DOSSIER TECNOLOGIE PER L ENERGIA: QUALI INNOVAZIONI E STRATEGIE INDUSTRIALI IN EUROPA? IL SET-PLAN E LE SUE PROPOSTE. Workshop

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1 COPERTINA DOSSIER :26 Pagina 1 DOSSIER TECNOLOGIE PER L ENERGIA: QUALI INNOVAZIONI E STRATEGIE INDUSTRIALI IN EUROPA? IL SET-PLAN E LE SUE PROPOSTE Workshop TECNOLOGIE PER L ENERGIA: QUALI INNOVAZIONI E STRATEGIE INDUSTRIALI IN EUROPA? IL SET-PLAN E LE SUE PROPOSTE 18 marzo 2008 Roma

2 DOSSIER TECNOLOGIE PER L ENERGIA: QUALI INNOVAZIONI E STRATEGIE INDUSTRIALI IN EUROPA? IL SET-PLAN E LE SUE PROPOSTE Workshop TECNOLOGIE PER L ENERGIA: QUALI INNOVAZIONI E STRATEGIE INDUSTRIALI IN EUROPA? IL SET-PLAN E LE SUE PROPOSTE 18 marzo 2008 Roma

3 A cura di: Francesco Gracceva, Carlo Manna, Giorgio Simbolotti

4 INDICE TECNOLOGIE PER RISPONDERE ALLA SFIDA DEL CLIMA E DELL ENERGIA..5 IL PIANO STRATEGICO PER LE TECNOLOGIE ENERGETICHE... 5 Azioni e tecnologie per l Europa... 6 Il potenziale delle tecnologie... 7 Tecnologie e fonti fossili Efficienza energetica Fonti e tecnologie rinnovabili Energia nucleare Idrogeno e celle a combustibile Dinamiche settoriali...13 Dai costi di mitigazione alle opportunità di sviluppo...13 SCENARI PER L ITALIA E LA VISIONE DEL SET PLAN L ORIZZONTE DI BREVE-MEDIO PERIODO: GLI OBIETTIVI AL L ORIZZONTE DI LUNGO PERIODO...16 Lo scenario energetico di riferimento...16 Gli scenari di intervento: le misure...17 Efficienza energetica Fonti rinnovabili Le emissioni nello scenario di riferimento e negli scenari di intervento...22 Il potenziale economico di mitigazione...23 Impatto sui costi del sistema energetico: l investimento nelle tecnologie 24 ALLEGATO UN PIANO STRATEGICO EUROPEO PER LE TECNOLOGIE ENERGETICHE (PIANO SET). 27 3

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6 TECNOLOGIE PER RISPONDERE ALLA SFIDA DEL CLIMA E DELL ENERGIA Sfogliando un testo di energetica degli anni 70 possiamo trovare, tra le prospettive tecnologiche del 2000, tutte le tecnologie cui oggi ancora affidiamo la speranza di uscire, nei prossimi due-tre decenni, dal guado epocale dei cambiamenti climatici: dalle biomasse al solare, dalle fuel cells all idrogeno, dai reattori autofertilizzanti alla fusione, passando naturalmente per l efficienza energetica applicata alle tecnologie di uso finale dell energia. Fanno eccezione l eolico, che oggi è divenuto una realtà commerciale, e il sequestro della CO 2, non contemplato nelle prospettive dell epoca. Naturalmente, negli ultimi decenni, le tecnologie energetiche non sono rimaste immutate. Produzione e uso finale dell energia sono oggi incomparabilmente più efficienti e puliti. Tuttavia, come negli anni 70, la maggior parte dell energia proviene ancora dalle fonti fossili e viene resa disponibile attraverso dispositivi basati ancora sui cicli termodinamici. I sistemi di conversione diretta (fotovoltaico, fuel cells) hanno ancora rilevanza e competitività commerciale marginali ed altri sistemi innovativi di produzione dell energia, come pure l enorme potenziale di innovazione legato alla tecnologia dei materiali, sono ancora in fase embrionale. Nel frattempo la domanda procapite di energia e in continuo aumento, pur con diversi tassi di crescita, non solo nelle economie emergenti ma anche nei paesi industriali. Nello stesso arco di tempo, altri settori quali informatica, telecomunicazioni, medicina, biotecnologie, hanno vissuto vere rivoluzioni tecnologiche e industriali che hanno mutato radicalmente le nostre abitudini. Comunichiamo in modo radicalmente diverso rispetto agli anni 70 ma produciamo elettricità con gli stessi metodi di allora e viaggiamo sullo stesso tipo di veicoli, anche se molto più efficienti e confortevoli. Siamo probabilmente alle soglie di cambiamenti epocali nel settore energetico. Dovrà trattarsi necessariamente di una nuova rivoluzione tecnologica, altrimenti sarà molto più difficile nei prossimi decenni coniugare sviluppo e sostenibilità. IL PIANO STRATEGICO PER LE TECNOLOGIE ENERGETICHE È ormai ampiamente condivisa l opinione che, entro il 2050, le emissioni di gas serra debbano essere ridotte del 60-80% rispetto alle proiezioni tendenziale e che tale riduzione sia possibile soltanto introducendo nuove tecnologie energetiche. Altrettanto diffusa è la consapevolezza della necessità di interventi immediati e del fatto che le azioni intraprese nei prossimi anni avranno un impatto determinante per il conseguimento degli obiettivi di mitigazione di lungo termine. In base al Rapporto Stern, il costo di una azione tempestiva è dell ordine del 1% del prodotto interno lordo globale su base annuale, di gran lunga inferiore ai danni derivanti dall inazione (stimati nell ordine del 5% del PIL) o da azioni ritardate nel tempo. Con lo Strategic Energy Technology Plan (SET Plan, Nov. 2007) 1 la Commissione Europea riporta l innovazione tecnologica al centro delle strategie per ridurre le emissioni di gas serra e per garantire la sicurezza degli approvvigionamenti energetici. Il SET Plan stigmatizza la stagnazione degli investimenti in R&S che ha caratterizzato le politiche dei Paesi Membri negli ultimi due decenni ed intende stimolare un nuovo interesse ed iniziative di sviluppo tecnologico nel settore energetico-ambientale. Dopo la liberalizzazione dei mercati energetici e l introduzione di importanti meccanismi finanziari (emission trading) volti ad attribuire un valore economico alla riduzione delle emissioni, l attenzione torna sullo sviluppo tecnologico, in particolare su quelle tecnologie che consentono di accrescere l efficienza energetica e di ridurre le emissioni di gas serra. L obiettivo è quello di pilotare, attraverso tali tecnologie, una rivoluzione nella domanda di servizi energetici, tale da conseguire, entro il 2020, una riduzione dei consumi di energia del 20% rispetto alle previsioni tendenziali, una penetrazione delle fonti rinnovabili nel mix energetico del 20%, e una riduzione delle emissioni di gas serra del 20% rispetto ai livelli 1 5

7 1990, creando nel contempo opportunità di sviluppo economico per l Europa. Questi sono gli ambiziosi traguardi indicati dal Consiglio Europeo nel Marzo 2007 (Conclusioni del Consiglio d Europa 7224/07), che la Commissione sta ora traducendo in obiettivi nazionali per i singoli paesi (Commission Working Document SEC2008/85/3, 10 Gennaio 2008). Il SET Plan si configura in parte come strumento di attuazione delle linee di politica energetica indicate dal Consiglio Europeo e, in parte, come strumento organizzativo verso assetti più funzionali della cooperazione e dell integrazione europea nel settore energetico. L Unione Europea intende favorire lo sviluppo e l introduzione di tecnologie a bassa emissione di carbonio, in particolare di quelle tecnologie che, non offrendo benefici immediati in termini economici o di servizi energetici per consumatori e fornitori, non sarebbero oggetto di spontanea attenzione da parte del mercato. Con una articolazione in vari documenti, il SET Plan (a) individua le tecnologie di maggiore interesse e delinea una valutazione dei costi/benefici ad esse associati; (b) offre un quadro del potenziale di R&S pubblico e privato nei Paesi Membri, degli investimenti attuali e di quelli che sarebbero necessari; (c) fornisce una valutazione di alcune opzioni di politiche Comunitarie volte al rilancio delle attività di R&S. Il SET Plan offre ai Paesi Membri elementi e strategie per ricalibrare le loro politiche di sviluppo delle tecnologie a basse emissioni e per individuare delle traiettorie tecnologiche per il conseguimento degli obiettivi comunitari. A tal fine, risultano di grande interesse anche altri documenti recentemente pubblicati da organizzazioni e agenzie internazionali quali i rapporti dell Intergovernmental Panel on Climate Change, il World Energy Outlook 2007 e il rapporto Energy Technology Perspectives 2008 (di prossima pubblicazione) da parte dell Agenzia Internazionale dell Energia (IEA), che pure offrono in un ottica internazionale - un quadro dettagliato del ruolo delle tecnologie nel futuro assetto dei mercati energetici e delle prospettive di mercato delle tecnologie emergenti. È compito di ogni paese riconsiderare e riportare le indicazioni contenute in tali documenti nell ambito della realtà nazionale, per porre in essere strategie volte ad ottemperare agli impegni internazionali, valorizzando le risorse e le vocazioni industriali locali. Ciò nella consapevolezza che, nell orizzonte esplorabile, non si prefigurano soluzioni tecnologiche risolutive ma una serie di opzioni diversificate a livello regionale, il cui obiettivo complessivo è la sostenibilità ambientale dello sviluppo economico. Azioni e tecnologie per l Europa Nel documento di sintesi il SET Plan individua due serie di azioni prioritarie da porre in essere nei prossimi 10 anni, pur con diverso orizzonte temporale. La prima serie identifica azioni con orizzonte temporale al 2020, tra cui: - Favorire la penetrazione di tecnologie efficienti lato domanda (usi finali) - Rendere commerciali le tecnologie di cattura e sequestro della CO 2 (CCS) - Raddoppiare la capacità eolica con particolare attenzione per le applicazioni offshore - Dimostrare la fattibilità commerciale su larga scala del fotovoltaico e del solare a concentrazione - Disporre di reti intelligenti con quantità crescenti di fonti rinnovabili e generazione distribuita - Sfruttare il potenziale dell energia nucleare individuando soluzioni definitive per le scorie - Rendere competitiva e sostenibile la produzione di biocombustibili di seconda generazione - La seconda serie di azioni è invece volta a raggiungere gli obiettivi al 2050 e include: - Ingresso sul mercato di nuove generazioni di tecnologie rinnovabili - Progressi sostanziali nelle tecnologie di energy storage 6

8 - Sviluppo di tecnologie e condizioni per l uso commerciale di idrogeno e veicoli a fuel cells - Preparazione di progetti dimostrativi per i reattori nucleari di quarta generazione (Gen-IV) - Completamento della costruzione del reattore ITER per procedere alla dimostrazione del processo di fusione - Elaborazione di strategie per la transizione verso reti energetiche integrate a livello Europeo - Progressi sostanziali nel settore dei materiali, nano-tecnologie, ICT e biotecnologie. Per porre in essere tali azioni la Commissione propone sostanzialmente quattro iniziative: o o o Joint Strategic Planning - La creazione (nel 2008) di uno Steering Group per l attuazione del SET plan e l armonizzazione delle iniziative nazionali; l organizzazione di uno European Energy Technology Summit (nel 2009) tra operatori, consumatori, investitori e policymakers; la creazione di uno European Energy Technology Information System che fornisca informazioni tecnico-economiche qualificate sulle tecnologie energetiche (Technology Map) e sulle risorse destinate a R&S; Effective Implementation - Una serie di iniziative, che vanno ad aggiungersi a quelle già in essere, per valorizzare il potenziale della ricerca e dell industria Europea e per ripartire i rischi di investimento in R&S. Tra queste sono incluse 6 nuove iniziative con coinvolgimento industriale previste per il 2008 nei settori eolico (in particolare, offshore), solare (fotovoltaico e solare termoelettrico a concentrazione), biocombustibili e bioraffinerie, cattura e sequestro della CO 2, reti elettriche intelligenti, ed impianti nucleari di quarta generazione (Gen-IV); Resources - Una struttura di coordinamento e ottimizzazione degli investimenti volta anche a rendere disponibili maggiori risorse per R&S attraverso la partecipazione di organismi europei quali la European Investment Bank. La redazione di una Communication on Financing of Low-Carbon Technologies da parte della Commissione (prevista per la fine del 2008) per valutare il potenziale e la necessità di risorse ed investimenti privati. Un programma di Education & Training per accrescere la disponibilità di competenze di qualità a livello Europeo e nazionale; o International Cooperation Una serie di iniziative volte a migliorare la cooperazione non solo nella ricerca ma anche nella definizione di standard internazionali, nella commercializzazione delle tecnologie emergenti, nella promozione dell accettazione sociale delle infrastrutture energetiche, sia nei Paesi Membri che in paesi in via di sviluppo che perseguano politiche sostenibili e offrano opportunità per l industria Europea. Nei documenti di dettaglio il SET Plan offre anche: o o o Una prima analisi quantitativa delle tecnologie energetiche emergenti (Technology Map) nello scenario Europeo. L analisi include i potenziali di mercato delle singole tecnologie, il loro impatto sul costo dei servizi e dei vettori energetici, sulla riduzione delle emissioni e della domanda di fossili, valutati attraverso alcuni indicatori appositamente definiti; Un quadro del potenziale di R&S pubblico e privato nei Paesi Membri (Capacity Map) che include strutture, finanziamenti, politiche, opportunità di business e anche eventuali debolezze strutturali e organizzative. La valutazione di alcuni opzioni strategiche per il rilancio delle attività di R&S (Impact Assessment), con la scelta di una opzione di riferimento. Il potenziale delle tecnologie L attuale sistema energetico, basato per oltre l 80% (2005) sull uso dei fossili, aggiunge al problema climatico la questione geopolitica della sicurezza degli approvvigionamenti dei 7

9 paesi importatori e la questione economica legata alle dinamiche speculative sul differenziale tra costi e prezzi delle fonti fossili che, di fatto, rallenta lo sviluppo e la penetrazione sul mercato di fonti energetiche e tecnologie alternative con minor impatto sull ambiente. Tenendo conto di tali aspetti, autorevoli e tradizionalmente prudenti proiezioni energetiche, quali quelle dell Agenzia Internazionale dell Energia, indicano scenari tendenziali a livello mondiale caratterizzati da un incremento della domanda di energia dell ordine del 55% entro il 2030 (World Energy Outlook, IEA 2007 Figura 1) con tendenza al raddoppio prima del 2050 (Energy Technology Perspectives, IEA 2006 Figura 2). In tali scenari, le corrispondenti emissioni di CO 2 passerebbero dagli attuali 26 miliardi di tonnellate all anno (26 Gt CO 2 ) a circa 42 Gt nel 2030, per raggiungere livelli dell ordine di 58 Gt nel Nuclear Renewables and biofuels Switching from coal to gas and improved efficiency on the supply side End-use electricity-efficiency measures 7% 16% 19% 37 End-use fuel-efficiency measures 23% Gt of CO Reference Scenario Alternative Scenario 35% Figura 1 - Riduzione delle emissioni nell orizzonte 2030 nello scenario di riferimento e nello scenario alternativo Fonte: World Energy Outlook, IEA 2007 Industry 10% Energy & product efficiency, feedstock Cogeneration & steam 2% Transport 17% Tyres & Weight Appliances Hybridisation Adv. combustion 6.8% Buildings 18% Space heating Air conditioning Lighting Water heating, cooking Appliances Biofuels in transport 6% End-use efficienc y IEA ETP Alternative Scenario 2050 Riduzione delle emissioni: 32 GtCO 2 rispetto al tendenziale Power Gen IEA ETP Coal to gas Nuclear Fossil fuel gen. eff CCS Hydro Biomass Other renewables 6% CCS in fuel transformation 3% CCS in industry 5% Fuel mix in building 5% and industry 2% Figura 2 - Contributo delle tecnologie alla riduzione delle emissioni nell orizzonte 2050 Fonte: Energy Technology Perspectives, IEA

10 Gli stessi studi delineano scenari alternativi in cui politiche di mitigazione delle emissioni, efficienza energetica e innovazione tecnologica sono in grado di determinare una riduzione della domanda energetica superiore al 10% rispetto al valore tendenziale nel 2030 ed una riduzione delle emissioni annue a circa 34 Gt (-17% rispetto al tendenziale). La riduzione delle emissioni sarebbe conseguibile per circa il 77% mediante misure di efficienza energetica e l uso di combustibili a minor contenuto di carbonio, per il 16% con un maggior uso delle fonti rinnovabili e per il 7% mediante il ricorso all energia nucleare. In questo quadro, le emissioni globali invertirebbero il trend di crescita nel periodo per poi declinare. Le analisi evidenziano come tale risultato sia conseguibile soltanto attraverso l adozione immediata e concertata di misure di politica energetica a livello globale e come ogni ritardo si tradurrebbe in maggiori difficoltà nel raggiungimento di futuri obiettivi di riduzione. Si valuta inoltre che i maggiori investimenti richiesti in efficienza e tecnologia sarebbero più che compensati dai risparmi conseguibili in termini di combustibili fossili e capacità installata. Nell orizzonte 2050, l abbattimento della domanda energetica sarebbe superiore al 25% rispetto al tendenziale e ancor più consistente sarebbe l abbattimento delle emissioni (- 55%). Questo risultato, che riporterebbe sostanzialmente le emissioni ai livelli attuali, è conseguibile grazie ad un accelerato sviluppo e alla rapida diffusione di tecnologie energetiche non clima-alteranti, e all adozione di incentivi economici per l abbattimento delle emissioni dell ordine di 25 dollari per tonnellata di CO 2. Il più accentuato sviluppo tecnologico comprende sostanzialmente un marcato incremento dell efficienza nell uso e nella produzione di energia (2% all anno), l introduzione delle tecnologie di cattura e confinamento geologico della CO 2, una riduzione significativa del costo delle energie rinnovabili ed una loro più rapida penetrazione nel mercato e il superamento dei problemi di accettazione dell energia nucleare. I maggiori contributi all abbattimento delle emissioni deriverebbero nel lungo termine (2050) dall efficienza energetica (46% da trasporti, industria, residenziale), dall uso di combustibili a ridotto tenore di carbonio (12%), dalla cattura della CO 2 (20%), dalle energie rinnovabili (10%), dai biocarburanti (6%) e dal nucleare (6%). Ipotesi tecnologiche più audaci, come ad esempio la diffusione dell uso dell idrogeno come combustibile da trasporto (30% dei veicoli circolanti nel 2050) porterebbero ad una ulteriore riduzione delle emissioni a 21 Gt/anno (- 19% rispetto al livello attuale). Anche negli scenari di lungo termine si valuta che i maggiori investimenti in tecnologia sarebbero più che compensati dai risparmi in combustibili fossili e capacità installata. Confrontando i due orizzonti temporali 2030 e 2050, sembra giustificato trovare un maggiore contributo dell efficienza e dell uso di combustibili a basso tenore di carbonio nel breve termine (2030) ed un maggiore contributo delle tecnologie emergenti nel lungo termine (2050). Sotto il profilo economico, un incentivo medio di $25/tCO 2, equivalente ad un incremento di 10 dollari a barile del prezzo del petrolio, pur rilevante sul piano generale, sembra appena sufficiente. Ad esempio, il costo attuale della cattura della CO 2 dagli impianti di elettro-generazione viene indicativamente stimato intorno ai $50/t CO 2, con un impatto sul costo dell elettricità di circa $20-30/MWh. I processi di apprendimento tecnologico (technology learning) sembrano poter ridurre questo costo di circa il 50% in anni. Assumendo quindi che tale tecnologia si sviluppi secondo i percorsi attesi e che non incontri ostacoli di accettazione sociale, un incentivo di $25/t CO 2 la renderebbe economicamente competitiva non prima del Analogamente, incentivi pari o superiori a $25/t CO 2 conferirebbero maggior competitività alle fonti rinnovabili e all energia nucleare. Quest ultima, già competitiva con carbone e gas ai livelli di prezzo attuali, potrebbe acquisire un vantaggio economico netto dell ordine di $10-20/MWh, tale da incoraggiare massicci investimenti e superare i noti problemi di accettabilità sociale. Gli obiettivi al 2030, accreditando il 77% dell abbattimento delle emissioni all efficienza e all uso di combustibili fossili a più basso tenore di carbonio (gas naturale), ed il restante 23% alle rinnovabili e al nucleare, prefigurano una riduzione maggiore di 1100 GW della capacità 9

11 fossile installata rispetto alle proiezioni tendenziale e riduzioni analogamente significative degli input energetici destinati al trasporto e alla produzione di calore. In corrispondenza, l incremento della capacità rinnovabile (idroelettrico, eolico, biomassa, solare) rispetto ai livelli attuali sarebbe dell ordine di GW in poco più di venti anni, con un più modesto incremento (150 GW) della capacità nucleare. Gli obiettivi al 2050, accreditando invece circa il 58% della riduzione all efficienza e al gas naturale, richiederebbero aggiuntivamente oltre 1000 GW di impianti a carbone equipaggiati con dispositivi di cattura e stoccaggio della CO 2 (20% della riduzione complessiva rispetto al tendenziale), una capacità di stoccaggio geologico della CO 2 di 5.2 GtCO 2 all anno, ulteriori 1000 GW di capacità da fonti rinnovabili (10% della riduzione) e 220 GW aggiuntivi in impianti nucleari (6% della riduzione), oltre ad una capacità equivalente (in termini di abbattimento) di impianti per la produzione di bio-combustibili. Pur quantificando tendenze piuttosto che fornire vere informazione quantitative, le proiezioni energetiche delineano un percorso né facile né scontato verso la riduzione delle emissioni, ma tecnicamente ed economicamente praticabile. Si può rilevare che le tecnologie di cattura della CO 2 inizieranno ad essere disponibili a livello commerciale non prima del 2020, che la possibilità di stoccaggio geologico della CO 2 deve essere ancora dimostrata, che la potenza rinnovabile e nucleare da installare è molto rilevante e che i primi impianti nucleari aggiuntivi entrerebbero in servizio non prima di 7-10 anni. È anche vero tuttavia che la Cina sta accrescendo la propria capacità elettrica al ritmo di circa 50 GW/anno e che, in sostanza, se sarà tecnicamente ed economicamente possibile portare la capacità elettrica globale dai circa 4000 GW del 2004 ad oltre 7000 GW entro il 2030, così come richiesto negli scenari alternativi che già scontano la riduzione della domanda energetica dovuta a politiche di efficienza, allora sarà anche possibile orientare le scelte verso tecnologie a minore impatto climatico e perseguire gli obiettivi di abbattimento, pur a fronte di incrementi sostenibili del costo dell energia. Tecnologie e fonti fossili È ormai accertato che non solo il carbone ma anche petrolio e gas potranno far fronte alla domanda e resteranno la risorsa energetica dominante fino alla metà del secolo. Ciò non significa che la questione del cosiddetto picco della produzione petrolifera sia priva di fondamento, ma che il problema riguarda le riserve convenzionali disponibili a basso costo di estrazione. Già attualmente sono in produzione (e incluse nelle riserve accertate) risorse non convenzionali (greggi pesanti, sabbie e scisti bituminose, etc.) a costi di estrazione superiori a $15-20/barile che affiancheranno progressivamente, a costi crescenti con la difficoltà di estrazione, le riserve convenzionali. Con le attuali tecniche estrattive, la produzione di greggi non convenzionali comporta input energetici ed emissioni 2-3 volte superiori rispetto all upstream tradizionale. In presenza di incisive politiche di riduzione delle emissioni e di un accelerato sviluppo tecnologico il ruolo dei fossili nel 2050 potrebbe ridursi intorno al 65% della domanda. Le tecnologie di sequestro della CO 2 dovrebbero consentire di ridurre notevolmente le emissioni da carbone e gas naturale, contribuendo per circa il 20% alla riduzione complessiva delle emissioni annue nel Esse interesserebbe principalmente tre settori: l elettro-generazione (12% dell abbattimento complessivo), gli usi finali industriali (5%) e la produzione di combustibili sintetici da trasporto da carbone e gas (3%). Il ruolo riservato al sequestro della CO 2 può sembrare eccessivo per una tecnologia relativamente nuova, ancora in fase dimostrativa. Questa opzione tuttavia sembra tecnicamente praticabile. I progetti dimostrativi in corso a livello industriale, alcuni dei quali in essere ormai da più di dieci anni, sembrano confermare le aspettative sulla praticabilità dei depositi geologici. La cattura e il sequestro della CO 2 consentirebbero di continuare a sfruttare le risorse fossili, in particolare carbone e gas, riducendo le emissioni attraverso la decarbonizzazione dell elettrogenerazione e di parte rilevante dell industria, allevierebbero in modo sostanziale 10

12 il problema della sicurezza energetica attraverso l uso del carbone, e permetterebbero di continuare ad utilizzare le infrastrutture energetiche esistenti lasciando di fatto inalterata la struttura dei mercati energetici. Se i risultati continueranno a confermare le aspettative, su tale tecnologia potrebbero accentrarsi ingenti investimenti da parte dell industria energetica. Occorre ovviamente confermare la sicurezza nel lungo termine dei depositi geologici della CO 2. Permane il problema dei costi - un incremento del 30-50% del costo del kwh e quello, per il momento non troppo esplorato, dell accettabilità sociale. Efficienza energetica Dopo i fossili, l efficienza rappresenta virtualmente la seconda risorsa energetica permettendo, negli scenari alternativi di ridurre la domanda di energia di quasi il 20% rispetto al tendenziale anche in scenari di lungo termine (2050). Nessuna fonte o tecnologia energetica, a parte i fossili, è in grado di contribuire in tale misura al fabbisogno energetico. In termini di riduzione delle emissioni, l efficienza è la risorsa principale contribuendo all abbattimento per circa il 65-70% nel medio termine (2030) e per circa il 45% (17% nei trasporti, 10% nell industria, 18% nel residenziale) nel lungo termine (2050). Sul piano delle tecnologie l efficienza si articola in una serie di opzioni diversificate a livello settoriale e geografico (riscaldamento, condizionamento e isolamento degli edifici, illuminazione, processi e componenti per la produzione industriale, modalità e mezzi di trasporto, conversione dell energia) i cui costi e praticabilità vanno valutati in base alle vocazioni e alle caratteristiche locali. Le analisi indicano che una parte rilevante degli interventi a favore dell efficienza richiedono investimenti contenuti e costi complessivi negativi tenendo conto dei conseguenti benefici in termini di consumi energetici. Fonti e tecnologie rinnovabili Sorprende il ruolo in qualche misura limitato che viene attribuito nelle proiezioni globali dell Agenzia Internazionale dell Energia alle fonti e alle tecnologie rinnovabili. Anche nell orizzonte 2050, esse fornirebbero un contributo dell ordine del 25% al fabbisogno globale e di circa il 16% alla riduzione delle emissioni, di cui il 6% attribuito all uso di biocombustibili nei trasporti, il 2% all idroelettrico, il 2% alle biomasse e il 6% ad altre fonti rinnovabili, in particolare eolico e solare. Questo risultato sconta sostanzialmente l effetto di rallentamento che l elevata differenza tra costi e prezzi delle fonti fossili esercita sullo sviluppo delle fonti non fossili. Una riduzione di tale differenziale renderebbe molto meno competitive le tecnologie alternative anche in presenza di rilevanti incentivi per la riduzione delle emissioni. D altra parte il potenziale e i limiti delle risorse idroelettriche e geotermiche sono ormai noti. Ragionevolmente noto è anche il potenziale delle risorse eoliche stimato in termini globali a livelli dell ordine del 25% della produzione elettrica e pari quindi, sotto opportune ipotesi sulla penetrazione elettrica, a circa il 10% del fabbisogno di energia primaria. Un margine di incertezza permane sull eolico off-shore. Più incerto è il potenziale delle biomasse. Secondo alcune stime, il raddoppio o addirittura la triplicazione della produttività agricola media per scopi alimentari nei prossimi decenni (molto più che un raddoppio in realtà si è già verificato nelle decadi passate) potrebbe rendere disponibili per scopi energetici dal 20% al 50% delle terre arabili su scala globale. Su questa base, il potenziale delle biomasse viene prudentemente stimato tra il 10% e il 20% della domanda di energia al Queste valutazioni includono la produzione di biocombustibili e prescindono da alcuni importanti fattori sia positivi che negativi quali il possibile uso di terre marginali, i cambiamenti climatici e l eventuale migrazione delle zone fertili, gli aspetti legati alla disponibilità d acqua, all uso di fertilizzanti, alla biodiversità. 11

13 Negli ultimi due anni la produzione di biocombustibili ha riscontrato forti incrementi e fornisce attualmente meno del 2% dei combustibili da trasporto utilizzando circa una analoga percentuale delle terre arabili. La seconda metà del 2007 tuttavia ha registrato (dati ancora provvisori) una sostanziale frenata negli investimenti dovuta probabilmente ad una maggiore consapevolezza delle problematiche legate allo sviluppo delle filiere. La produttività di biocombustibili è destinata comunque ad aumentare in futuro grazie all introduzione di nuove tecnologie (idrolisi enzimatica e biocombustibili di seconda generazione) che consentirebbero l utilizzo di nuovi tipi di biomassa (materiali ligneocellulosa) in aggiunta alle tradizionali biomasse amidacee, zuccherine ed oleose. È evidente tuttavia che una produzione di biocombustibili di grande scala potrebbe essere in conflitto non solo con l uso di biomassa per altri usi energetici ma anche con la stessa produzione alimentare. Molto più favorevole, ed in teoria illimitato, è il potenziale dell energia solare. In questo caso, le proiezioni energetiche, rispondendo a dinamiche di prezzo e di mercato sulla base di costi attesi, tendono a sottostimare il contributo del solare termico a concentrazione e, in particolare, quello del solare fotovoltaico. È questa tuttavia una delle aree in cui sviluppi tecnologici e politiche di incentivazione potrebbero riservare esiti molto più favorevoli rispetto alle proiezioni, a patto di conseguire i necessari obiettivi di riduzione dei costi. Energia nucleare Può anche sorprendere il ruolo apparentemente modesto riservato all energia nucleare, già oggi competitiva rispetto al carbone e al gas ai prezzi correnti e destinata a divenire anche più conveniente con ulteriori politiche di riduzione delle emissioni. Prescindendo da questioni di accettabilità, gestione dei rifiuti, e proliferazione, occorre osservare che, a fronte di un raddoppio della domanda di energia, per mantenere inalterata l attuale quota di energia nucleare nel mix energetico (6.5% della domanda primaria di energia) occorrerebbe naturalmente raddoppiare la capacità attualmente installata (circa 370 GW). Negli scenari di mitigazione, pur con una più ridotta crescita della domanda, l aumento in capacità nucleare si quantifica in circa il 70%. Considerando inoltre che la maggioranza degli impianti in esercizio arriveranno a fine vita nei prossimi due decenni, per mantenere la quota nucleare sarà necessario costruire entro il 2050 altrettanta capacità. Per ottenere infine un maggiore contributo di origine nucleare (ad esempio il 10% della domanda di energia nel 2050) sarebbe necessario costruire almeno altri 300 GW in poco più di 40 anni. Per fornire un idea dello sforzo realizzativo richiesto, va ricordato che nel periodo di massima espansione del nucleare, dal 1970 al 1990, furono costruiti - dopo un decennio di preparazione dell industria - circa 300 GW. L incremento della capacità istallata nel lungo termine ridurrebbe inoltre a non più di 50 anni la durata delle riserve accertate di uranio, a meno di non ricorrere a risorse a costi più elevati, all uso del torio o ai reattori veloci auto-fertilizzanti. Occorre infine ricordare che l ingresso sul mercato dei reattori di quarta generazione (GenIV), alcuni dei quali autofertilizzanti, è previsto non prima del Naturalmente, una espansione dell energia nucleare presuppone la chiusura del ciclo del combustibile, l individuazione di soluzioni definitive per la gestione dei rifiuti e il superamento dei problemi legati alla accettabilità sociale e alla proliferazione. Idrogeno e celle a combustibile L uso di idrogeno (come vettore energetico) e di fuel cells come dispositivo di elettrogenerazione e propulsione non sembra per ora assumere un ruolo significativo nelle proiezioni energetiche, a meno di non formulare ipotesi molto più ottimistiche sulla riduzione 12

14 dei costi delle relative tecnologie e di non elevare gli incentivi per la riduzione delle emissioni a livelli di $50/t CO 2. In questo caso, il contributo delle fonti rinnovabili al fabbisogno energetico nell orizzonte 2050 potrebbe salire al livelli del 35%, il nucleare potrebbe fornire intorno al 12% e l idrogeno potrebbe alimentare circa 700 milioni di veicoli con fuel cells, pari al 30% dei veicoli circolanti. In tale scenario le emissioni annue scenderebbero nel 2050 a circa 21 GtCO 2 /anno (5 Gt in meno del valore attuale, di cui circa 1.5 Gt attribuibili all uso dell idrogeno e di veicoli con fuel cells). I principali ostacoli alla diffusione di tali tecnologie sono costituiti da limiti tecnologici e di costo. Le tecnologie di produzione e distribuzione attualmente quantificabili danno luogo a proiezioni di costo, consumi energetici ed emissioni non competitivi. È necessario ridurre considerevolmente i costi dei veicoli con fuel cells, migliorarne la durata, le prestazioni e l autonomia, ed individuare sistemi economici per lo stoccaggio dell idrogeno a bordo. Naturalmente tali valutazioni non tengono conto di opzioni tecnologiche in fase embrionale, il cui potenziale non è ancora quantificabile. Dinamiche settoriali Le analisi indicano nell orizzonte 2050 la possibilità di una sostanziale decarbonizzazione del settore elettrico, dell industria e del settore terziario e residenziale. Nell elettrogenerazione il maggior contributo è fornito dal sequestro della CO 2, seguito da fonti rinnovabili e nucleare. Nell industria i contributi maggiori vengono dall incremento dell efficienza dei processi e dal sequestro della CO 2. Nel settore residenziale dominano efficienza energetica e fonti rinnovabili. Il settore dei trasporti verrebbe decarbonizzato in misura più ridotta (30%) attraverso veicoli più efficienti, biocombustibili e sequestro della CO 2 nella produzione di combustibili sintetici. Ipotesi più ottimistiche sull uso di biocombustibili, idrogeno e fuel cells nei trasporti consentirebbero di raggiungere livelli di decarbonizzazione maggiori (50%). Dai costi di mitigazione alle opportunità di sviluppo Dalle analisi di scenario emerge che la possibilità di raggiungere assetti più sostenibili del sistema energetico si basa su percorsi piuttosto angusti, senza molte alternative e opzioni di riserva. È necessario, nel giro di qualche decade, un incremento senza precedenti dell efficienza energetica e il pieno sfruttamento di tutte le risorse energetiche e tecnologiche disponibili per riportare le emissioni a livelli di sostenibilità. Ovviamente le analisi prendono in considerazione soltanto quelle opzioni tecnologiche per le quali è possibile oggi prefigurare e quantificare un percorso di sviluppo e una dinamica dei costi. Attività di ricerca in corso in vari settori potrebbero dar luogo a innovazioni tecnologiche radicali, alcune oggi in fase embrionale, in grado di mutare profondamente non solo gli scenari ma la struttura stessa del sistema energetico. Sul piano economico l aumento del costo dell energia sembra essere un aspetto comune a tutte le opzioni in discussione, che solo in parte potrà essere compensato da processi di apprendimento tecnologico. La mancanza di alternative a basso costo è stata già da tempo percepita dai mercati energetici e si riflette nell elevato differenziale tra costi e prezzi del petrolio e delle altre fonti fossili. 13

15 Tutte le analisi indicano tuttavia che i maggiori investimenti necessari per attuare gli scenari alternativi sarebbero più che compensati dai risparmi in termini combustibili fossili e minore capacità installata. Oltre a questo aspetto, occorre considerare le opportunità di sviluppo che gli investimenti nel settore energetico stanno già offrendo e offriranno nei prossimi due decenni. Passare dalla logica dei costi delle azioni di mitigazione a quella delle opportunità di business che esse comportano è la chiave per affrontare correttamente il cambiamento. SCENARI PER L ITALIA E LA VISIONE DEL SET PLAN Il ricorso ad analisi di scenario permette di effettuare valutazioni quantitative sulla compatibilità tra obiettivi diversi esplorando i trade-off esistenti tra le diverse possibili traiettorie di sviluppo del sistema energetico (costi, riduzione della domanda di energia e delle emissioni di CO2). L attività di analisi di scenario svolta dall ENEA si basa su modelli della cosiddetta famiglia MARKAL, sviluppati nell ambito di un programma dell Agenzia Internazionale dell Energia (Programma ETSAP), che consentono una rappresentazione dettagliata delle tecnologie che caratterizzano il sistema energetico, dall approvvigionamento delle fonti primarie alla conversione dell energia primaria fino ai dispositivi di uso finale per la fornitura dei servizi energetici. Gli scenari qui presentati sono parte di una attività di ricerca tuttora in corso che verrà presentata nell ambito del Rapporto Energia e Ambiente dell ENEA e prendono come riferimento due diversi orizzonti temporali indicati dal SET Plan: uno breve-medio che traguarda al 2020 e uno più lungo che va al Rispetto al primo l elaborazione degli scenari è stata finalizzata alla valutazione delle condizioni di raggiungibilità degli obiettivi europei di breve/medio periodo (obiettivi al 2020) e dei relativi costi e benefici. Rispetto al lungo periodo, invece, il lavoro si è inserito in un più ampio studio realizzato nell ambito dell Agenzia Internazionale dell Energia, l Energy Technology Perspectives 2050 di cui è imminente la pubblicazione. A questo studio, infatti, l ENEA ha contributo fornendo il dettaglio degli scenari energetici per l Italia e garantendo l armonizzazione dei dati di ingresso e delle ipotesi principali con i dati di altri Paesi. L ORIZZONTE DI BREVE-MEDIO PERIODO: GLI OBIETTIVI AL 2020 La Presidenza del Consiglio europeo di Bruxelles (8-9 marzo 2007) ha definito un Piano d azione del Consiglio Europeo ( ) sulla politica energetica per l Europa. Obiettivo di fondo del Piano è quello di affrontare con efficacia e con urgenza le sfide poste dai cambiamenti climatici, mediante un'azione decisiva e immediata, al fine di raggiungere l'obiettivo strategico di limitare l'aumento della temperatura media globale al massimo a 2 C rispetto ai livelli preindustriali. Per realizzare tale obiettivo il Consiglio ritiene necessario un approccio integrato alla politica climatica ed energetica, per cui la politica energetica per l'europa (PEE), rispettando pienamente il mix energetico scelto dagli Stati membri e la loro sovranità sulle fonti di energia primaria, e in uno spirito di solidarietà tra gli Stati membri, deve perseguire tre obiettivi: - aumentare la sicurezza dell'approvvigionamento; - garantire la competitività delle economie europee e la disponibilità di energia a prezzi accessibili; - promuovere la sostenibilità ambientale e lottare contro i cambiamenti climatici. 14

16 Tra le azioni prioritarie contenute nel Piano d Azione appaiono di particolare rilievo quelle relative all area dell efficienza energetica e delle energie rinnovabili. A tale proposito, nel Piano si confida nel fatto che un sostanziale sviluppo dell'efficienza energetica e delle energie rinnovabili rafforzerà la sicurezza energetica, creerà una flessione nel previsto aumento dei prezzi dell'energia e ridurrà le emissioni di gas ad effetto serra in linea con le ambizioni dell'ue per il periodo successivo al Di particolare rilievo sono le conclusioni relative all area dell efficienza energetica e delle energie rinnovabili. A tale proposito, nel Piano si confida nel fatto che un sostanziale sviluppo dell'efficienza energetica e delle energie rinnovabili rafforzerà la sicurezza energetica, creerà una flessione nel previsto aumento dei prezzi dell'energia e ridurrà le emissioni di gas ad effetto serra in linea con le ambizioni dell'ue per il periodo successivo al L elemento fortemente innovativo del Piano d azione consiste nella fissazione di obiettivi precisi e vincolanti nell ambito dell area dell efficienza energetica e delle energie rinnovabili. In particolare, il Consiglio europeo ha definito tra gli altri i seguenti obiettivi: i. aumentare l'efficienza energetica nell'ue in modo da raggiungere l'obiettivo di risparmio dei consumi energetici dell'ue del 20% rispetto alle proiezioni per il 2020 (con un invito agli Stati membri a far buon uso, a tal fine, dei loro piani d'azione nazionali per l'efficienza energetica); ii. raggiungere una quota del 20% di energie rinnovabili nel totale dei consumi energetici dell'ue entro il 2020 (obiettivo vincolante ); iii. raggiungere una quota minima del 10% per i biocarburanti nel totale dei consumi di benzina e gasolio per autotrazione dell'ue entro il Tale obiettivo ( vincolante ) dovrà essere conseguito da tutti gli Stati membri e sarà introdotto in maniera efficiente in termini di costi (sono comunque fatte salve una produzione sostenibile, la reperibilità sul mercato di biocarburanti di seconda generazione e la conseguente modifica della direttiva sulla qualità dei carburanti per consentire livelli di miscelazione adeguati ). La strategia suddetta è stata come detto approvata dal Parlamento europeo e dai capi di Stato e di governo europei in occasione del Consiglio europeo del marzo 2007, che ha anche invitato la Commissione a presentare proposte concrete, in particolare sulle modalità di ripartizione dello sforzo tra gli Stati membri per il conseguimento degli obiettivi. Il 10 gennaio 2007 la Commissione ha quindi adottato un pacchetto di proposte su energia e cambiamenti climatici, invitando il Consiglio e il Parlamento europeo ad approvare: - un impegno unilaterale dell UE a ridurre di almeno il 20% le emissioni di gas serra rispetto ai livelli del 1990 entro il 2020, e l obiettivo di ridurre le emissioni del 30% entro il 2020 a condizione che venga concluso un accordo internazionale sui cambiamenti climatici; - un obiettivo vincolante per l UE del 20% di energia da fonti rinnovabili entro il 2020, compreso un obiettivo del 10% per i biocarburanti. Il pacchetto comprende una serie di proposte politiche strettamente collegate tra loro, e in particolare: (1) una proposta di modifica della direttiva sul sistema comunitario di scambio delle quote di emissione; (2) una proposta relativa alla ripartizione degli sforzi da intraprendere per adempiere all impegno comunitario a ridurre unilateralmente le emissioni di gas serra in settori non rientranti nel sistema comunitario di scambio delle quote di emissione (come i trasporti, l edilizia, i servizi, i piccoli impianti industriali, l agricoltura e i rifiuti); (3) una proposta di direttiva sulla promozione delle energie rinnovabili, per contribuire a conseguire entrambi gli obiettivi di riduzione delle emissioni sopra indicati. Tra gli strumenti su cui far leva per raggiungere gli obiettivi suddetti, si fa riferimento in primo luogo al sistema UE di scambio delle quote di emissioni: la Commissione propone di rafforzare 15

17 il mercato unico del carbonio a livello comunitario, estendendolo a un numero maggiore di gas serra (attualmente lo scambio delle quote concerne soltanto l anidride carbonica) e a tutti i grandi impianti industriali responsabili delle emissioni. Le quote di emissione poste sul mercato dovrebbero essere ridotte di anno in anno in modo da permettere una riduzione delle emissioni del 21% nel 2020 rispetto ai livelli del Inoltre, nel settore energetico, responsabile della maggior parte delle emissioni dell UE, tutte le quote saranno messe all asta sin dall avvio del nuovo regime, nel Mentre negli altri settori industriali e nel trasporto aereo, la transizione verso la vendita all asta di tutte le quote avverrà gradualmente, anche se si potranno fare delle eccezioni per i settori più vulnerabili alla concorrenza dei produttori dei paesi in cui non esistono vincoli analoghi in materia di carbonio. In settori non rientranti nel sistema di scambio delle quote, come l edilizia, i trasporti, l agricoltura e i rifiuti, si punta a una riduzione delle emissioni UE del 10% rispetto ai livelli del 2005 entro il Per ciascuno Stato membro la Commissione propone un obiettivo specifico di riduzione delle emissioni da conseguire entro il 2020: ogni Stato Membro deve contribuire secondo la sua ricchezza relativa, con obiettivi nazionali compresi tra -20% per i paesi più ricchi e +20% per i più poveri. Una prima proposta di ripartizione degli obiettivi è già contenuta nel pacchetto di proposte: per l Italia, questa proposta prevede una riduzione delle emissioni di gas-serra pari al 13%. Riguardo all obiettivo del 20% di fonti rinnovabili nel 2020, il pacchetto di proposte della Commissione contiene anche obiettivi individuali giuridicamente vincolanti per ciascuno degli Stati membri, lasciando a piani di azione nazionali il compito di precisare il modo in cui ciascuno Stato membro intende conseguire i propri obiettivi e come saranno controllati effettivamente i progressi compiuti. In questo caso, lo sforzo assegnato all Italia nella proposta è quello di portare la quota di fonti rinnovabili al 17% dei consumi finali di energia. Infine, del pacchetto fanno inoltre parte una proposta relativa alla disciplina giuridica della cattura e dello stoccaggio del carbonio, una comunicazione sulle attività di dimostrazione in materia di cattura e stoccaggio del carbonio e la nuova disciplina comunitaria degli aiuti di Stato per la tutela ambientale. L ORIZZONTE DI LUNGO PERIODO Nell orizzonte di lungo periodo, l analisi delle prospettive del sistema energetico nazionale (e quindi anche degli scenari energetici elaborati dall ENEA) non può che fare riferimento ai più generali obiettivi in via di definizione a livello europeo e internazionale. In sostanza, come già ricordato, il presente quadro di riferimento è quello determinato dalla attuale consapevolezza che su scala globale entro il 2050 le emissioni di gas serra dovranno essere ridotte del 60-80% rispetto alle proiezioni tendenziali, in primo luogo mediante una massiccia introduzione di nuove tecnologie energetiche. Una conferma di questo quadro di riferimento viene ad esempio dal comunicato finale del summit di Heiligendamm dei leaders del G8. Summit a seguito del quale i leaders suddetti hanno chiesto all Agenzia Internazionale dell Energia di elaborare uno studio (che sarà presentato al prossimo summit del G8 di Hokkaido, il 7-9 luglio 2008) sui possibili scenari, e le relative strategie, in grado di determinare entro il 2050 la stabilizzazione delle emissioni su livelli inferiori almeno del 50% rispetto a quelli attuali. Un obiettivo che ha come inevitabile corollario la necessità che le riduzioni delle emissioni nei paesi OCSE siano ancora maggiori. Lo scenario energetico di riferimento Lo scenario energetico di riferimento tiene conto del quadro legislativo vigente e delle tendenze in atto in ambito demografico, tecnologico ed economico e rappresenta l evoluzione tendenziale del sistema in assenza di interventi di politica energetica e ambientale. 16

18 Mtoe Electricity import Other renewables Biomass & waste Hydro Nuclear Gas Oil Coal Figura 3 - Consumi di energia primaria nello scenario di riferimento (Mtep) Nell evoluzione di riferimento il fabbisogno energetico risulta nel 2020 di poco inferiore ai 220 Mtep 2, con una crescita media annua che nel decennio è pari all 1% circa, leggermente inferiore sia a quella registrata nei decennio che a quella prevista per il decennio Nel seguito dell orizzonte temporale i consumi crescono poi a tassi annui in progressiva diminuzione, fino a raggiungere valori di circa 240 Mtep. Per tutto l orizzonte temporale il fabbisogno del sistema continua ad essere soddisfatto in larga misura dai combustibili fossili, con ovvie conseguenze sulla questione della dipendenza energetica del Paese, che sia per il gas naturale che per il petrolio resta su valori superiori al 90%. In termini di ricorso alle fonti, si conferma il trend di crescita del gas, che già nel breve periodo diviene la prima fonte fossile, per la continuazione del forte incremento del suo utilizzo nella generazione elettrica e dell aumento (meno marcato) nel civile e nell industria. Considerando i settori di uso finale, si conferma il forte trend di crescita del settore civile, per la crescita dei consumi del terziario, mentre i consumi del residenziale tendono a una sostanziale stabilizzazione già a partire dal medio periodo, con le tendenze demografiche che diventano il fattore guida principale. I consumi del settore industriale risultano ancora in crescita fino al 2030, mentre si stabilizzano nei due decenni successivi dell orizzonte temporale. Infine, i trasporti presentano una crescita inferiore a quella del civile, ma comunque significativa ancora per un paio di decenni, e continuano ad aumentare anche nel lungo periodo. Tra le ragioni della crescita dei consumi, si segnala come le tendenze recenti di forti incrementi del consumo di energia elettrica continuano, pure se a tassi annui progressivamente decrescenti, ancora fino al 2030, e anche nel lungo periodo i consumi elettrici continuano ad aumentare più dei consumi primari. Gli scenari di intervento: le misure Rispetto allo scenario di riferimento, due diversi scenari di intervento esplorano i possibili effetti di un ampio numero di misure di politica energetica e ambientale, i cui obiettivi principali sono un massiccio ricorso all efficienza energetica negli usi finali e un incisiva promozione delle fonti rinnovabili. Il perseguimento di questi obiettivi contribuisce inoltre, in 2 Consumo di energia primaria calcolato secondo la metodologia EUROSTAT 17

19 via indiretta, a ridurre la dipendenza dai paesi esportatori di fonti energetiche caratterizzate da una forte instabilità di prezzo, e una maggiore diversificazione delle fonti di approvvigionamento. Come detto, tali scenari sono stati elaborati come contributo di dettaglio nazionale degli scenari energetici dell edizione 2008 dell Energy Technology Perspectives 2050 dell Agenzia Internazionale dell Energia. La filosofia dei due scenari segue dunque quella degli scenari suddetti, con l aggiunta di un dettaglio di misure che tengono conto della specificità italiana: - il primo dei due scenari di intervento, lo scenario ACT (ACcelerated Technologies) include un insieme di politiche e misure in grado di rendere conveniente l adozione di tecnologie a ridotto utilizzo di carbonio fino a un costo addizionale pari a circa 25 /ton di CO 2 nel 2020, che salgono a 40 /ton nel lungo periodo (dopo il 2030). La considerazione della specificità nazionale ha portato poi a introdurre nello scenario ACT due insiemi di misure specifiche che riguardano: a) un set di interventi di incremento dell efficienza energetica in linea con il Piano d azione italiano per l efficienza energetica; b) un insieme di incentivi alla generazione da fonti rinnovabili e alla penetrazione dei biocarburanti nei consumi per trasporto in linea con gli obiettivi europei (pure ancora in fase di negoziazione). - Il secondo scenario di intervento, lo scenario ACT++, aggiunge allo scenario ACT, una penalizzazione delle emissioni di carbonio in grado di rendere conveniente l adozione di tecnologie a ridotto utilizzo di carbonio fino a un costo addizionale pari a circa 75 /ton di CO 2 nel 2020, che cresce fino a 140 /ton di CO 2 nel lungo periodo. Un elemento che caratterizza questo scenario è inoltre che esso include uno sfruttamento significativo del potenziale di riduzione dei consumi corrispondente alle opzioni di risparmio energetico, cioè ottenibile mediante un uso più razionale dell energia. Seguendo la logica del SET Plan, che individua due serie di azioni prioritarie da porre in essere nei prossimi 10 anni - la prima al 2020, la seconda al gli scenari di intervento prevedono nel breve/medio periodo termine (2020) un maggiore contributo dell efficienza e dei combustibili a basso tenore di carbonio, mentre nel lungo termine (2050) sono soprattutto le tecnologie emergenti a svolgere un ruolo determinante. Di seguito sono descritte più in dettaglio le specifiche misure di politica energetica e ambientale volte a raggiungere gli obiettivi di breve/medio periodo, relative in particolare al settore dell efficienza energetica e delle fonti rinnovabili. Efficienza energetica Gli incrementi di efficienza nell uso dell energia consentono di migliorare l impatto ambientale delle attività umane senza diminuire gli standard di vita, e rappresentano inoltre un forte stimolo di progresso tecnologico per il Paese, mediante un impulso allo sviluppo di nuove tecnologie 3. La quasi totalità delle misure considerate ha infatti come denominatore comune l obiettivo della promozione di una o più tecnologie, tenendo anche conto della loro praticabilità tecnica ed economica, intesa sia in termini di investimenti complessivi che in termini di necessaria fine della vita utile degli impianti esistenti. In generale, la promozione di una tecnologia è sempre connessa a misure che facilitino la transizione del mercato verso quella tecnologia, che altrimenti stenta ad affermarsi spontaneamente. In termini di politiche, gli interventi di promozione delle tecnologie qui considerati possono essere catalogati nelle tipologie degli strumenti di regolamentazione diretta (o di comando e controllo), degli strumenti di regolamentazione indiretta (strumenti economici), delle politiche di informazione e persuasione (o di moral suasion, che puntano a ottenere un effettivo comportamento socialmente responsabile senza utilizzare la forza delle 3 Negli ultimi anni numerosi studi, effettuati sia a livello nazionale che internazionale, hanno identificato pacchetti di possibili interventi volti ad aumentare l efficienza complessiva del sistema. Due recenti riferimenti molto significativi vengono dalla Commissione Europea, DG Energia e Trasporti: Fare di più con meno. Libro verde sull efficienza energetica, 2005, e l Action Plan for Energy Efficiency: Realising the Potential, Comunicazione della Commissione Europea del 19/10/2006 (COM(2006)545 final). 18

20 leggi e/o dei regolamenti), delle politiche infrastrutturali. Esempi classici sono costituiti dal labeling (politica di informazione e persuasione), che ha favorito la diffusione degli elettrodomestici a basso consumo, e dai Certificati Bianchi (strumento economico). Entrando più nel dettaglio, per quanto riguarda l efficienza energetica gli scenari di intervento prevedono un diffuso impiego di tecnologie a basso consumo negli usi finali, sia nel settore civile che nell industria, e inoltre un importante intervento nel settore dei trasporti, basato sia sulla diffusione di veicoli con motori ad alto rendimento (inclusi i veicoli ibridi) e più in generale su misure di tipo tecnologico, sia misure infrastrutturali in grado di riorientare la domanda. Per il settore residenziale, le misure di miglioramento dell efficienza energetica proposte si riferiscono a due categorie di intervento, riguardanti gli edifici e gli apparecchi. Nel primo caso, le misure (isolamento di pareti, impianti di riscaldamento e condizionamento efficienti) rispondono alle aspettative introdotte dalla certificazione energetica degli edifici (Direttiva 2001/91/CE). Nel secondo caso, le misure (elettrodomestici e sorgenti luminose più efficienti) traggono spunto dal vigente quadro legislativo europeo e nazionale in materia di etichettatura energetica, regolamentato dalla Direttiva 92/75/CEE, che stabilisce i criteri per l indicazione del consumo di energia, e dalla successiva Direttiva 2005/32/CE (Energy Using Products - EUP). Il passaggio dal 2016 al 2020 implica, per quanto attiene gli edifici, la prosecuzione delle misure già previste per il miglioramento della coibentazione delle pareti, a cui si aggiunge un ulteriore aumento delle efficienze medie degli impianti di riscaldamento, dovuto principalmente alla maggiore diffusione degli impianti centralizzati, a scapito di quelli autonomi. Risparmi importanti sono anche attesi sul fronte dei principali elettrodomestici, per i quali ci si aspetta un accelerazione nel miglioramento delle prestazioni medie, dovuto alla rapida diffusione di apparecchi di nuova generazione a consumi ridotti. Le misure previste riguardano: la sostituzione di frigoriferi e congelatori con apparecchiature in classe A+ e A++, la sostituzione di lavastoviglie con apparecchiature più efficienti, la sostituzione di lavabiancheria con apparecchiature in classe A super, la sostituzione di lampade ad incandescenza (GLS) con lampade fluorescenti compatte (CFL), l installazione di scaldaacqua efficienti, l impiego di condizionatori efficienti, riduzione dei consumi di stand-by. Nel settore terziario, le misure di miglioramento dell efficienza energetica riguardano quattro categorie di intervento: riscaldamento efficiente, condizionamento efficiente, illuminazione degli edifici, illuminazione pubblica. Come nel caso del settore residenziale tali misure derivano dalla direttiva sulla certificazione energetica degli edifici (relativamente all efficienza nel riscaldamento e nel condizionamento) e dalla Direttiva 92/75/CEE EUP. In questo caso, i risparmi aggiuntivi a livello di edificio sono dovuti principalmente al miglioramento della climatizzazione (estiva e invernale) e alla maggiore efficienza dei sistemi di illuminazione. Nel caso dell industria, le misure considerate nel Piano d azione (e di nuovo estese al 2020 e rafforzate nelle modalità di attuazione) riguardano le seguenti categorie di intervento: illuminazione degli edifici e dei luoghi di lavoro, motorizzazioni efficienti, azionamenti a velocità variabile, cogenerazione ad alto rendimento, cui si aggiungono, nello scenario 2020, significativi interventi per la riduzione dei consumi dei forni elettrici ad arco in siderurgia e risparmi di calore nei settori della Chimica, del Vetro e Ceramica e della Carta. In questo caso le misure considerate corrispondono alle disposizioni previste dalla Direttiva 92/75/CEE EUP per l illuminazione, dalla Direttiva 2004/8/CE per la cogenerazione e all accordo volontario del 1999 fra UE e associazione CEMEP per i motori efficienti. Sono inoltre previsti interventi rivolti alle reti elettrica e ferroviaria: nel primo caso, si prevedono risparmi di energia con l introduzione di una regolamentazione più stringente sui prelievi di energia reattiva e con azioni di ammodernamento dei sistemi di distribuzione, nel secondo si fa affidamento sull adozione di sistemi di supporto al macchinista (energy efficiency driving). Nel settore dei trasporti su gomma, l obiettivo di una maggiore efficienza, è legato a tre fattori: innanzitutto le misure tecnologiche relative ai veicoli (introduzione di limiti di consumo per i nuovi autoveicoli e per il trasporto pesante, pneumatici a bassa resistenza di rotolamento, lubrificanti a bassa viscosità), seguite da misure orientate alla domanda ed al 19