Massimo Beccarello DiparLmento di Scienze Economico Aziendali e DiriNo per l economia Università degli Studi di Milano- Bicocca

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1 L'UNIVERSITÀ BICOCCA VERSO HORIZON 2020: SFIDE, STRUMENTI, OPPORTUNITÀ Secure, Clean and Efficient Energy Massimo Beccarello DiparLmento di Scienze Economico Aziendali e DiriNo per l economia Università degli Studi di Milano- Bicocca

2 Lotta ai cambiamenti climatici: Gli sforzi europei Obiettivi di sostenibilità ambientale europei ROAD MAP al 2020 Fonti rinnovabili: + 20% sul consumo finale Emissioni CO 2 : -20% rispetto al 1990 Efficienza energetica: +20% risparmio energia primaria NUOVI OBIETTIVI 2030 Emissioni CO 2 : -40% rispetto al 1990 Fonti rinnovabili: Efficienza energetica: + 27% sul consumo finale Ambiziose politiche non vincolanti Mt CO , , ,0 0, ,5 Emissioni EU di CO 2 equivalente 4.869, , , , ,7 Target CO 2 20% al , , ,7 Target CO 2 40% al Target CO 2 80% al ,9 1

3 Lotta ai cambiamenti climatici: Gli sforzi europei Impatti economici delle scelte ambientali Considerando un abbattimento del 40% delle emissioni collegato ad ambiziosi propostiti di efficienza energetica, sono stimati i costi totali in miliardi di euro al 2030 (media annuale ) e al 2050 (media annuale ) che l Europa dovrà sostenere. Impatti economici nel sistema Costi totali del sistema energetico europeo (Mld ) considerando la media annuale 2011/30 e 2031/50 GHG 40/EE I costi totali del sistema per l intero sistema energetico includono i costi capitali per installazioni energetiche (come ad esempio impianti di produzione energetica e infrastrutture energetiche) costi di vendita dell energia (combustibili fossili + elettricità + vapore) e costi diretti degli investimenti in efficienza energetica. Fonte: Impact assessment on energy and climate policy up to 2030 European Commission 2

4 Lotta ai cambiamenti climatici: Gli sforzi europei Evoluzione delle emissioni globali di CO 2 Stima incremento emissioni mondiali Emissioni mondiali CO = + 38 % Mt CO 2 USA EU Japan China+India Others (17%) (12%) (4%) (31%) (12%) +1% (8%) - 8% (3%) - 10% % (39%) (36%) (38%) + 45% Fonte: IEA, WEO Current Policies Scenario 3

5 Lotta ai cambiamenti climatici: Gli sforzi italiani Obiettivi di sostenibilità ambientale nazionali SEN: 2020 Fonti rinnovabili: da + 17% a + 20% sul consumo finale di energia Emissioni CO 2 : da - 18% a - 21% rispetto al 2005 Efficienza energetica: da + 20% a + 24% sul consumo finale di energia Mt CO 2 Stima della riduzione delle emissioni di CO 2 in base agli obiettivi UE Anni ,0 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 519,0 575,0 454,0 Target CO 2 21% al ,4 Target CO 2 40% al 2030 Target CO 2 80% al ,0 103,8 0, Fonte: Elaborazioni su dati SEN, Roadmap 2050, Quadro per le politiche dell energia e del clima per il periodo dal 2020 al 2030 E stato usato il fattore moltiplicativo 2,32 per calcolare la CO2 risparmiata da ogni Mtep 4

6 SET PLAN Strategic Energy Technology Plan Piano strategico per ridurre le emissioni e accelerare lo sviluppo delle low carbon technologies mediante lo sviluppo dell innovazione tecnologica. Strumenti di gestione: Steering Group European Industrial Initiatives (EII) European Energy Research Alliance (EERA) Strumenti attuativi: Horizon 2020 European Energy Programme for Recovery (EEPR) New Entrance Reserve (NER) 300 Programma Intelligent Energy Europe (IEE) Fondi di Coesione

7 SET PLAN Investimenti pubblici e privati Gli investimenti nello sviluppo delle tecnologie del SET Plan sono stati sviluppati prevalentemente dalle industrie, con l impiego di 3,8 miliardi di euro nel Gli investimenti sviluppati dalla comunità europea risultano invece pari a 540 milioni di euro. 10% Indistrie Totale investimenti 5,4 miliardi nel % 70% Stati membri Comunità europea Gli investimenti totali presentano un trend in netta crescita, dal 2007 al 2010 vi è stato un incremento di circa il 60% passando da 3,2 miliardi di euro a 5,4 miliardi di euro. 6

8 European Industrial Initiatives Solare, Eolico, Bioenergia, CCS, Smart grids, Fissione nucleare, FCH, Smart cities (efficienza) Roadmap comune (10 anni) e Piano di implementazione (3 anni) Public funding Partners Project typology Instruments EC High EU added value FP/Horizon EC, MS, EIB EC, MS Large projects, EU added value, shared interests Localised shared interests FP/Horizon (ERA- NET), NER300, EEPR, ESI Funds EERA, ad-hoc arrangements MS EIB Supporting domestic industry Industrial scale projects national programmes EIB loans, RSFF, guarantees, equity Assessment comune, monitoraggio e Definizione di standard 7

9 Prospettive di SET Plan La Comunicazione della Commissione la Parlamento europeo COM (2013) 253 sull innovazione e le tecnologie energetiche rilancia il ruolo del SET Plan ma chiede un consolidamento e una maggiore integrazione tra le European Industrial Initiatives (EII). Obiettivi della Comunità: Puntare sui settori ad elevato valore aggiunto. Priorità ai servizi energetici maggiormente efficaci rispetto ai costi per i clienti finali in base all offerta esistente. Integrazione lungo tutta la filiera di innovazione energetica, a partire dalle fasi di ricerca fino alla commercializzazione. Implementare gli strumenti finanziari appellabili, valorizzando le sinergie con i fondi strutturali. 8

10 Roadmap integrata La Comunicazione richiede la predisposizione di una roadmap integrata che presenti una visione di sistema. Sulla base di tale roadmap, gli Stati Membri e la Commissione europea sulla base di un principio di joint co-operation dovranno elaborare una strategia d azione che programmi gli investimenti in Ricerca & Sviluppo, che dovranno essere sviluppati rispettivamente sia dagli Stati Membri che dalla UE. Obiettivi della Roadmap: Integrare l intera catena di ricerca e innovazione, dalla ricerca di base alla dimostrazione e al sostegno per l immissione sul mercato Indicare chiaramente i ruoli e i compiti che spettano: all EERA, alle EII, alle università, agli investitori. Promuovere sinergie e interazioni 9

11 Working Program: Secure, clean and efficient energy Experts, APRE & NCP Working Program 10

12 Expert: Secure, clean and efficient energy di concerto con APRE e NCP L APRE studia i progetti in via di finanziamento e ne decreta l eleggibilità al finanziamento mediante il supporto di esperti indipendenti, scelti in base ai seguenti criteri: Comprovate abilità, esperienza e conoscenze; Presenza nel database dell agenzia, esperti esterni possono essere Bilanciamento della composizione del gruppo di esperti, Assenza di conflitti di interessi I nomi degli esperti selezionati vengono pubblicati sul sito internet di riferimento. Task principali degli esperti saranno: Valutare, suggerire e assistere Valutazione delle proposte, Monitoraggio delle azioni, Implementazione Horizon 2020 Implementazione e definizione delle policy su Ricerca e Sviluppo, includendo la preparazione per futuri programmi, Valutazione delle Policy e dei programmi attuali in R&S. 11

13 Secure, clean and efficient energy Experts, APRE & NCP Il Work programme ha una durata di 2 anni Scopo: Horizon 2020 Specific program (elezione progetti e diffusione sul mercato) Approccio basato sulla competizione Approccio cross-cutting basato sulla collaborazione con le altre aree del progetto Horizion tematiche: Efficienza energetica Città intelligenti Energia a bassa CO 2 Innovazione per il settore dell energia Distribuzione investimenti divisi per tematica (Mln ) SETTORI Efficienza energetica 97,5 98,15 Città intelligenti 92,32 108,18 Energia a bassa CO2 359,1 372,33 di cui per smart grids di cui per rinnovabili Innovazione per il settore dell'energia 33,95 37,26 12

14 EU Funding for sustainable energy L Europa ha predisposto una serie di fondi che possono essere utilizzati per grandi progetti ad alto valore aggiunto in modo sinergico. Si evidenziano: Fondi di Coesione, per 23 miliardi di euro complessivi, utilizzabili nei campi dell efficienza energetica, delle energie rinnovabili innovative, delle smart grids, della mobilità intelligente. Fondi Connecting Europe Facility per circa 5,9 miliardi di euro, utilizzabili per l implementazione delle reti energetiche europee. Altri fondi European Structural and Investment (ESI). Fondi Horizon 2020, di cui 5,9 miliardi di euro destinati allo sviluppo di una energia sicura, pulita ed efficiente. 13

15 EU Funding for sustainable energy Le sinergie si sviluppano secondo tre principi base: 1. Non sostituire i finanziamenti nazionali o regionali per i progetti di innovazione tecnologica con finanziamenti centralizzati europei. I. In modo da non creare distorsioni che portano a progetti finalizzati alla esclusiva ricerca di fondi comunitari 2. Evitare il doppio finanziamento I. Due fondi EU (ad esempio Horizon 2020 and ESIF) non possono coprire il costo di uno stesso progetto. 3. Utilizzare il finanziamento combinato e sinergico al fine di adoperare differenti fondi pubblici, sia nazionali che comunitari, per sviluppare progetti e programmi. I. Le sinergie possono convogliare denaro proveniente da fondi diversi sincronizzando le quantità, le tempistiche e la logistica in modo da semplificare la predisposizione di progetti sia consecutivi (propedeutici gli uni agli altri) che paralleli. 14

16 Perché Horizon 2020 è innovativo Integrazione degli strumenti in Ricerca e Sviluppo; Enfasi sugli impatti su Società, Industria e Lavoro; Un forte approccio basato sulla competizione, permettendo ai partecipanti di avere considerabile libertà per trovare soluzioni innovative; Lista semplificata di possibili tipologie di azione; Minori prescrizioni e maggiore enfasi sugli impatti attesi; Ampiezza degli argomenti, questioni trasversali integrate (dalle scienze sociali all internazionalizzazione). 15

17 Perché puntare sulle tecnologie per l efficienza scenario italiano 1. Spread di prezzo dell energia elettrica tra la borsa elettrica italiana e le piattaforme europee (dati *) Il prezzo dell energia elettrica sulla borsa italiana non è agganciato all Europa. /MWh * dati fino al 4 agosto 2013 Fonte: REF 16

18 Perché puntare sulle tecnologie per l efficienza scenario italiano 2. Maggiore efficacia dell efficienza energetica rispetto alle fonti rinnovabili nella riduzione delle emissioni RINNOVABILI EFFICIENZA 167 Scenario consumi 2020 inerziale 20% 33,4 Previsioni Consumo Finale Lordo Anno 2020 (MTEP) 10,1 144,8 Trend PAEE 2011 con obiettivi raggiungibili al 2016 Target FR 20% su consumi finali lordi (MTEP) 20% 28,9 Effetto crisi 10,8 PAEE ,1 1,3 Risparmi non previsti 11,2 133,6 Target EE 20% al % 26,7 Risparmio incrementale per centrare target EE 20% Risparmio 77 Mt CO2-62 Mt CO2 6,7 126,9 Target EE 24% al % 25,4 Risparmio incrementale per centrare target EE 24% Risparmio 93 Mt CO2 Risparmio 59 Mt CO *Per calcolare la CO 2 risparmiata si è assunto un coefficiente di emissione pari a 2,32 tco2/tep come se il combustibile fossile risparmiato sia il gas naturale. 17

19 Perché puntare sulle tecnologie per l efficienza scenario italiano 2. Maggiore efficacia dell efficienza energetica rispetto alle fonti rinnovabili nella riduzione delle emissioni Mt CO 2 eq FR 38,8% EE 61,2% FR 38,8% 575 EE FR Obiettivo CO con FR 20% e EE 24%* Obiettivo CO con FR 17% e EE 20%* Obiettivo SEN Obiettivo UE CO Emissioni CO * E stato usato il fa:ore mol<plica<vo 2,32 per calcolare la CO 2 risparmiata da ogni Mtep Fonte: Elaborazioni su dal SEN 18

20 How & Where energy efficiency Come sviluppare efficienza energetica: Concetto di Filiera Puntare al made in Italy: rafforzare le filiere industriali di primo livello passando in molti ambiti tecnologici dalla fase pilota a quella dimostrativa molto più capital-intensive (es. smart grids in cui il consolidamento di una supply-chain diventa determinante per mantenere la leadership internazionale) Ricostituire un collegamento organico tra la produzione di conoscenze e il potenziale utilizzo industriale, identificando gli ambiti di applicazione della ricerca; necessità di una mappatura delle risorse disponibili sul territorio per calibrare gli incentivi in modo mirato Rafforzare la cooperazione intersettoriale, in particolare con il settore ICT, determinante per abilitare l integrazione tra i vari sistemi che compongono il binomio del futuro Smart Grid-Smart City 19

21 How & Where energy efficiency Dove sviluppare efficienza energetica: La Strategia energetica nazionale (SEN) individua gli ambiti di intervento che potrebbero presentare un maggior potenziale di risparmio energetico se oculatamente integrati con sistemi ad alta efficienza energetica. Residenziale Industria Terziario Trasporti 17% 27% 19% 48% 41% 16% 16% % 2020 Fonte: Elaborazioni su dati Enea 20

22 Approccio integrato Smart Cities Dal SET Plan emerge la necessità di adottare un approccio integrato, una visione unitaria e sinergica, proprio come avviene nello sviluppo delle Smart cities, dove ciascun sottosistema infrastrutture, mobilità, edilizia, ambiente, governance, inclusione sociale è trattato, in ottica sinergica, all interno di un sistema integrato. Il recente Rapporto di Confindustria Smart Energy Project sul posizionamento strategico del comparto manifatturiero dell efficienza energetica conferma come questo approccio integrato (a cluster ) possa costituire un elemento di forza per le tecnologie italiane. Lo sviluppo delle Smart cities, unitamente alle tecnologie abilitanti quali smart grids e infrastrutture digitali, può quindi diventare una priorità importante per il Paese, con progetti che rispondano alle diverse esigenze del territorio e al tempo siano competitivi e bancabili. 21

23 Smart City: gli ambiti di intervento Urban Networks Obiettivo Creazione di una città intelligente basata su llo sviluppo sostenibile (sociale, ambientale, energetico) con incremento della qualità della vita, innovazione tecnologica ed uso intelligente delle risorse. Smart City Industrial cluster Obiettivo Individuare le soluzioni tecnologiche e regolatorie finalizzate all efficientamento dei processi produttivi delle industrie. Smart Buildings Obiettivo Riqualificare il patrimonio immobiliare residenziale e terziario in un ottica smart, attraverso l applicazione di sistemi intelligenti di gestione degli edifici e riduzione dei consumi. 22

24 Approccio integrato di filiera Urban Networks Una Smart City non può prescindere da soluzioni innovative per le Smart Urban Networks che deve comprendere: ICT; Infrastrutture energetiche; Mobilità Elettrica; Smart Lighting; Active demand; Integrazione FER. Lo studio si è soffermato sui seguenti ambiti applicativi: Smart Grid, Consapevolezza ed Efficienza nei consumi Smart Lighting Teleriscaldamento Con un programma di sostegno agli investimenti in questi settori, attraverso l implementazione delle azioni di policy proposte, nel periodo si potrebbero ridurre i consumi di energia primaria per 16,8 Mtep corrispondenti ad un abbattimento delle emissioni pari a 38,5 Mt CO 2eq. In energia finale ciò si traduce in un risparmio di 8,95 Mtep ed ad un abbattimento di 20,76 Mt CO 2eq. 23

25 Approccio integrato di filiera Urban Networks Un caso esemplare di filiera made in Italy : lo sviluppo delle Smart Grids Renewable integralon Scenario analysis Planning OperaLon System management Component technologies innovalon ICT Power electronics Storage Electric vehicles PQ Environment 24

26 Approccio integrato di filiera Smart Buildings Le costruzioni nel loro ciclo di vita consumano il 50% della energia, causano oltre il 40% delle emissioni inquinanti e producono oltre il 25% dei rifiuti complessivi. Per questo un edificio sostenibile deve tendere a: Ridurre le emissioni di CO 2 Contenere il fabbisogno energetico con sistemi domotici e di automazione, pompe di calore ed elettrodomestici intelligenti Utilizzare prodotti a ridotto impatto ambientale Un sistema di incentivazione agli investimenti in riqualificazione del patrimonio immobiliare, residenziale e terziario, potrebbero determinare, nel periodo , una riduzione dei consumi primari di 37,8 Mtep e un abbattimento di 67,5 Mt CO 2eq. In energia finale ciò si traduce in un risparmio di 7,6 Mtep ed ad un abbattimento di 17,5 Mt CO 2eq. 25

27 Approccio integrato di filiera Industrial Cluster: Intensità energetica attuale Le riduzioni di consumi energetici sviluppate negli ultimi anni dalle imprese del manifatturiero italiano dimostrano la presenza di una filiera di settore ben avviata e la mole di investimenti stanziati. Tasso medio di variazione intensità energetica dal 1992 al 2010 per settori industriali nazionali -3,18% -2,95% Totale Industria Costruzioni Altre manifatturiere 0,60% -2,12% Cartaria e grafica -4,23% Chimica -2,15% Minerali non metalliferi -3,04% Tessile e abbigliamento -1,71% Alimentare -3,27% Meccanica -1,75% -0,48% Metalli non ferrosi Estrattive *Fonte: ENEA -4,74% Siderurgia 26

28 Approccio integrato di filiera Industrial Cluster: Potenziale di riduzione intensità energetica L azione di innovazione dei sistemi di efficienza energetica nell industria è indispensabile per sviluppare filiere tecnologiche e di sistema, più efficaci e competitive, per consentire alle imprese italiane di affermarsi in nuovi mercati. Le soluzioni tecnologiche su cui si è focalizzato lo studio sono: cogenerazione ad alto rendimento, teleriscaldamento teleraffrescamento motori elettrici ad alta efficienza e inverter, UPS ad alta efficienza interventi di rifasamento. Con un programma di sostegno all applicazione delle tecnologie efficienti nei processi industriali, nel periodo , si potrebbero ridurre i consumi primari di energia per 4,35 Mtep e abbattere le emissioni per 10,4 Mt CO 2. In energia finale ciò si traduce in un risparmio di 2,46 Mtep ed ad un abbattimento di 5,7 Mt CO 2eq. 27

29 Perché puntare sulle filiere per l efficienza Risultati dell analisi di impatto sul sistema energetico Business case Livello Macro valori cumulati Effetti quantitativi sul sistema energetico Energia primaria risparmiata CO 2 evitata Impatto economico sul sistema energetico Energia primaria risparmiata CO 2 evitata Mtep M ton CO 2 Mln euro Mln euro Urban Networks 16,847 38, Smart Grids 5,089 11, Efficienza energetica nei consumi 5,655 13, Smart Lighting 2,775 6, Teleriscaldamento con sorgente idrotermica bassa entalpia 3,232 6, Teleriscaldamneto abbinato a cogenerazione 0,096 0, Smart Building 37,748 67, Efficientamento edificio uso uffici 1,243 2, Efficientamento edifici residenziali unifamiliari 17,876 41, Pompe di calore Residenziale e terziario 5,913 14, Grandi elettrodomestici 3,080 6, Pompe di calore acqua calda sanitaria 0,205 0, Scalda acqua smart 0,232 0, Settore ospitalità professionale 0,700 1, Caminetti e stufe a biomassa legnosa Stufa BAT, Pellet 8,500 0, Industrial Cluster 4,346 10, ORC Cementificio 0,042 0, ORC Rete gas 0,024 0, ORC Siderurgia 0,049 0, ORC Vetreria 0,014 0, Progetto Porto di Livorno 0,134 0, ORC cogenerativo da biomasse nel settore agro-industria 0,682 1, Pompe di calore ad alta temperatura ad uso industriale 0,161 0, Motori elettrici ed inverter 3,240 7, Totale 58,94 116,

30 Perché puntare sulle filiere per l efficienza Risultati dell analisi rispetto agli obiettivi comunitari Riduzione delle emissioni dalle filiere trattate nei Business case di esempio rispetto alla totale riduzione per mezzo di interventi in Efficienza Energetica da sviluppare per raggiungere l obiettivo SEN del 24%. Mt CO 2 eq Business Case 26% EE 61,2% FR 38,8% FR 38,8% EE FR Ulteriori interventi 74% Emissioni CO Obiettivo SEN Obiettivo CO con FR 20% e EE 24%* 29

31 Perché puntare sulle filiere per l efficienza Risultati dell analisi di impatto macroeconomico sul sistema Paese Hp aumento della domanda Impatto sul sistema economico nazionale ( ) BAU (milioni di euro) Produzione (milioni di euro) Valore aggiunto (milioni di euro) Occupazione (migliaia di ULA) Produzione (var. %) Valore aggiunto (var. %) Occupazione (var. %) Urban networks ,4 1283,8 18,6 0,12 0,09 0,08 Smart building , ,3 661,9 2,92 2,54 2,83 Industrial cluster ,8 1014,8 16,6 0,10 0,07 0,07 Totale* , , ,0 701,7 3,16 2,72 3,00 Hp aumento della domanda BAT o BAU+ Incentivi (milioni di euro) Produzione (milioni di euro) Valore aggiunto (milioni di euro) Impatto sul sistema economico nazionale ( ) Occupazione (migliaia di ULA) Produzione (var. %) Valore aggiunto (var. %) Occupazione (var. %) Urban networks , ,6 124,1 0,97 0,75 0,53 Smart building , ,3 4056,8 17,30 15,20 17,34 Industrial cluster ,7 2872,4 46,5 0,28 0,21 0,20 Totale* , , , ,0 18,57 16,18 18,09 * Il totale generale non coincide con la somma degli incrementi stimati per i singoli progetti in quanto la valutazione complessiva è stata fatta imputando contemporaneamente l'aumento della domanda annua dal 2014 al 2020 in tutti i comparti interessati e ciò ha accentuato gli effetti diretti e indiretti sul sistema nazionale rispetto a quelli derivanti dalla somma dei singoli business case. 30

32 Perché puntare sulle filiere per l efficienza Effetti complessivi sul sistema economico del Paese Effetti sul bilancio statale Effetti quantitativi sul sistema energetico Impatto economico sul sistema energetico EFFETTI COMPLESSIVI SUL SISTEMA ECONOMICO ITALIANO (Valori cumulati ) TOTALE IRPEF (+occupazione) milioni di IVA milioni di Contributi statali milioni di Accise e IVA (- consumi) milioni di IRES + IRAP milioni di TOTALE milioni di Energia risparmiata (Consumi di energia primaria) Mtep 59 CO2 evitata Mt 116 Energia risparmiata (1) milioni di CO2 risparmiata (2) milioni di TOTALE milioni di IMPATTO COMPLESSIVO milioni di (1) Calcolata considerando il valore di 100 euro al barile di petrolio. (2) Calcolata considerando il valore di 16,5 /tonnellata di CO 2. 31