La valutazione delle emissioni evitate

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1 Lo sviluppo delle fonti rinnovabili in Italia verso gli obiettivi 2020 La valutazione delle emissioni evitate Isabella Bruno Unità Studi Auditorium GSE - 26 giugno 2013

2 Il contesto normativo Progress Report (rapporto biennale per la Commissione EU ai sensi della Direttiva 2009/28/CE) Gli Stati Membri stimano la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra grazie allo sviluppo delle FER nei settori elettricità, calore e trasporti. Progress Report 2011: risultati 2009 e 2010 Progress Report 2013: risultati 2011 e 2012 D.Lgs. 28/2011 (art.40) Il GSE ha il compito di valutare e monitorare la riduzione delle emissioni, in particolar modo di gas a effetto serra, grazie allo sviluppo delle FER nei settori elettricità, calore e trasporti (e la riduzione associata allo sviluppo dell efficienza energetica). -2-

3 Monitoraggio annuale della riduzione delle emissioni inquinanti e climalteranti ottenuta grazie al contributo delle fonti rinnovabili e dell efficienza energetica in Italia Gli obiettivi del monitoraggio nel triennio : Stimare le emissioni (da FER e fonti fossili sostituite) in tutto il ciclo di vita (approccio LCA) di: gas a effetto serra (CO 2,CH 4 e N 2 O) gas con effetto acidificate (NOx, SOx, NH 3 ) particolato (PM 10,PM 2.5 ) gas precursori di ozono troposferico (NOx e NMVOC). Valutare la riduzione di emissioni associate alle FER (rispetto alle tecnologie fossili) e la riduzione dei costi esterni Valutare le emissioni evitate grazie agli interventi di efficienza energetica N.B.: La metodologia di analisi (e l applicazione annuale) è stata sviluppata con il contributo di RSE. E in corso la finalizzazione della collaborazione anche con ISPRA. A breve sarà pubblicato il rapporto divulgativo relativo al triennio

4 Monitoraggio annuale della riduzione delle emissioni inquinanti e climalteranti ottenuta grazie al contributo delle fonti rinnovabili in Italia: cenni metodologici 1. Identificazione, per ciascun settore di consumo finale (elettricità, calore e trasporti), delle principali filiere di energia da FER utilizzate in Italia: elaborazioni dati TERNA, EUROSTAT, GSE. 2. Individuazione, per ciascuna FER, delquantitativo utilizzato nel singolo anno e nel singolo settore di consumo (elettricità, calore, trasporti): elaborazioni dati GSE, TERNA, EUROSTAT 3. Identificazione del mix di fonti fossili sostituite per ciascuna filiera rinnovabile all interno di ciascun settore di consumo: elaborazioni dati EUROSTAT, TERNA, GME, ISPRA 4. Valutazione delle emissioni nel ciclo di vita (LCA) per ogni filiera rinnovabile e per ogni fonte fossile sostituita: database ECOINVENT, IPCC, EEA, SESAMO RSE etc Emissioni LCA = Emissioni upstream + Emissioni esercizio + Emissioni costruzione Riduzione emissioni = Emissioni FFS (evitate) Emissioni FER (causate) -4-

5 Gas a effetto serra: emissioni specifiche di gas serra [gco2eq./mj] associate all upstream delle bioenergie Variazione delle emissioni di gas serra specifiche associate alla preparazione del biocombustibili liquidi/solidi/gassosi (elaborazione dati da Direttiva 2009/28/CE, COM(2010)11 e UNI/TS 11435) Biometano da rifiuti urbani/residui Olio vegetale puro da semi di colza Biodiesel da rifiuti vegetali o animali Biodiesel da olio di palma Biodiesel da soia Biodiesel da semi di girasole Biodiesel da semi di colza Etanolo da residui legnosi Etanolo da barbabietola da zucchero Etanolo da canna da zucchero Etanolo da cereali Carbone da boschi cedui SRF Carbone da residui forestali Biogas da coltivazioni Biogas da residui zootecnici Bricchette o pellet di legno da SRF Bricchette o pellet da residui forest. Cippato di legno da boschi cedui SRF Cippato di legno da residui forestali Le bioenergie concentrano le loro emissioni nella fase di preparazione del biocombustibile (upstream) Importanza della corretta identificazione delle filiere di energia da FER utilizzate in Italia (tipologia materia prima, import, processo produttivo etc.) g CO2eq./MJ (max min) -5-

6 Gas a effetto serra: emissioni evitate [t CO 2 eq.] negli anni ELETTRICITA' CALORE TRASPORTI Milioni t CO2eq. evitate -6-

7 Gas a effetto serra: dettaglio delle emissioni evitate [t CO2eq.] nel 2011 TRASPORTI 3 CALORE 10 5 ELETTRICITA' Milioni t CO2eq. BIOENERGIE EOLICO GEOTERMIA IDROELETTRICO FOTOVOLTAICO SOLARE TERMICO -7-

8 Focus metodologia: settore ELETTRICITA Obiettivo: valutare l effetto della diffusione delle rinnovabili nel parco di produzione elettrica per gli anni Individuazione della produzione delle FER in fasce orarie (festivo, lavorativo di picco e non di picco) di produzione (elab. da Transparency Report di TERNA) 2. Valutazione dell indice di fissazione del prezzo per tecnologia (o Indice di Tecnologia Marginale ITM) nazionale nelle 3 fasce orarie per Carbone, Olio, Gas naturale, Turbogas, CCGT (elab. da rapporti annuali GME). 3. Individuazione del mix fossile sostituito dalle FER: ciascuna FER ha sostituito la quota di produzione fossile che è stata marginale nel periodo (festivo, lavorativo di picco e non di picco) di produzione carbone CCGT gas naturale olio Turbo gas BIOENERGIE 7% 86% 0% 7% 0% EOLICO TOTALE 7% 85% 0% 8% 0% GEOTERMIA 7% 85% 0% 8% 0% IDROELETTRICA fluente 7% 85% 0% 8% 0% bacino 6% 88% 0% 6% 0% serbatoio 6% 88% 0% 6% 0% SOLARE 5% 89% 0% 6% 0% -8- Nel 2011 gli impianti CCGT costituiscono la quasi totalità delle tecnologie fossili sostituite (2009: 73% 75% CCGT)

9 ELETTRICITA : emissioni evitate di gas serra [t CO2eq.] Milioni t CO2 eq. eviate 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 5, ,78 4,91 4 3,12 2,93 5,12 2,98 28,38 27,48 23, IDRO GEOTERMIA EOLICO BIOENERGIE FOTOVOLTAICO La riduzione di emissioni associata all idroelettrico ha raggiunto il minimo nel 2011 (produzione lorda effettiva pari a GWh) Produzione lorda [GWh]

10 ELETTRICITA : fattori di riduzione [gco2eq./kwh] g CO2 eq. evitati/ kwh BIOGAS BIOLIQUIDI B. SOLIDA EOLICO GEOTERMIA IDRO FOTOVOLTAICO La riduzione specifica di emissioni diminuisce dal 2009 al 2011: il mix fossile sostituito dalle FER si sposta verso tecnologie più pulite (> CCGT, < carbone) -10-

11 Focus metodologia: settore CALORE 1. Il bilancio delle emissioni è effettuato sulla base del contenuto energetico del combustibile utilizzato. Eccezione per geotermico (uso finale) e solare termico (energia disponibile al fluido di scambio) 2. Mix fossile sostituito annualmente (fonte: EUROSTAT) dipende dal settore di consumo in cui tale sostituzione ha luogo: Settore della trasformazione (CHP + only heat): le FER sostituiscono caldaia a gas naturale (migliore tecnologia). Settore degli usi finali: si considera la distribuzione dei consumi di fonti fossili nel settore specifico, per l anno oggetto della valutazione. ES. settore residenziale: 1 TJ rinnovabile sostituisce mix dei TJ fossili nel settore residenziale stesso COAL GAS OIL Settore Trasformazione 0% 100% 0% Settore Industria 4% 43% 52% Settore Residenziale 0% 86% 14% Altri Settori 0% 71% 29% -11-

12 CALORE: emissioni evitate di gas serra [t CO2eq.] 16,0 Milioni di t CO2eq. evitate 14,0 12,0 10,0 0,3 1,0 0,4 0,6 3,8 0,8 0,4 0,6 4,2 Bioliquidi Biogas 8,0 3,8 Solare termico Geotermico 6,0 Pompe di calore 4,0 8,0 8,9 Biomassa solida 6,3 2,0 0, A questo corrisponde un trend leggermente decrescente in termini intensivi: diversa distribuzione nei settori di consumo dei dati statistici rispetto al 2009 con uno spostamento verso il settore residenziale (riduzione specifica minore). -12-

13 CALORE: fattori di riduzione [gco2eq./mj] g CO2eq./MJ evitati Energia geotermica Solare termico Biomassa solida Biogas Bioliquidi Pompe di calore Energia geotermica: attualmente non sono state considerate le emissioni della fase di costruzione dell impianto per sola produzione di calore. -13-

14 Focus metodologia: settore TRASPORTI Determinazione del mix di fonti fossili sostituite: 1 ktep biodiesel 1 ktep biobenzine 1 ktep biometano 1 ktep diesel 1 ktep benzina 1 ktep metano e/o GPL I fattori emissivi delle fonti fossili sostituite, per ogni ktep utilizzato, dipendono dall anno in esame (funzione della composizione parco circolante e delle modalità di utilizzo dei mezzi): elaborazioni annuali da ISPRA. Es: fattori emissivi delle fonti fossili sostituite 2010 CO2eq [1000 t/ktep] Benzina 3.57 diesel 3.28 LPG Metano 3.63 Emissioni della fase di combustione dei biocarburanti vs carburanti fossili: variano solo le emissioni determinabili in termini stechiometrici (CO 2 eso x ) non variano le altre emissioni. N.B.: le emissioni della costruzione dei veicoli non sono considerate. -14-

15 TRASPORTI: emissioni evitate di gas serra [t CO2eq.] e fattori di riduzione [gco2eq./ktep] 3,0 Milioni t CO2eq.evitate 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,3 1,9 0,4 0,3 2,4 2,4 L utilizzo di biocarburanti nel 2011 ha subito una flessione: ai fini statistici EUROSTAT sono contabilizzati solo i biocarburanti «sostenibili» Migliaia di t CO2eq. Evitate/ktep 0,0 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Biobenzine Biodiesel Biometano Il fattore di riduzione per il biometano èilpiùalto: è prodotto da rifiuti (non ha impatti in fase di upstream)

16 Alcuni possibili effetti associati dall IPCC all aumento dei gas serra in atmosfera Diminuzione dell estensione del ghiaccio perenne nel Mar Artico dal 1979 al 2012 (fonte: NASA) Progressione della variazione di T sulla superficie terrestre dal 1884 al Le aree rosse indicano aree più calde della media (fonte: NASA) -16-

17 Grazie per l attenzione -17-

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