8 100, ,1 43,2 21,4 4,3 100, ,8 22,9 19,6 11,7 100,0 America Latina ,5 24,9 41,0 8,6 100, ,5 23,3 49,6 6,6 100, ,2 25,6 41,4 8,8 100, ,9 32,2 29,1 8,8 100,0 Mondo ,7 16,3 35,3 26,6 100, ,7 14,2 35,9 26,1 100, ,7 15,6 27,6 24,0 100, ,0 14,4 23,4 26,2 100,0 VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 111

6 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI crescita si è verificato invece nell area Giappone e Oceania e in America Latina, legato allo sviluppo delle risorse di gas naturale in Australia, Argentina, Bolivia, Messico e, ultimamente, Trinidad e Tobago. Fattori di sostituzione Nel corso degli ultimi decenni il gas naturale ha trovato ampi spazi per nuove applicazioni, soprattutto nelle aree caratterizzate da economie meno sviluppate, spinto anche dalla crescita dei fabbisogni di energia e dalle limitazioni nel potenziale delle fonti tradizionali (petrolio e carbone). La crescita più veloce rispetto alla maggior parte delle fonti alternative ha dato luogo a una significativa, spesso vigorosa, penetrazione che appare come una sostituzione delle fonti che avrebbero altrimenti svolto lo stesso ruolo. Per una migliore comprensione dei fattori di sostituzione che hanno variamente favorito la crescita del gas naturale rispetto alle fonti alternative è utile ripercorrere la dinamica storica della penetrazione nelle varie regioni mondiali nei tre principali settori d uso: la generazione elettrica e gli usi finali industriali e civili. 6 Penetrazione negli usi industriali L industria è il settore nel quale storicamente il gas naturale si è affermato per primo in tutte le aree del mondo e praticamente in tutti i paesi. È infatti nei grandi impianti a elevato consumo di energia localizzati in aree prossime ai giacimenti che il gas naturale raggiunge la sua massima convenienza, in quanto è sufficiente l estensione di una condotta, senza la necessità di realizzare reti di distribuzione sul territorio. Come si rileva dalla tab. 5 già all inizio degli anni Ottanta il gas naturale copriva oltre il 20% dei consumi finali dell industria in tutte le aree più industrializzate, a esclusione del Giappone e Oceania e di due delle quattro aree meno sviluppate (Medio Oriente e America Latina). Le condizioni favorevoli allo sviluppo precoce del gas naturale, prima dello sviluppo dei grandi sistemi di trasporto internazionale, non sono evidentemente uniformi all interno delle grandi aree in cui è stato suddiviso il mondo ai fini di questa analisi. All inizio degli anni Ottanta, in Europa, il gas naturale copriva il 40% dei consumi finali industriali nei Paesi Bassi e il 25% in Italia, ma meno del 10% in Svizzera e in Svezia. Analogamente, la relativamente elevata diffusione del gas naturale nel settore industriale dell America Latina riflette soprattutto il rapporto di risorse esistente in Argentina, Messico e Venezuela. L Asia, se si esclude l Indonesia e qualche altro paese del Sudest asiatico, non dispone di ingenti risorse di gas naturale e la sostituzione del carbone e del petrolio è arrivata in tempi molto più recenti. Un contesto analogo si presenta nel Giappone e Oceania, area caratterizzata da apprezzabili risorse di gas solo in Australia ma dominata dai fabbisogni energetici del Giappone, peraltro raggiungibile solo via mare con tecnologie che erano di recente sviluppo nei primi anni Ottanta. 7 Il continente africano include paesi (Algeria e Nigeria) con notevoli risorse di gas naturale e altri (Sudafrica e Zimbabwe) con ingenti giacimenti di carbone, nonché altri ancora che, non avendo significative risorse, fanno uso prevalente di combustibili vegetali locali nelle piccole e medie industrie e prodotti petroliferi nei maggiori impianti. La grande convenienza del gas naturale nel settore industriale, anche nei paesi sprovvisti di significative risorse o lontani dai maggiori giacimenti mondiali, risulta chiara dal ragguardevole tasso di penetrazione evidenziato nel Giappone e Oceania e in Asia dal 1980 in poi. Viceversa in Africa tale penetrazione riflette prevalentemente il processo di industrializzazione avviato soprattutto in alcuni paesi nordafricani e in Nigeria. Dopo le crisi petrolifere degli anni Settanta e la crescente attenzione verso l ambiente, quasi tutti i paesi europei hanno adottato politiche energetiche a favore dello sviluppo del gas naturale nella maggior parte degli usi. Tuttavia, anche a causa della notevole incidenza raggiunta, fin dagli anni Ottanta in diverse aree e in alcuni paesi gli usi del gas naturale nell industria hanno a loro volta subito una parziale sostituzione a favore di altre fonti di energia. Nel Medio Oriente, per via della mancanza di infrastrutture di trasporto e distribuzione, il gas naturale non è riuscito a mantenere nell ultimo decennio il passo della forte crescita dei fabbisogni e ha ceduto terreno ai prodotti petroliferi. Il calo nell area Stati Uniti e Canada, avvenuto negli anni Settanta e Ottanta, riflette il declino dell industria del gas naturale negli Stati Uniti fino al compimento delle riforme del settore nei primi anni Novanta. 8 Il calo evidenziato in Russia e negli altri paesi ex URSS è più complesso da interpretare per via dei fenomeni sconvolgenti che hanno accompagnato il crollo dell economia sovietica. Il decremento dell incidenza del gas naturale nel settore industriale è avvenuto in parallelo a una ripresa dell incidenza del carbone, caso praticamente unico a livello mondiale, e a un significativo 6 Il consumo di gas naturale nel settore degli altri usi energetici risulta correlato soprattutto con la produzione di idrocarburi e non risente di significativi effetti di sostituzione con altre fonti, pertanto non viene più considerato in questo ambito. Analogamente, si tralascia l esame più particolareggiato degli usi del gas naturale nel settore dei trasporti, dove è oggi quasi ovunque trascurabile e dipende in via determinante dalle politiche di appoggio dei singoli paesi in attesa di progressi tecnologici, per esempio nel campo delle celle combustibili. 7 Il trasporto di gas naturale liquefatto è iniziato nel 1964 e nel 1980 rappresentava il 15% del commercio internazionale di gas. 8 Deregolamentazione della produzione negli anni Ottanta e del trasporto e distribuzione tra il 1985 e il ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI

7 GLI ECONOMICS DI BASE DEL GAS METANO tab. 5. Penetrazione del gas naturale negli usi finali dell industria nel periodo (elaborazioni su dati IEA, ; ; ; ; ) Aree mondiali e anni Consumo totale (Mtep) Carbone e derivati Prodotti petroliferi Ripartizione tra fonti (%) Gas naturale Rinnovabili Energia elettrica Totale Stati Uniti e Canada ,5 29,9 34,1 10,3 15,2 100, ,9 23,5 32,9 12,3 20,4 100, ,4 25,1 36,3 9,7 22,4 100,0 Giappone e Oceania ,9 48,8 5,2 4,2 24,0 100, ,2 45,2 8,0 4,4 26,1 100, ,1 41,5 12,2 3,6 27,6 100,0 Europa ,7 34,2 23,2 8,2 16,8 100, ,6 26,1 26,4 8,0 21,9 100, ,2 28,4 29,8 7,0 25,6 100,0 Russia e altri paesi ex URSS ,5 19,4 28,8 25,9 12,5 100, ,6 15,9 39,4 21,2 15,0 100, ,9 10,8 31,4 28,2 17,7 100,0 Asia ,3 21,3 4,6 5,7 10,0 100, ,6 19,9 6,3 6,9 12,2 100, ,2 26,9 8,4 9,5 19,0 100,0 Medio Oriente ,9 61,5 23,7 0,3 6,6 100, ,7 44,7 38,6 0,4 8,6 100, ,8 46,2 37,1 0,3 9,7 100,0 Africa ,0 20,3 4,8 34,2 13,6 100, ,3 18,8 10,8 33,5 15,6 100, ,7 18,2 15,4 28,7 20,1 100,0 America Latina ,1 34,3 20,7 28,1 11,8 100, ,6 28,4 20,8 30,6 14,7 100, ,1 29,8 21,8 22,0 20,2 100,0 Mondo ,2 29,2 22,6 13,6 14,4 100, ,0 23,9 24,4 13,3 17,4 100, ,2 27,3 22,9 11,6 21,0 100,0 aumento delle fonti rinnovabili, che in questa regione si identificano quasi esclusivamente con il calore prodotto in centrali di cogenerazione o di teleriscaldamento. L effetto complessivo del declino descritto è che per il mondo nel suo complesso il gas naturale sembra retrocedere nell ultimo decennio a favore dei prodotti petroliferi, ma soprattutto dell energia elettrica la cui penetrazione negli usi del settore industriale risulta comunque molto più vigorosa di quella del gas naturale, seppure a livelli più bassi. Penetrazione negli usi civili Gli usi civili del gas naturale si sono sviluppati con notevole ritardo rispetto al settore industriale, principalmente per via degli elevati costi di realizzazione e dei lunghi tempi di diffusione delle reti di distribuzione necessarie per convogliarlo dalle grandi reti di trasporto e dai giacimenti agli utenti finali (case, negozi, edifici pubblici, ecc.). Infatti, è solo negli Stati Uniti e Canada che l incidenza del gas nel settore civile supera il 20% nel 1980 (tab. 6). L Europa e la Russia e gli altri paesi già VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 113

8 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI tab. 6. Penetrazione del gas naturale negli usi finali civili nel periodo (elaborazioni su dati IEA, ; ; ; ; ) Aree mondiali e anni Consumo totale (Mtep) Carbone e derivati Prodotti petroliferi Ripartizione tra fonti (%) Gas naturale Rinnovabili Energia elettrica Totale Stati Uniti e Canada ,9 23,5 43,3 2,6 28,8 100, ,1 16,4 40,9 2,0 38,6 100, ,5 12,0 40,9 1,5 45,1 100,0 Giappone e Oceania ,7 55,8 12,1 1,9 29,7 100, ,1 44,5 12,9 1,6 40,0 100, ,2 43,3 12,8 2,7 41,0 100,0 Europa ,5 38,3 19,9 9,4 17,0 100, ,0 25,3 26,0 14,4 23,3 100, ,7 22,4 33,4 13,4 28,0 100,0 Russia e altri paesi ex URSS ,3 27,1 19,7 20,2 7,8 100, ,5 22,3 27,2 25,7 9,3 100, ,7 9,9 37,5 36,8 12,1 100,0 Asia ,1 6,7 0,3 74,5 2,4 100, ,6 8,5 0,9 67,1 4,9 100, ,8 14,2 3,1 62,4 11,5 100,0 Medio Oriente ,9 55,9 9,2 12,0 17,0 100, ,8 52,3 17,0 8,2 18,7 100, ,0 36,2 31,7 6,3 24,8 100,0 Africa ,9 7,8 0,3 86,6 3,4 100, ,5 8,1 0,7 84,6 5,1 100, ,1 9,8 2,7 80,4 6,0 100,0 America Latina ,2 33,9 4,2 48,4 13,3 100, ,2 34,6 7,1 37,1 21,0 100, ,1 32,8 9,1 29,8 28,3 100,0 Mondo ,8 23,4 16,8 34,5 13,5 100, ,5 18,8 17,7 35,3 17,6 100, ,8 17,7 20,8 34,8 22,9 100,0 appartenenti all Unione Sovietica sfiorano questa quota nel 1980 e la superano rapidamente negli anni successivi, mentre la forte penetrazione del gas, superiore al 40%, raggiunta negli Stati Uniti e Canada, è destinata a calare negli anni successivi, incalzata dalla più rapida crescita dell energia elettrica. A parte questa regione, dove il gas naturale sembra essere prossimo alla saturazione, il resto del mondo mostra un imponente grado di penetrazione a scapito di tutte le altre fonti a esclusione dell energia elettrica. Caso eccezionale è il Medio Oriente, dove l incidenza è aumentata dal 10 al 30% in appena due decenni. Ma anche le altre aree meno sviluppate del mondo (Africa, America Latina e Asia) promettono un rapidissimo tasso di penetrazione in parallelo alla realizzazione delle reti di distribuzione urbane. Nelle aree più sviluppate l ulteriore dinamica di penetrazione si misura con il calo dei derivati del petrolio, le principali fonti concorrenti negli usi civili, e con la più rapida crescita dell energia elettrica. Nelle aree meno 114 ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI

9 GLI ECONOMICS DI BASE DEL GAS METANO sviluppate dell Asia, Africa e America Latina, la principale fonte in declino nel settore degli usi civili è rappresentata dai combustibili vegetali, in quanto i prodotti petroliferi mantengono un importante ascendente sul gas naturale fuori delle aree urbanizzate non ancora raggiunte dalle reti di distribuzione. In queste regioni del mondo va sottolineata la forte dinamica demografica che si riflette nella migrazione verso le città. Infatti, le reti di distribuzione si estendono principalmente nelle capitali e nei grandi centri urbani, mentre gli allacciamenti dei centri urbani minori vengono sviluppati con notevole ritardo, a meno che non si trovino in prossimità delle dorsali di trasporto. Un caso particolare riguarda l area Giappone e Oceania, dove il grado di penetrazione del gas naturale negli usi civili è rimasto stabile attorno al 12% negli ultimi due decenni. In questa area gli elevati costi di approvvigionamento del gas naturale in Giappone, che domina i consumi di questa regione, hanno ridotto la convenienza rispetto ai prodotti petroliferi sostitutivi e gli usi nel settore civile sono quasi esclusivamente concentrati nelle vicinanze delle centrali a gas a loro volta localizzate in prossimità dei terminali di rigassificazione. Negli Stati Uniti e Canada, nel Giappone e Oceania e in Europa gli usi civili sono concentrati nel settore domestico (rispettivamente 70%, 69% e 83%). I dati disponibili per le altre aree del mondo indicano una maggiore concentrazione (mediamente attorno al 40-50%) nel settore commerciale e pubblico legata ai minori fabbisogni di riscaldamento di ambienti per via del clima più favorevole (nella maggior parte dei paesi dell Asia, Medio Oriente, Africa e di molti paesi dell America Latina) oppure della forte diffusione del teleriscaldamento (in Russia e negli altri paesi ex URSS). In questi paesi i consumi del settore domestico si concentrano negli usi di cucina, spesso troppo bassi per giustificare la costruzione delle reti di distribuzione capillari. Penetrazione nella generazione elettrica La generazione elettrica è il settore ove maggiore è stata la penetrazione del gas naturale nel corso degli ultimi due decenni (tab. 7). A livello mondiale la sua incidenza, in termini di input di energia primaria al processo di generazione, è aumentata da meno del 12% a oltre il 17%. Seppure il fenomeno sia generalizzato, il grado e la dinamica di penetrazione si presentano assai variegati in funzione della convenienza relativa delle risorse alternative disponibili e delle politiche energetiche adottate nei vari paesi. Storicamente, un elevato ricorso al gas naturale nella generazione elettrica si presenta solo nel Medio Oriente e in Russia e negli altri paesi ex URSS, le aree che detengono le maggiori risorse di questa fonte. In Russia e nella maggior parte dei paesi ex URSS il gas naturale ha rapidamente soppiantato il petrolio e anche il carbone e oggi domina il settore della generazione elettrica con il 40% degli input totali. Nel Medio Oriente il gas naturale ha superato il petrolio a metà degli anni Novanta e probabilmente raggiungerebbe oggi il 60% degli input totali se non fosse per il contributo del carbone alla generazione elettrica in Turchia e in Israele. 9 All inizio degli anni Ottanta, a parte queste due aree, solo negli Stati Uniti e Canada e nel Giappone e Oceania risultava una incidenza del gas naturale maggiore del 10%. Negli Stati Uniti la generazione elettrica a base di gas naturale era importante solo negli Stati dotati di significative riserve rispetto al carbone (Texas, Louisiana, ecc.); la riduzione dell incidenza nel decennio degli anni Ottanta riflette il calo della produzione di gas fino al compimento della riforma del settore. Dalla seconda metà degli anni Settanta il Giappone ha adottato una politica di diversificazione mirata a estromettere il petrolio a favore di tutte le altre fonti, incluso il carbone. La generazione elettrica del Giappone e Oceania nel suo insieme continua tuttavia a essere dominata da questa fonte per il contributo dell Australia, dove il carbone rappresenta quasi l 80% dell input alla generazione elettrica; la quota del gas naturale è allineata con quella dell energia nucleare (prodotta esclusivamente in Giappone). Il destino del gas nella generazione elettrica dell Africa è segnato dalla dicotomia tra Nord e Sud, dotati rispettivamente di ampie risorse di gas e di carbone. La relativa robustezza del carbone riflette l importanza dell economia sudafricana per la regione africana nel suo complesso, mentre l incursione del gas naturale riflette la forte crescita delle economie nordafricane, della Nigeria e di pochi altri paesi. In quest area resiste anche la generazione da petrolio che risulta più conveniente (almeno nel breve termine) della trasmissione elettrica verso piccoli centri distaccati in aree rurali. Condizioni analoghe emergono anche in Asia, con paesi dotati in prevalenza di risorse di carbone (Cina e India) e altri di idrocarburi (Indonesia, Malaysia, Thailandia). A parte i paesi del Giappone e Oceania, questa è l unica area caratterizzata da una crescente incidenza della generazione da carbone, che oggi copre oltre il 60% degli input totali. In confronto, nonostante la rapida penetrazione, il gas naturale copre attualmente meno del 10% del totale. Il decorso nell area europea riflette il coacervo delle scelte di politiche energetiche effettuate nei vari paesi più della convenienza economica delle fonti. Importante, sotto questo aspetto, è il ruolo svolto dall energia nucleare che nei due decenni considerati ha triplicato la sua incidenza negli input primari alla generazione. Questa sostituzione è avvenuta non solo a scapito del petrolio, peraltro poco importante già nel 1980, ma anche del 9 Nel caso di Israele per condizioni politiche più che per motivi di convenienza economica. VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 115

10 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI tab. 7. Penetrazione del gas naturale nella generazione elettrica nel periodo (elaborazioni su dati IEA, ; ; ; ; ) Aree mondiali e anni Consumo totale (Gm 3 ) Carbone Ripartizione tra fonti (%) Gas Petrolio Nucleare Rinnovabili naturale Totale Stati Uniti e Canada ,8 9,7 13,3 11,0 19,2 100, ,4 3,5 10,4 18,9 20,8 100, ,5 3,0 14,0 19,7 18,8 100,0 Giappone e Oceania ,5 38,9 11,0 11,9 18,7 100, ,4 23,1 17,2 19,7 14,6 100, ,7 9,6 19,9 21,9 11,9 100,0 Europa ,2 15,6 6,2 10,4 23,5 100, ,7 7,6 7,0 26,9 22,8 100, ,4 4,9 12,3 29,0 24,5 100,0 Russia e altri paesi ex URSS ,4 25,1 22,7 5,6 14,3 100, ,1 11,5 38,7 12,2 13,5 100, ,1 3,7 40,1 17,9 17,2 100,0 Asia ,1 25,4 1,5 2,3 24,8 100, ,3 11,7 4,5 6,6 21,9 100, ,9 6,0 9,0 6,6 16,5 100,0 Medio Oriente ,0 61,6 28,2 0,0 10,2 100, ,5 47,8 41,4 0,0 6,3 100, ,2 36,9 46,0 0,0 6,0 100,0 Africa ,8 14,5 7,8 0,0 25,8 100, ,1 14,6 14,5 2,7 17,2 100, ,8 10,4 23,7 2,5 18,6 100,0 America Latina ,1 25,0 9,2 0,7 63,1 100, ,4 17,2 9,9 2,1 67,4 100, ,5 16,1 14,7 3,0 61,7 100,0 Mondo ,6 19,2 11,8 8,2 22,2 100, ,5 10,1 15,2 16,4 21,8 100, ,5 6,8 17,3 16,5 21,0 100,0 carbone e ha certamente rallentato la crescita del gas naturale che rimane penultima con appena il 12% del totale nel A tale riguardo si ricorda la posizione della Commissione Europea che ancora negli ultimi anni Ottanta sconsigliava l uso del gas naturale nella generazione elettrica riservandolo agli usi civili e industriali. L America Latina è l unica regione dove la generazione elettrica è dominata dall energia rinnovabile (essenzialmente idroelettrica). La mancanza di infrastrutture per il trasporto del gas ha circoscritto l uso di questa fonte nella generazione elettrica ai paesi detentori delle principali risorse (Argentina, Bolivia e Venezuela), mentre l energia idroelettrica è ben distribuita nell insieme dell area. È peraltro significativo che nella Colombia, paese esportatore di carbone, l energia termoelettrica viene generata prevalentemente a partire dal gas naturale e non dal carbone. Analogamente ad altre regioni meno sviluppate, l uso del petrolio per la generazione elettrica continua a essere importante perché permette di raggiungere anche le aree rurali con impianti di piccole 116 ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI

11 GLI ECONOMICS DI BASE DEL GAS METANO dimensioni, senza la necessità di costruire grandi reti di trasmissione elettrica. Stagionalità dei consumi La domanda di energia è per sua natura stagionale. Essa varia a seconda della stagione e del mese in funzione di fattori climatici, economici e sociali che caratterizzano il paese. Il consumo delle diverse forme di energia evidenzia spesso una stagionalità ancora maggiore, in relazione alla disponibilità delle fonti e di vincoli tecnici alla loro produzione e trasporto. 10 Il gas naturale si distingue dalle altre fonti fossili per la più marcata variazione stagionale della domanda, legata alla particolare combinazione dei fabbisogni settoriali, e al più elevato costo di gestione della stagionalità rispetto a fonti sostitutive, come i derivati del petrolio. In quanto inscindibili, verranno affrontati entrambi questi aspetti. Stagionalità e fabbisogni settoriali L andamento stagionale dei consumi di gas naturale varia marcatamente da paese a paese in funzione degli usi settoriali, soprattutto la produzione di calore per il riscaldamento ambienti, la generazione elettrica, l estrazione di idrocarburi. Esso varia nel tempo in funzione della diversa crescita degli usi settoriali. Nell analisi che segue, la stagionalità viene esaminata con riferimento all escursione dei fabbisogni, definita come rapporto tra consumo mensile massimo e minimo osservati nel corso di un periodo di tempo. L andamento dei consumi nei mesi intermedi può essere significativo per la gestione tecnica dell offerta, che tuttavia non è argomento di questo capitolo. 11 La tab. 8 riporta il valore dell escursione media negli anni per tutti i paesi appartenenti all IEA 12 messi in ordine decrescente, assieme alla ripartizione settoriale dei consumi di gas nel periodo , ultimi anni per i quali sono disponibili dati uniformi. L escursione tende a crescere con l incidenza dei consumi nel settore civile e nel teleriscaldamento, il quale è comunque legato in parte prevalente al fabbisogno di riscaldamento nel settore civile. Infatti, l unica differenza è che nel primo il riscaldamento viene effettuato mediante combustione in caldaie distribuite presso l utente finale, mentre nel secondo viene effettuato in grandi impianti centralizzati con distribuzione del calore prodotto, talvolta mediante la produzione combinata di energia elettrica. Contribuisce all escursione anche il consumo per usi industriali, particolarmente quando questi sono concentrati nei settori leggeri (meccanica, tessili, alimentari) per i quali il riscaldamento degli ambienti di lavoro rappresenta spesso una parte molto significativa dei consumi finali. Viceversa, i consumi per la generazione elettrica e per gli usi del settore energetico (prevalentemente per la produzione e trasporto di idrocarburi) sono generalmente meglio distribuiti nel corso dell anno e tendono ad appiattire il ciclo stagionale dei consumi. A diminuire l escursione contribuisce inoltre il consumo di gas nell industria pesante, i cui fabbisogni riflettono soprattutto gli usi di processo, che sono in genere relativamente stabili nel corso dell anno. I dati riportati nella tabella raggruppano i paesi dell OCSE (Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico) in tre tipologie di stagionalità in relazione alla distribuzione dei consumi di gas tra i principali settori, 13 distinguendo tra paesi che hanno un incidenza dei consumi legati al riscaldamento degli ambienti (usi civili, teleriscaldamento e usi industriali leggeri) indicativamente: superiore al 70% con escursione maggiore di 4; tra 50 e 70% con escursione tra 2 e 4; inferiore al 50% con escursione inferiore a 2. La fig. 1 riassume quanto detto per l aggregato dei paesi compresi nei tre raggruppamenti. A livello complessivo i paesi con escursione forte evidenziano un rapporto di 6 volte tra il consumo mensile minimo e massimo, i paesi con escursione intermedia di circa 3 volte e i paesi con escursione debole di poco più del 30%. La figura evidenzia altresì l importanza assai maggiore a livello mondiale dei regimi a escursione debole e intermedia rispetto ai regimi a escursione forte; il consumo annuale medio dei relativi paesi nel periodo era, rispettivamente, 74, 339 e 898 miliardi di m 3. Gestione della stagionalità È solo nel caso dell energia elettrica che i costi di immagazzinamento (in batterie, impianti di pompaggio, ecc.) sono talmente elevati che la produzione è 10 Emblematico è il caso dell energia idroelettrica e di altre fonti rinnovabili la cui disponibilità dipende dalle condizioni climatiche. La maggiore presenza di fonti rinnovabili in certi periodi dell anno può indurre un significativo andamento stagionale nell utilizzo di fonti fossili e di altre fonti non rinnovabili in certi settori, soprattutto nella generazione elettrica. 11 Per esempio, può essere critica la gestione degli stoccaggi se il freddo invernale si protrae più del previsto. 12 Viene esclusa solo la Repubblica Slovacca per la quale i dati dell IEA sono disponibili solo a partire dalla seconda metà del Non sono disponibili raccolte organizzate dei consumi mensili per i paesi non appartenenti all IEA. Tuttavia, le indicazioni riportate possono ritenersi valide in via generale, fatte le dovute eccezioni per quei paesi senza forti variazioni climatiche per i quali il consumo di gas è relativamente stabile nel corso dell anno. 13 Fa eccezione solo la Norvegia (non riportata nella tab. 8) che ha un escursione media pari a 8,5 ma un incidenza dei consumi stagionali di appena lo 0,4%. I consumi di gas naturale di questo paese sono concentrati nella produzione di idrocarburi (86%) e il gas naturale è quasi interamente esportato (il 99% se si escludono i consumi per la produzione). L elevata escursione media è legata al regime di produzione che tende il più possibile a seguire il fabbisogno dei paesi importatori, generalmente caratterizzati da un elevata stagionalità. VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 117

12 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI Paesi tab. 8. Stagionalità in funzione dei consumi settoriali negli anni nei paesi OCSE (elaborazioni su dati IEA, ; ; ; ; ) Escursione media* Consumi stabili* Incidenza (%) Incidenza dei consumi settoriali di gas (%) Consumi stagionali*** Settore energetico Generazione elettrica**** Paesi con stagionalità marcata Teleriscaldamento**** Industria pesante Industria leggera Francia 4,9 28,6 71,4 1,0 2,0 5,9 25,6 13,8 51,6 100,0 Repubblica Ceca 4,8 27,0 73,0 1,4 2,1 16,3 23,5 9,5 47,2 100,0 Svizzera 4,3 23,7 76,3 0,0 1,8 5,9 22,0 8,8 61,6 100,0 Svezia 4,2 29,1 70,9 0,2 0,4 37,3 28,6 15,1 18,4 100,0 Ungheria 4,1 25,5 74,5 1,8 13,4 15,0 10,3 7,3 52,2 100,0 Paesi con stagionalità intermedia Germania 3,2 38,3 61,7 1,5 15,2 5,0 21,7 7,4 49,3 100,0 Austria 3,2 48,6 51,4 7,7 17,0 16,8 23,8 5,4 29,3 100,0 Danimarca 2,9 36,1 63,9 13,1 16,6 33,4 6,5 10,6 19,9 100,0 Corea del Sud 2,8 35,9 64,1 0,0 25,5 10,8 10,4 6,6 46,7 100,0 Italia 2,7 41,9 58,1 0,5 21,7 10,1 19,7 10,9 37,1 100,0 Paesi Bassi 2,4 31,7 68,3 4,1 20,6 10,9 6,9 14,3 43,1 100,0 Lussemburgo 2,4 37,4 62,6 0,0 19,4 4,7 18,0 30,5 27,5 100,0 Regno Unito 2,3 46,3 53,7 8,3 26,7 4,2 11,4 5,6 43,9 100,0 Polonia 2,3 41,6 58,4 8,5 0,8 7,5 32,3 6,0 45,0 100,0 Finlandia 2,3 44,8 55,2 6,9 14,6 50,6 23,3 2,7 1,9 100,0 Belgio 2,2 49,3 50,7 0,4 13,2 9,4 35,7 2,7 38,6 100,0 Paesi con stagionalità debole Canada 1,9 50,4 49,6 20,2 10,0 1,4 20,2 11,5 36,8 100,0 Grecia 1,8 92,3 7,7 1,8 74,4 1,2 16,1 5,2 1,3 100,0 Stati Uniti 1,8 51,3 48,7 8,5 21,8 6,2 21,0 6,5 35,9 100,0 Turchia 1,7 62,2 37,8 0,5 51,4 13,9 10,3 2,1 21,8 100,0 Australia 1,6 73,4 26,6 15,1 24,9 3,4 33,4 4,6 18,5 100,0 Portogallo 1,6 73,1 26,9 0,0 46,8 8,0 26,4 9,5 9,4 100,0 Spagna 1,6 55,5 44,5 0,1 10,5 10,2 45,0 16,0 18,3 100,0 Irlanda 1,5 71,1 28,9 0,0 53,0 1,8 18,2 5,3 21,8 100,0 Nuova Zelanda 1,4 81,5 18,5 2,5 40,1 1,7 38,9 9,0 7,8 100,0 Giappone 1,3 75,9 24,1 0,5 66,8 0,3 8,7 5,0 18,7 100,0 Messico 1,2 95,6 4,4 35,5 39,1 0,0 21,0 2,2 2,2 100,0 Usi civili Totale * Valore medio del rapporto tra consumo mensile massimo e minimo osservati negli anni ** Si riferiscono ai consumi del settore energetico, della generazione elettrica e dell industria pesante. *** Si riferiscono ai consumi del teleriscaldamento, dell industria leggera e del settore civile. **** Nel caso di impianti di cogenerazione il consumo di gas è stato ripartito tra generazione elettrica e teleriscaldamento in proporzione alla produzione di energia elettrica e calore. 118 ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI

13 GLI ECONOMICS DI BASE DEL GAS METANO 120 paesi con escursione debole 50 paesi con escursione intermedia 14 paesi con escursione forte consumi di gas naturale (Gm 3 ) consumi di gas naturale (Gm 3 ) consumi di gas naturale (Gm 3 ) gennaio-01 luglio-01 gennaio-02 luglio-02 gennaio-03 luglio-03 gennaio-04 luglio-04 gennaio-01 luglio-01 gennaio-02 luglio-02 gennaio-03 luglio-03 gennaio-04 luglio-04 gennaio-01 luglio-01 gennaio-02 luglio-02 gennaio-03 luglio-03 gennaio-04 luglio-04 fig. 1. Andamento mensile dei consumi di gas naturale nei paesi dell OCSE aggregati per entità dell escursione stagionale ( ). quasi esclusivamente in ogni momento identica alla domanda. Per le altre fonti di energia questi costi tendono a essere molto più bassi e la produzione può anticipare il consumo di diverse settimane o anche di mesi. Le discrepanze tra produzione e consumo vengono gestite sfruttando opportunamente i vari buffer 14 del ciclo produttivo (processi intermedi e depositi) che di fatto agiscono come regolatori dei flussi dalla produzione al consumo finale. Nel caso del petrolio essi sono rappresentati dal trasporto via oleodotto o a mezzo petroliera, dai depositi di greggio nei porti, negli scali ferroviari e in raffineria, dal processo di raffinazione e dai depositi di raffinati sia in raffineria sia nei nodi di trasporto terrestre e marittimo e, infine, presso l utente finale. Tanto per il petrolio quanto per il gas naturale, la geologia e le caratteristiche di porosità degli strati geologici limitano le possibilità di modulazione della produzione in funzione della domanda ai casi in cui la produzione può essere distribuita tra numerosi giacimenti; nel caso del gas associato, inoltre, la produzione è spesso determinata da quella del petrolio, a meno di non praticare la reiniezione, che comporta un aumento dei costi, o di bruciare il gas in eccesso in atmosfera, con conseguente inquinamento e spreco di risorse. Dopo l estrazione dal giacimento il gas naturale non richiede raffinazione ma solo purificazione ed essiccazione, trattamenti a processo continuo che non interrompono il flusso del gas. Anche le fasi di trasporto e distribuzione locale non ammettono significative flessibilità per la mancanza di reali buffer. Non è in genere economico dimensionare le infrastrutture di trasporto a valle della produzione per le capacità di picco richieste solo per pochi mesi all anno. Nel caso del trasporto via tubo e della distribuzione locale le possibilità di modulazione sono limitate dalla potenza delle centrali di spinta e dalle dimensioni, lunghezza e pressioni critiche delle condotte. 15 L utilizzo dei terminali di liquefazione e di rigassificazione come depositi è vincolato ai tempi tra due carichi (tipicamente qualche settimana) e in genere permette solo la gestione dei picchi giornalieri nel paese importatore. Il gas naturale in transito sulle navi metaniere rappresenta in un dato momento meno di 1 miliardo di m 3 di gas a livello mondiale. Infine, data la bassa densità energetica del gas, lo stoccaggio in serbatoi cittadini ha un costo per unità di 14 Un buffer è un mezzo che funziona da cuscinetto o tampone con il fine di separare processi consecutivi con caratteristiche dinamiche non coincidenti. 15 Il gas contenuto in un dato istante in un tipico metanodotto internazionale (lunghezza km, diametro 40 pollici, pressione 100 bar) è dell ordine di milioni di m 3, misurato in condizioni standard di temperatura e pressione. Variazioni nella pressione del gas di qualche atmosfera permettono una certa flessibilità di modulazione (la cosiddetta line-pack), che è tuttavia disponibile solo per periodi brevi, generalmente inferiori alla giornata, e limitata a poche decine di milioni di m 3. VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 119

14 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI tab. 9. Modulazione degli approvvigionamenti e capacità di stoccaggio negli anni nei paesi OCSE (elaborazioni su dati IEA, ; ; ; ; ) Paesi Escursione media Capacità di modulazione degli approvvigionamenti* (%) Working gas/ fabbisogno annuo (%) Messico 1,2 100,0 0,0 Giappone 1,3 100,0 0,0 Nuova Zelanda 1,4 100,0 0,0 Irlanda 1,5 100,0 0,0 Portogallo 1,6 100,0 0,0 Australia 1,6 100,0 5,8 Turchia 1,7 100,0 9,2 Grecia 1,8 100,0 0,0 Finlandia 2,3 100,0 0,0 Lussemburgo 2,4 100,0 0,0 Paesi Bassi 2,4 100,0 4,9 Svezia 4,2 100,0 0,0 Svizzera 4,3 100,0 0,0 Norvegia 8,5 100,0 0,0 Regno Unito 2,3 100,0 3,6 Spagna 1,6 91,7 9,1 Corea del Sud 2,8 66,7 0,0 Belgio 2,2 58,3 4,2 Danimarca 2,9 58,3 13,7 Canada 1,9 58,3 19,4 Polonia 2,3 33,3 11,5 Stati Uniti 1,8 33,3 19,5 Italia 2,7 25,0 16,6 Austria 3,2 16,7 35,2 Germania 3,2 16,7 19,7 Ungheria 4,1 16,7 23,3 Francia 4,9 16,7 22,4 Repubblica Ceca 4,8 8,3 21,9 * La capacità di modulazione degli approvvigionamenti viene calcolata come frazione dei mesi dell anno in cui la differenza tra consumi e approvvigionamenti è inferiore al 10%. energia molto elevato e quello presso l utenza finale decisamente proibitivo. 16 La possibilità di gestire la stagionalità dei fabbisogni mediante la modulazione mensile degli approvvigionamenti diminuisce drasticamente con l escursione annua dei fabbisogni, come evidenziato nella tab. 9. Infatti, gli unici paesi per i quali il rapporto tra approvvigionamenti (produzione + importazioni nette) e consumo è prossimo o uguale a 1 in tutti i mesi dell anno sono quelli con: escursione bassa (paesi con consumi concentrati 16 I prodotti petroliferi allo stato liquido hanno un contenuto calorico per unità di volume circa volte maggiore del gas naturale allo stato gassoso in condizioni standard di temperatura e pressione. Il gasolio, per es., ha un potere calorifico inferiore intorno a 8,7 Gcal/m 3 rispetto a 8,25 Mcal/m 3 del metano. 120 ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI

15 GLI ECONOMICS DI BASE DEL GAS METANO nella generazione elettrica o nel settore energetico); prelievi che hanno scarsa incidenza sulle portate delle grandi reti di trasporto internazionale anche nei periodi di massima escursione (Finlandia, Lussemburgo, Svezia, Svizzera); 17 molteplici giacimenti di gas naturale il cui sfruttamento è complessivamente flessibile rispetto a variazioni della domanda (Norvegia, Regno Unito, Paesi Bassi). Per gli altri paesi si delinea la necessità di ricorrere allo stoccaggio di gas (working gas), nel corso dei mesi di basso fabbisogno, in quantità sufficienti da soddisfare la richiesta, durante i mesi di alto consumo, che non può essere coperta dai prelievi dalle reti di trasporto o dai giacimenti. La relazione inversa tra grado di copertura del fabbisogno con i soli approvvigionamenti e disponibilità di stoccaggio viene chiaramente evidenziata nella fig. 2. Elasticità di breve e lungo termine Il sistema del gas naturale è caratterizzato da infrastrutture fisse o poco mutevoli nel breve termine che determinano forti limitazioni nell adattabilità dei consumi a variazioni nelle condizioni al contorno. Gli elevati costi di investimento e i lunghi tempi di costruzione delle reti di trasporto e distribuzione limitano le possibilità di sollecito aumento dei consumi a seguito di riduzioni nel prezzo del gas naturale, mentre incrementi sostenuti nel prezzo si riflettono in un contestuale calo dei consumi solo nel caso in cui siano installati (o rapidamente installabili) impianti azionati da fonti energetiche alternative con prezzi relativi più convenienti, a meno di non rinunciare a una parte del servizio energetico. La sensibilità dei consumi a variazioni di prezzo risulta, tuttavia, sostanzialmente diversa nella generazione elettrica, nell industria e negli usi civili. Nel settore della generazione elettrica il consumo di gas tende a essere relativamente elastico al prezzo. In working gas/ fabbisogno annuo (%) mesi con approvvigionamento uguale a consumo (%) fig. 2. Modulazione degli approvvigionamenti e capacità di stoccaggio di gas naturale nei paesi dell OCSE ( ). I paesi sono raggruppati per percentuale di mesi con consumo mensile pari o prossimo all approvvigionamento mensile (produzione importazioni). genere, le imprese elettriche dispongono di più impianti di generazione a base di tipologie e fonti energetiche diverse con il fine di minimizzare i costi (o massimizzare i guadagni) in funzione della domanda di energia, della sua variazione oraria, dei costi specifici di generazione e dei prezzi di vendita. A livello di paese (ma anche di impresa, se questa ha impianti sufficientemente diversificati) un significativo aumento nel prezzo relativo del gas provoca in genere un consistente calo nei consumi a favore di fonti alternative. 18 Analogamente, se è disponibile sufficiente capacità di generazione a base di gas, un calo nel prezzo si rispecchia in un aumento dei consumi. Variazioni nel prezzo del gas si riflettono anche sui costi e prezzi dell elettricità, determinando anche per questa via un effetto sui consumi nel breve termine; più manifestamente nei paesi dotati di borse elettriche. Nel settore industriale la sostituibilità tra le fonti nel breve termine è di norma meno pronunciata. Diversamente dal settore elettrico non vi sono in genere motivi economici determinanti per mantenere più tipologie di impianto basate su fonti alternative all interno di un medesimo stabilimento. Dati gli elevati costi, le imprese si premuniscono con impianti ridondanti solo quando la continuità delle forniture è assolutamente critica per l integrità dei macchinari e dei processi industriali. La maggior parte delle imprese non risponde nel breve termine ad aumenti di prezzo quando questi possono essere ribaltati sui prodotti, oppure si adegua a essi con migliorie al funzionamento degli impianti o restrizione dei consumi laddove questi ultimi non influenzino significativamente il processo industriale; per esempio, risparmiando sul riscaldamento degli ambienti o riducendo nei limiti di tolleranza la temperatura di processo. Viceversa un calo nel prezzo può riflettersi in una maggiore disinvoltura nell uso del gas con sprechi e aumento dei consumi. La sensibilità a variazioni di prezzo del gas naturale è ancora più ridotta nel settore civile, soprattutto negli usi domestici, sia per la bassa o nulla propensione a installare impianti alternativi, sia per la scarsa percezione del prezzo da parte dei conduttori degli impianti. A differenza delle imprese industriali dove il prezzo dell energia viene seguito con sollecitudine giorno per giorno dagli uffici incaricati, soprattutto nel caso di produzioni energivore, nel settore domestico e del commercio delle piccole imprese le variazioni di prezzo vengono spesso rilevate solo sulla bolletta con diversi mesi di ritardo. 17 La variazione massima mensile del fabbisogno di gas della Svizzera nel periodo (circa 340 milioni di m 3 ) corrisponde, per esempio, a una variazione di appena lo 0,2% della portata media complessiva dei metanodotti di adduzione di gas verso questo paese. 18 Vi sono evidentemente ripercussioni anche su altre fonti di generazione (idroelettrico, nucleare, ecc.), ma i segmenti di mercato sono in larga misura distinti e l effetto principale si concentra nel settore termoelettrico a base di fonti fossili. VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 121

16 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI tab. 10. Elasticità per settore d uso nel periodo (elaborazioni su dati IEA, ; ; ; ; ) Variabile e settore Elasticità R multiplo R al quadrato Statistica F Statistica T Prezzo assoluto Usi civili 0,542 0,813 0,687 37,961 4,155 Industria 0,689 0,742 0,610 45,899 5,046 Generazione elettrica 0,610 0,684 0,535 20,024 4,302 Prezzo relativo Usi civili 0,231 0,850 0,734 45,641 1,672 Industria 0,295 0,871 0, ,107 3,651 Generazione elettrica 0,363 0,652 0,445 11,351 2,380 PIL pro capite Usi civili 1,241 0,847 0,738 75,701 7,368 Industria 1,095 0,812 0,699 67,529 7,420 Generazione elettrica 1,278 0,822 0,693 43,496 6,035 Inoltre, in molte giurisdizioni i meccanismi di regolazione tendono ad attenuare le variazioni di prezzo distribuendole su periodi relativamente lunghi, in tal modo alterando la capacità di risposta dei consumatori. Su tempi più lunghi dell ordine dell anno il settore civile tende comunque a reagire con riduzioni dei consumi meno essenziali: per esempio, riducendo le perdite di calore e la temperatura degli ambienti interni. L analisi econometrica conferma la minore importanza di variazioni contingenti di prezzo nel determinare l evoluzione della domanda di gas rispetto a variabili infrastrutturali che esprimono lo sviluppo dei sistemi energetici nel lungo termine. Le tabb. 10 e 11 riportano i risultati statistici ottenuti con specificazioni econometriche di tipo logaritmico che rapportano i consumi all evoluzione del prezzo e del PIL pro capite (assunto quale indicatore di sviluppo delle infrastrutture) negli Stati Uniti, nel Giappone e nei paesi dell Unione Europea appartenenti all OCSE. Per questi paesi l IEA pubblica dati annuali uniformi e paragonabili relativi a un periodo di un quarto di secolo ( ), sufficientemente lungo da permettere una valutazione statisticamente significativa. 19 L esame si concentra sull elasticità dei consumi nei tre settori indicati (usi civili, industria, generazione elettrica) e nelle tre aree (Stati Uniti, Unione Europea a 15, Giappone) rispetto a tre variabili: prezzo assoluto del gas riferito all anno base 1978; prezzo relativo rispetto alle fonti fossili sostitutive; sviluppo del PIL pro capite. Le prime due variabili possono considerarsi di breve termine, dato che il prezzo muta di anno in anno, in un tempo troppo breve per un significativo adeguamento delle infrastrutture. Il terzo parametro varia lentamente nel tempo ed è inequivocabilmente di lungo termine. Le fonti energetiche alternative usate nel confronto variano evidentemente con il settore. Nel settore civile sono state usate l energia elettrica e il gasolio; nel settore industriale il gasolio, l olio combustibile e il carbone; nel settore della generazione elettrica l olio combustibile e il carbone. Per non appesantire eccessivamente l analisi le tabelle riportano solo le medie aritmetiche dei valori relativi ai settori (o ai paesi) inclusi nel campione. I risultati riportati nella tab. 10, riferiti alle medie per settore ottenute aggregando su tutti i paesi, indicano elasticità al prezzo significative e confermano valori più contenuti negli usi civili rispetto all industria e alla generazione elettrica; l industria evidenzia l elasticità maggiore rispetto al prezzo assoluto e, come prevedibile, la generazione elettrica quella maggiore rispetto al prezzo relativo. In tutti e tre i settori è evidente una maggiore sensibilità all evoluzione del prezzo del gas in termini assoluti, anziché in termini relativi rispetto alle fonti sostitutive, che conferma la relativamente scarsa propensione al mantenimento di impianti plurimi a base di fonti fossili alternative. Tuttavia, il rapporto tra le due elasticità è apprezzabilmente più elevato nel settore della generazione elettrica (0,59 contro 0,42). L elasticità dei consumi al PIL pro capite risulta apprezzabilmente superiore a 1 in tutti e tre i settori. La minore sensibilità dell industria probabilmente riflette l uso mediamente più diffuso in questo settore e la minore dipendenza dallo sviluppo delle infrastrutture di distribuzione. La tab. 11, riferita ai risultati per area geografica ottenuti aggregando su tutti i settori d uso, evidenzia le forti differenze tra Stati Uniti, Europa e Giappone che esprimono soprattutto la diversa maturità degli usi del gas 19 Per una valutazione della bontà dei risultati riportati nelle tabelle si può fare riferimento a una distribuzione normale, 22 gradi di libertà (24 osservazioni annue meno due variabili di regressione) e un grado di significatività del 5%, per i quali i valori critici della statistica F e T a due code sono, rispettivamente, 8,65 e 2, ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI

17 GLI ECONOMICS DI BASE DEL GAS METANO tab. 11. Elasticità per area geografica nel periodo (elaborazioni su dati IEA, ; ; ; ; ) Variabile e area Elasticità R multiplo R al quadrato Statistica F Statistica T Prezzo assoluto Stati Uniti 0,289 0,687 0,501 12,179 2,947 Paesi europei OCSE 0,600 0,864 0,754 46,734 6,369 Giappone 0,928 0,824 0,707 50,174 5,242 Prezzo relativo Stati Uniti 0,073 0,686 0,493 14,852 0,829 Paesi europei OCSE 0,469 0,863 0,754 88,805 3,526 Giappone 0,463 0,849 0,743 48,835 5,448 PIL pro capite Stati Uniti 0,147 0,699 0,519 13,377 2,443 Paesi europei OCSE 1,416 0,897 0,811 72,714 8,510 Giappone 1,806 0,874 0,789 94,834 8,978 naturale. Negli Stati Uniti, la bassa elasticità al prezzo, soprattutto in termini relativi, 20 riflette la diffusione avanzata nella maggior parte degli usi e l assuefazione pluridecennale. In Giappone, l elevata elasticità, soprattutto al prezzo assoluto, riflette il costo storicamente molto elevato del gas naturale importato come GNL (Gas Naturale Liquefatto) e utilizzato prevalentemente nella generazione elettrica. Come atteso, l Unione Europea si trova in una posizione intermedia rispetto a variazioni nel prezzo assoluto, mentre la più forte elasticità al prezzo relativo è una conseguenza della maggiore sostituibilità nel settore della generazione elettrica rispetto al Giappone. Negli Stati Uniti, la bassissima elasticità di lungo termine (rispetto al PIL pro capite) riflette la diffusione praticamente ubiqua delle infrastrutture di distribuzione; all altro estremo, nel caso del Giappone, l elevatissima elasticità riflette la scarsa diffusione del gas negli usi industriali e soprattutto civili (v. sopra). Tale elasticità risulta relativamente elevata anche per l Unione Europea, seppure più bassa che in Giappone, per via della relativamente scarsa o intermedia diffusione degli usi del gas in molti paesi membri Offerta di gas naturale La filiera metanifera Dagli anni Ottanta in poi la regolamentazione del settore del gas naturale ha operato profonde modifiche nell ossatura, organizzazione e disciplina dell industria con la separazione delle fasi in monopolio da quelle soggette alla concorrenza e la nascita della nuova figura del grossista-venditore. 21 Questi cambiamenti, se hanno modificato il modo di operare delle imprese, non hanno significativamente alterato le caratteristiche tecniche della filiera del gas naturale la cui articolazione operativa può ancora essere convenientemente discussa con riferimento alle quattro principali fasi: produzione; trasporto internazionale; stoccaggio; trasporto interno e distribuzione finale. L enfasi di questo paragrafo è sulla natura tecnica delle attività industriali, sulle infrastrutture, sugli operatori, sui collegamenti tra le varie componenti del sistema gas. Produzione La produzione di gas naturale occupava circa 700 mila persone a livello mondiale nel Si tratta di una stima indicativa ottenuta ripartendo l occupazione nel settore degli idrocarburi in base al contenuto energetico del petrolio e del gas naturale prodotto, dato che notoriamente le attività di esplorazione e sviluppo sono in buona parte comuni fino all estrazione e raccolta sul campo, prima dell immissione nella rete di trasporto verso i mercati finali. Tale stima si riferisce a tutte le attività dell upstream Tuttavia, va segnalato che nel caso del prezzo relativo, la significatività della statistica T è inferiore al valore critico. 21 Questa rivoluzione si è manifestata dapprima a macchia di leopardo in vari paesi del mondo (Stati Uniti, Regno Unito, Australia, Nuova Zelanda, Argentina e Cile), ma poi si è estesa rapidamente a una moltitudine di altre aree (Unione Europea, Turchia, Giappone e diversi paesi asiatici) ed è in fase di avvio anche in Russia e in alcuni paesi dell Africa (Algeria, Repubblica Sudafricana, ecc.). 22 Tra queste le principali sono: stipula dei contratti, studi e ricerche geologiche e geofisiche, prospezione su campo con rilevamenti sismici, elaborazione dei dati e valutazione dei giacimenti, perforazione dei pozzi esplorativi con verifica del modello geologico del sottosuolo, perforazione dei pozzi di sviluppo, gestione degli appalti esterni, allestimento dei pozzi produttivi, coltivazione dei giacimenti, attività commerciali e amministrative. VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 123

18 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI tab. 12. Numero medio settimanale di impianti di perforazione in funzione nel 2004 (elaborazioni su statistiche di Baker Hughes, 2005) Aree mondiali Utilizzo per tema Utilizzo per fonte Terraferma Fuori costa Pozzi di petrolio Pozzi di gas Pozzi misti Totale impianti Stati Uniti e Canada Giappone e Oceania Europa Russia e altri paesi ex URSS Asia Medio Oriente Africa America Latina Mondo Il numero di produttori può stimarsi in diverse migliaia a livello mondiale, ma non più di qualche centinaio è impegnato nell intero ciclo dall esplorazione e sviluppo fino alla coltivazione dei giacimenti. Infatti, la maggior parte ha una produzione inferiore a 100 milioni di m 3 e la parte numericamente maggiore è costituita da minuscoli esercizi a conduzione spesso familiare. 23 Il settore è comunque piuttosto concentrato, in linea con l elevato impegno di capitale che lo caratterizza. Le 15 maggiori imprese con produzione annua superiore a 30 miliardi di m 3 rappresentavano il 47% della produzione mondiale nel 2004; aggiungendo le successive 50 imprese medio-grandi con produzione maggiore di 3 miliardi di m 3 si arriva a coprire il 64% della produzione mondiale. Le stesse 65 imprese rappresentavano quasi il 70% delle riserve provate di gas naturale nel mondo. A questi operatori sono da aggiungere diverse centinaia di società di servizi impegnate in attività che vanno dalla prospezione e valutazione geofisica e sismica, alla perforazione di pozzi su terraferma, all operazione di piattaforme in ambiente marino. Negli ultimi due decenni, per migliorare l efficienza operativa e ridurre i costi, la maggior parte delle multinazionali e anche molte imprese statali hanno adottato modelli di gestione basati sull appalto a società esterne delle attività più specialistiche, riservando all interno le attività di gestione ordinaria e strategica. Emblematico è il caso delle società che offrono servizi di perforazione dei pozzi e di noleggio delle piattaforme per le operazioni in mare, dove operano circa 50 imprese a livello mondiale. Si tratta di un attività molto variabile nel tempo in funzione soprattutto del prezzo del petrolio che segue con circa un anno di ritardo. Il costo di investimento è dell ordine di 10 milioni di dollari per un impianto di perforazione su terraferma e tra 50 e 500 milioni di dollari per una piattaforma marina. 24 Il costo del servizio si aggira, rispettivamente, sui e dollari al giorno in periodi alti. La gestione delle attività attraverso appalti esterni è evidentemente avvantaggiata dal fatto che le società di servizi possono contare su un utilizzo assai maggiore delle attrezzature e praticamente non esistono imprese sul mercato che effettuano perforazioni con attrezzature di proprietà. Nel 2004 erano mediamente operativi impianti di perforazione a livello mondiale, di cui quasi il 60% nei soli Stati Uniti e Canada (tab. 12). Sempre a livello mondiale, l 87% degli impianti ha operato su terraferma e il 58% in giacimenti con prevalenza di gas. L utilizzo degli impianti è tuttavia molto diverso a seconda della regione e riflette la consistenza e ubicazione delle risorse. Negli Stati Uniti e Canada il 6% degli impianti 23 La maggior parte di questi piccolissimi produttori si trovano negli Stati Uniti dove sfruttano le risorse residuali rimaste nei cosiddetti stripper wells. Si tratta di pozzi trasferiti dalle compagnie a privati quando raggiungono livelli produttivi troppo bassi (in genere inferiori a m 3 /d). Secondo la IOGCC (Interstate Oil & Gas Compact Commission, 2005), negli Stati Uniti vi sono pozzi di questo tipo. Con una produzione media di circa 440 m 3 /d di gas naturale, forniscono complessivamente circa 44 miliardi di m 3 /a o il 7% della produzione totale degli Stati Uniti nel La cifra di 500 milioni di dollari si riferisce alla piattaforma Petronius, la più grande in assoluto, alta 640 m dalla base alla cima della torre e pesante t. 124 ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI

19 GLI ECONOMICS DI BASE DEL GAS METANO tab. 13. Estrazione delle frazioni liquide del gas naturale nel 2004 (Worldwide [...], 2005) Aree mondiali Numero di impianti Capacità (Gm 3 /d) Capacità media (Gm 3 /d) Quantità lavorata (Gm 3 /d) Frazione trattata (%) Produzione di liquidi (Ml/d) Contenuto energetico (% del gas grezzo) Stati Uniti e Canada , , ,5 Giappone e Oceania , , ,7 Europa , ,7 37 3,2 Russia e altri paesi ex URSS ,5 40 1,8 38 1,6 Asia , ,1 57 5,7 Medio Oriente , , ,4 Africa , ,7 64 6,9 America Latina , , ,9 Mondo , , ,8 è stato utilizzato fuori costa, contro il 21% nel resto del mondo. Analogamente, la ripartizione tra petrolio e gas è molto diversa: negli Stati Uniti e Canada l 83% delle perforazioni è stato effettuato in giacimenti di gas, contro appena il 25% nel resto del mondo. Dai dati disponibili per il 2004 si può stimare una produttività media di 1,5 pozzi al mese per impianto di perforazione, equivalente a circa 20 giorni tra due successive perforazioni (inclusi i tempi di transito e allestimento). Ma la produttività varia significativamente con le condizioni al contorno. Nel 2004 l elevato prezzo del petrolio ha indotto un forte incremento di pozzi di sviluppo (92% del totale), che richiedono più tempo dei pozzi esplorativi. Dopo l estrazione il gas viene in genere sottoposto a trattamenti di essiccazione, rimozione di impurità e separazione di idrocarburi liquidi e solidi. Riveste particolare rilevanza il trattamento per il recupero degli idrocarburi diversi dal metano, che nel 2004 contribuivano con quasi il 10% al contenuto energetico del gas grezzo prodotto a livello mondiale e anche molto di più in alcune aree del mondo, soprattutto nel Medio Oriente e in Giappone e Oceania (tab. 13). I prodotti chimicamente puri che accompagnano il metano consistono principalmente di etano, propano e butano, ma oltre la metà del prodotto è composto di naphtha utilizzata nella sintesi chimica, benzina naturale e altre miscele. Oltre il 50% della capacità di estrazione delle frazioni liquide si trova negli Stati Uniti e Canada, ma nell ultimo decennio è cresciuta rapidamente la capacità installata in Medio Oriente. Inoltre, con la stasi nella produzione, l estrazione di liquidi negli Stati Uniti è calata al 38% del totale mondiale. La percentuale di gas trattato per il recupero degli idrocarburi di peso molecolare superiore varia notevolmente in funzione della quantità e del valore di mercato dei prodotti estratti, nonché delle norme ambientali e delle specifiche dei mercati a valle. Un ultimo aspetto relativo alla fase di produzione riguarda la conversione in liquidi mediante sintesi chimica del gas estratto, effettuata presso i giacimenti per ridurre i costi di trasporto. Sia i paesi produttori, sia i consumatori hanno interesse a sviluppare i cosiddetti Gas-To-Liquids (GTL): i paesi produttori quando non hanno sbocchi di mercato per il loro gas, con il fine di ridurre l inquinamento ambientale derivante dalla combustione o rilascio di gas associato in atmosfera (caso della Nigeria) o come rimedio al previsto esaurimento delle risorse di petrolio (caso del Qatar); i paesi importatori con il fine di diversificare i propri approvvigionamenti di energia rispetto ai tradizionali fornitori del Medio Oriente. Le tecnologie per la conversione in liquidi del gas naturale sono ancora allo stadio di sviluppo. Il processo è il classico steam reforming con la produzione di idrogeno e monossido di carbonio (Syngas), seguito da sintesi catalitica (Fischer-Tropsch). I principali prodotti sono: soprattutto gasolio (50-80% del totale, praticamente esente da zolfo e aromatici poli-nucleari); gas liquefatti, naphtha, lubrificanti e cere di vario tipo (0-30%). Attualmente è in funzione un impianto pilota (in Malaysia) e due impianti sono in costruzione (in Qatar e Nigeria). Inoltre, sono allo studio circa 50 progetti con una capacità complessiva di conversione pari a circa 130 miliardi di m 3 /a Le principali compagnie impegnate nello sviluppo di GTL sono Sasol, Shell, ExxonMobil, BP e ChevronTexaco. VOLUME IV / ECONOMIA, POLITICA, DIRITTO DEGLI IDROCARBURI 125

20 I FONDAMENTALI ECONOMICI DEGLI IDROCARBURI Anno tab. 14. Commercio internazionale di gas nel periodo (CEDIGAZ, ) Via condotta Gas esportato (Gm 3 ) Con nave Totale metaniera Incidenza nave (%) Totale gas commercializzato (Gm 3 ) Incidenza esportazioni (%) ,5 0,7 23,2 3, , ,9 2,7 45,6 5, , ,3 13,1 125,4 10, , ,6 31,3 201,0 15, , ,0 50,9 228,9 22, , ,3 72,1 307,4 23, , ,5 93,4 397,9 23, , ,9 139,3 540,2 25, , ,1 178,0 680,0 26, ,6 L esportazione è riferita al paese di produzione. Tuttavia, i dati riportati non includono il commercio all interno dell area ex sovietica. Il gas prodotto è al netto delle reiniezioni e delle altre perdite in fase di estrazione. Trasporto internazionale La maggior parte del gas prodotto a livello mondiale viene consumato nel paese di origine. Nel 2004 poco più di un quarto della produzione netta di gas naturale veniva avviata a luoghi di consumo esterni ai confini nazionali. 26 Tale quota è tuttavia cresciuta molto rapidamente da livelli pressoché trascurabili negli anni Sessanta, come si rileva dalla tab. 14, che distingue anche il ruolo svolto dal trasporto che viene effettuato mediante condotta e quello via nave. Entrambe queste forme di trasporto hanno caratteristiche di infrastrutture essenziali con forti elementi di monopolio e sono solo marginalmente interessate da forme di regolazione. 27 Le imprese che svolgono il trasporto internazionale sono in genere di proprietà delle compagnie statali e/o di compagnie multinazionali che operano nell upstream o di imprese di trasporto nazionale con impegni storici di fornitura nel loro paese. 28 Trasporto via condotta Nel dopoguerra la tecnologia di trasporto via tubo ha avuto notevoli sviluppi, legati sia alla resistenza dei materiali a elevate pressioni e temperature estreme, sia alla capacità dei compressori che hanno determinato aumenti di efficienza e riduzione dei costi. Almeno fino alla metà degli anni Sessanta la crescita delle esportazioni è legata alla costruzione di metanodotti internazionali; in parallelo aumentano anche le distanze di trasporto all interno dei paesi di grandi dimensioni. A livello mondiale la distanza media di trasporto si triplicava; da circa 300 km nel 1950 a quasi km nel La crescita del trasporto via tubo in questo primo periodo è legata essenzialmente alle esportazioni di gas canadese verso gli Stati Uniti e di gas russo all interno dell Unione Sovietica. Negli anni Settanta inizia l esportazione di gas olandese 29 e di gas russo verso l Europa, mentre in America Latina hanno avvio le prime iniziative di esportazione di gas boliviano. 30 Ma è a partire dagli anni Ottanta che si costruiscono le maggiori reti di trasporto internazionale, legate inizialmente allo sfruttamento delle risorse del Mare del Nord e alle esportazioni di gas algerino e di gas messicano. Dagli anni Novanta si contano poi numerose iniziative di esportazione via gasdotto da paesi dell Asia e dell America Latina e, negli ultimi anni, anche del Medio Oriente. Nel 2004 erano in funzione 52 metanodotti per il trasporto internazionale di gas, con una capacità totale di 26 Le analoghe quote per il petrolio erano circa 50% per il greggio e semilavorati e 35% per i prodotti petroliferi. 27 In relazione ai nuovi investimenti, per es., le direttive europee impongono l accesso a terzi per una frazione della capacità di importazione e per un numero limitato di anni. 28 In termini di proprietà delle infrastrutture per le importazioni nei paesi europei, le più importanti sono Gasunie, Gazprom, Eni, E.On Ruhrgas, ExxonMobil, NNPC, OMV, Shell International, Sonatrach. 29 Le esportazioni di gas olandese hanno subito un brusco calo dopo il 1980, quando il governo dei Paesi Bassi adottò una politica di risparmio delle proprie risorse per il futuro. 30 Mediante il gasdotto Yabog (Yacuiba, Rio Grande), peraltro di capacità molto limitata, costruito originariamente per l esportazione di gas boliviano in Argentina. Attualmente il flusso di gas è invertito. 126 ENCICLOPEDIA DEGLI IDROCARBURI