Stefano Alessandrini Pierpaolo Girardi Guido Pirovano Giuseppe Riva Iva Gianinoni. Area: Realizzazione e risparmio nell uso dell energia elettrica

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1 Valutazione dell impatto dell inserimento di veicoli elettrici stradali plug-in sull ambiente (qualità dell aria) alla scala locale ed a quella regionale Stefano Alessandrini Pierpaolo Girardi Guido Pirovano Giuseppe Riva Iva Gianinoni febbraio 2010 Area: Realizzazione e risparmio nell uso dell energia elettrica

2 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 1/57 Contratto Accordo di programma con il Ministero dello Sviluppo Economico per le attività di ricerca e sviluppo di interesse generale per il sistema elettrico nazionale. Piano Annuale di realizzazione Oggetto Valutazione dell impatto dell inserimento di veicoli elettrici stradali plug-in sull ambiente (qualità dell aria) alla scala locale ed a quella regionale Progetto Linea di Ricerca Deliverable Note Impatto sul sistema elettrico della potenziale diffusione dei veicoli elettrici 4 PUBBLICATO (PAD ) La parziale riproduzione di questo documento è permessa solo con l'autorizzazione scritta di ERSE. N. pagine 57 N. pagine fuori testo Mod. RPRDS v. 04 Data Elaborato Elaborato Verificato Verificato ASV Stefano Alessandrini, Pierpaolo Girardi, Guido Pirovano, Giuseppe Riva TTD Alessandrini Iva Gianinoni Stefano (ASV), Gianinoni Iva Maria (TTD), Girardi Pierpaolo (ASV), AUT AUT AUT ASV Pirovano Paolo Guido Bonelli (ASV), Riva Giuseppe Maurizio (ASV) AUT AUT ASV Maran Stefano Maran (ASV), Bonelli Paolo (ASV) VER VER Approvato ASV De Nigris Antonio Michele Negri (TTD), APP TTD Michele De Nigris Negri Antonio Nicola (ASV) APP ENEA Ricerca sul Sistema Elettrico S.p.A. via R. Rubattino, Milano - Italia Tel Fax Capitale sociale Euro i.v. R.I. di Milano, C.F. e P.IVA , N. R.E.A ISO 9001 CH-32919

3 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 2/57 Indice SOMMARIO INTRODUZIONE SCENARI DI PENETRAZIONE DEI VEICOLI PEV/PHEV IN ITALIA L evoluzione del parco circolante e la domanda di mobilità in Italia Ipotesi di caratterizzazione del parco circolante al Definizione dello scenario di riferimento per la modellistica del sistema elettrico Le emissioni in atmosfera da autoveicoli IL CONTRIBUTO DEL SETTORE ELETTRICO E DEL SETTORE TRASPORTI ALLA QUALITÀ DEL ARIA IN ITALIA Il sistema modellistico per la valutazione della qualità dell aria Area di studio e caratteristiche della simulazione Le emissioni in atmosfera Risultati ottenuti Valutazione del ruolo delle sorgenti Analisi del contributo delle principali sorgenti a scala nazionale Analisi al recettore: i casi di Roma e Milano Considerazioni conclusive MODELLISTICA A SCALA LOCALE Affinamento e applicazione ad un caso reale degli algoritmi di reazione chimica che coinvolgono gli ossidi di azoto e l ozono Affinamento e applicazione in condizioni controllate degli stessi algoritmi nel caso di una sorgente lineare Realizzazione in fase di prototipo di un modello fluctuating plume e applicazione in un caso di tunnel a vento LCA DEL VEICOLO IBRIDO PLUG-IN : STATO DELL ARTE Analisi di letteratura Goal and Scope della LCA Unità funzionale La descrizione dei processi produttivi e confini del sistema Scelta delle categorie di impatto SINTESI DEI RISULTATI BIBLIOGRAFIA Copyright 2010 by ERSE. All rights reserved - Activity code 1087/06

4 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 3/57 STORIA DELLE REVISIONI Numero Data Protocollo Lista delle modifiche e/o dei paragrafi modificati revisione Prima emissione SOMMARIO Il presente Rapporto è parte integrante della documentazione delle attività di Ricerca di Sistema previste dal Piano Annuale di Realizzazione 2009 nell ambito del progetto Impatto sul sistema elettrico della potenziale diffusione dei veicoli elettrici (Area Razionalizzazione e risparmio nell uso dell energia elettrica ) e ne costituisce il Deliverable 4. Il veicolo elettrico (PEV) ed il veicolo ibrido elettrico con possibilità di ricarica da rete (PHEV) possono costituire una valida alternativa a parte delle attuali esigenze di mobilità. In particolare queste tipologie di veicoli, essendo caratterizzate da minori emissioni di inquinanti in atmosfera, possono contribuire a ridurre i livelli di inquinamento che spesso assillano i grandi centri urbani. Tuttavia questi veicoli, assorbendo energia elettrica dalla rete elettrica, richiedono una maggiore produzione di tale fonte che, se originata da un processo di combustione, può causare maggiori emissioni di inquinanti in atmosfera. Uno degli obiettivi del progetto sui veicoli PEV/PHEV, descritto nel presente studio, è quello di valutare l impatto che tali veicoli possono avere sull ambiente, in termini sia di bilancio emissivo che di qualità dell aria, attraverso l applicazione di modelli di stima delle emissioni e modelli matematici di chimica e trasporto degli inquinanti in atmosfera. Un ulteriore obiettivo dello studio è il confronto tramite LCA (Life Cycle Analysis) dei singoli veicoli PEV/PHEV rapportati ai veicoli convenzionali a combustione interna (ICV). Con questi obiettivi le attività condotte durante il periodo di svolgimento delle attività del PAR 2009 hanno riguardato essenzialmente i seguenti temi: 1. definizione di uno scenario di penetrazione dei veicoli PEV/PHEV in Italia e valutazione preliminare delle conseguenti variazioni in termini di emissioni atmosferiche; 2. messa a punto della metodologia modellistica per la valutazione degli effetti sulla qualità dell aria a scala nazionale e sua applicazione per la valutazione dei contributi attuali del settore termoelettrico e dei trasporti su strada; 3. sviluppo del modello lagrangiano SPRAY per valutazioni modellistiche di qualità dell aria a scala locale; 4. analisi dello stato dell arte degli studi sulla LCA dei veicoli ibridi plug-in Per quanto riguarda la definizione di uno scenario di penetrazione dei veicoli PEV/PHEV è stata condotta inizialmente una ricerca bibliografica su quanto disponibile nella letteratura scientifica in termini di ipotesi di evoluzione del mercato dei veicoli PEV/PHEV. E stato interessante verificare come vi siano diverse pubblicazioni in merito, a varie scale spaziali e temporali e con diverse ipotesi di analisi ed anche di risultati. L effettivo successo di questa tipologia di veicoli risulta condizionato da svariatissimi fattori, che possono essere individuati negli sviluppi tecnologici raggiungibili, nella riduzione dei costi di produzione, nelle forme di incentivazione ed anche nelle normative di limitazione della circolazione ai mezzi attuali (blocchi, tasse, etc.), ecc.. Ad esempio, gli andamenti alterni negli ultimi anni del prezzo del barile di petrolio da una parte e degli incentivi alla rottamazione dall altra fanno comprendere le difficoltà di una stima anche nel breve periodo, rendendo di fatto ancor meno affidabili le stime di medio e lungo termine. Consapevoli di queste difficoltà e dei rischi connessi nell adottare un ipotesi di evoluzione di tale segmento di mercato, si è scelto di adottare uno scenario di riferimento che, se da una parte aveva l obiettivo di essere realistico e in qualche modo cautelativo rispetto ad altri scenari reperibili nella letteratura in materia, dall altra consentisse anche una valutazione di entità non trascurabile in termini di

5 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 4/57 impatto sul sistema elettrico e sul comparto ambientale, in quanto questi due aspetti costituiscono di fatto il criterio di giudizio, ai fini del presente studio, per valutare l auspicabilità e la fattibilità di una significativa penetrazione dei veicoli PEV/PHEV nel parco auto nazionale. Nella definizione dello scenario si è partiti dall analisi delle previsioni di crescita della popolazione formulate da ISTAT unitamente all analisi del trend del parco autovetture e delle relative percorrenze in auto. Con queste informazioni si è arrivati a formulare una ipotesi di crescita basata su un modello di regressione lineare. Il parco auto, caratterizzato in funzione del tipo di alimentazione e tecnologia è stato fatto evolvere attraverso un modello di ottimizzazione che ipotizza andamenti analoghi nell immatricolazione e nella rottamazione di ciascuna tipologia di veicoli, nel rispetto di opportuni vincoli di congruenza. In seguito sono state stimate le percorrenze medie annue del parco auto e per i veicoli plug-in sono state stimate le quote di percorrenza in modalità elettrica. E stata quindi condotta un analisi di tipo energetico per valutare, a partire dalle percorrenze dei veicoli, la domanda di energia elettrica associata, modulata sulle scale spazio-temporali necessarie per i modelli che nell ambito del progetto ne studieranno l impatto sul sistema elettrico. Infine è stata applicata la metodologia Copert per una prima valutazione dei consumi energetici e delle emissioni inquinanti in due scenari per l anno 2030, caratterizzati l uno dalla presenza dei veicoli PEV/PHEV e l altro, come termine di confronto, uno scenario base di riferimento al 2030 in cui i veicoli PEV/PHEV non trovano diffusione e sono sostituiti da veicoli tradizionali a combustione interna rispondenti alla normativa EURO6. Ciò ha permesso di ottenere una prima valutazione della riduzione delle emissioni nel settore trasporti e di calcolare un primo bilancio complessivo delle emissioni di CO 2 dello scenario PEV/PHEV, considerando anche le maggiori emissioni dovute alla produzione di energia elettrica necessaria a ricaricare le batterie dei veicoli. Relativamente alla valutazione della qualità dell aria a scala nazionale, il sistema modellistico (WRF- SMOKE-CAMX) di trasporto e trasformazione di inquinanti, sviluppato nel corso del triennio di ricerche precedente, è stato applicato per una nuova simulazione annuale finalizzata alla valutazione del livello di qualità dell aria sul territorio nazionale ed alla stima dei contributi dovuti ai principali settori emissivi, in particolare, la generazione termoelettrica ed il trasporto su strada. Nelle simulazioni è stato utilizzato l inventario nazionale delle emissioni per l anno 2005 con risoluzione provinciale predisposto da ISPRA 1 come disaggregazione spaziale dell inventario nazionale Attraverso l applicazione del modello CAMx è stato possibile calcolare le mappe di concentrazione di diversi inquinanti sull intero territorio italiano, successivamente l applicazione degli algoritmi di analisi del ruolo delle sorgenti ha consentito di costruire le mappe di concentrazione dei contributi dovuti a singole categorie emissive come ad esempio il settore termoelettrico e le emissioni dagli autoveicoli. Si è stimato che gli autoveicoli contribuiscono per più del 15% alle concentrazioni attuali di ossidi di azoto, mentre il loro contributo alle concentrazioni di SO2, grazie alla costante riduzione del contenuto di zolfo nei carburanti, risulta trascurabile. Per il particolato fine, il trasporto autoveicolare contribuisce dal 5 al 15% della concentrazione media annua di PM2.5. Questi risultati confermano quindi che scenari di sviluppo in grado di incidere sull attuale struttura dei trasporti potrebbero generare apprezzabili benefici in termini di qualità dell aria. Diversamente, il contributo della produzione di energia dal settore termoelettrico risulta modesto su tutto il territorio nazionale in quanto, pur trattandosi di un contributo emissivo rilevante, esso è associato a sorgenti in quota, quindi meno influenti in termini di concentrazione al suolo. I risultati ottenuti sembrano quindi indicare che un eventuale aumento della produzione di energia elettrica, necessaria all alimentazione dei veicoli PEV/PHEV, non dovrebbe comportare peggioramenti apprezzabili alla qualità dell aria. Per il tema della modellistica di qualità dell aria a scala locale, le attività condotte nel corso di questo primo anno di ricerca sono state finalizzate a migliorare e testare il modello SPRAY in grado di simulare la dispersione degli inquinanti emessi sia da sorgenti puntiformi (centrali) che da sorgenti lineari (trasporti). In particolare è stata valutata la capacità di simulare le reazioni chimiche durante i processi dispersivi nel caso di emissioni da una sorgente puntuale (camino) e lineare (strada), trovando un buon 1 ISPRA - Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ex APAT)

6 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 5/57 accordo con i dati sperimentali. Nello specifico le attività condotte hanno riguardato i seguenti aspetti: applicazione ad un caso reale degli algoritmi di reazione chimica, applicazione in condizioni controllate degli algoritmi per lo studio di una sorgente lineare, realizzazione di un prototipo di modello fluctuating plume, tecnica che sembra essere uno strumento promettente per ricostruire i processi dispersivi insieme alle reazioni chimiche anche se, per ora, l applicazione è avvenuta in condizioni controllate. Sul tema LCA dei veicoli PEV/PHEV, l obiettivo di questo primo anno di ricerca è stato quello di definire, a fronte di un analisi di letteratura, le fasi iniziali di un LCA comparativo secondo la norma ISO 14040: definizione dell unità funzionale ed individuazione dei confini del sistema. Partendo dall analisi della letteratura effettuata è stato possibile trarre alcune indicazioni. Una prima indicazione di ordine generale è che il veicolo elettrico puro sembra essere destinato a un mercato di nicchia, legato a spostamenti esclusivamente urbani. Non è perfettamente sostitutivo del veicolo a combustione interna, e quindi non è rigoroso confrontarlo tramite un analisi LCA ad un veicolo ibrido, a uno ibrido plug-in e ad un veicolo a combustione interna. Un secondo punto è l assunzione che la fase di costruzione e dismissione del veicolo, eccezion fatta per le batterie, è identica nei diversi casi e che quindi sia possibile escluderla da un analisi finalizzata al confronto di veicoli. Relativamente alle batterie, invece, il principale problema è una generale mancanza di dati, dovuta anche alla rapida evoluzione del settore, soprattutto per le tecnologie basate sul litio. A valle di queste considerazioni è stata tracciata la parte iniziale dello studio LCA, goal and scope, definendo l unità funzionale, i processi produttivi ed i confini del sistema e la scelta delle categorie di impatto. L unità funzionale scelta, come in molti degli studi analizzati, è il servizio espletato dagli autoveicoli ed è quindi costituita dal prodotto tra una distanza ed un numero di passeggeri: UF =100km*passeggero. Dal punto di vista degli impatti si può già prevedere come la fase di produzione e smaltimento della batteria giocheranno un ruolo importante nel ciclo di vita del veicolo elettrico e dei veicoli ibridi plug-in, mentre gli impatti più rilevanti del motore a combustione interna saranno legati alle emissioni atmosferiche. Anche per quanto riguarda i confini del sistema, ovvero la parte delle filiere di cui verrà fatta l analisi di inventario, è possibile trarre alcune considerazioni dalla letteratura analizzata. A partire dai risultati analizzati sembra opportuno stabilire che le parti della filiera escluse saranno la produzione e lo smaltimento del veicolo ed il ciclo di vita delle batterie del veicolo tradizionale, le parti analizzate saranno la fase d uso, il ciclo di vita delle batterie per i veicoli alternativi e le filiere energetiche. Per la scelta delle categorie di impatto da utilizzare nella valutazione sembra opportuno utilizzare categorie di impatto per lo più legate alle emissioni atmosferiche, sia perché risultano essere il problema fondamentale per i mezzi di trasporto urbano, sia perché la maggior parte dei dati raccolti si riferiscono a questo tipo di inquinamento.

7 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 6/57 1 INTRODUZIONE Il presente Rapporto è parte integrante della documentazione delle attività di Ricerca di Sistema previste dal Piano Annuale di Realizzazione 2009 nell ambito del progetto Impatto sul sistema elettrico della potenziale diffusione dei veicoli elettrici (Area Razionalizzazione e risparmio nell uso dell energia elettrica ) e ne costituisce il Deliverable 4. Il veicolo elettrico (PEV) ed il veicolo ibrido elettrico con possibilità di ricarica da rete (PHEV) possono costituire una valida alternativa ai veicoli convenzionali a combustione interna (ICV) per soddisfare le esigenze di mobilità privata della popolazione. In particolare queste tipologie di veicoli, essendo caratterizzate da minori emissioni di inquinanti in atmosfera, possono contribuire a ridurre i livelli di inquinamento che spesso assillano i grandi centri urbani, fornendo anche potenziali economie dal punto di vista del risparmio energetico, potendo contare su un motore elettrico che non presenta cali di efficienza in funzione del regime di funzionamento nonché la possibilità di recuperare energia dalle decelerazioni del mezzo. Tuttavia questi veicoli assorbendo energia elettrica dalla rete elettrica, richiedono una maggiore produzione di tale fonte che, se originata da un processo di combustione, può causare maggiori emissioni di inquinanti in atmosfera. Se l introduzione di tali veicoli fosse quantitativamente rilevante, le implicazioni sul sistema energetico nazionale ed in particolare su quello elettrico andrebbero analizzate con attenzione, avendo impatto sostanzialmente su: Approvvigionamento delle fonti energetiche primarie Sviluppo del parco impianti di produzione di energia elettrica Sviluppo della rete di distribuzione e delle infrastrutture di ricarica Gestione dei carichi di consumo di energia elettrica (con possibili effetti di sfruttamento delle fasce a minor carico ed eventualmente di modulazione dei picchi) L obiettivo del presente studio è quello di valutare l impatto che i veicoli PEV/PHEV possono avere sull ambiente, in termini sia di bilancio emissivo che di qualità dell aria, attraverso l applicazione di modelli di stima delle emissioni e modelli matematici di chimica e trasporto degli inquinanti in atmosfera. Un ulteriore obiettivo dello studio è il confronto tramite LCA (Life Cycle Assessment) dei singoli veicoli PEV/PHEV rapportati ai veicoli convenzionali a combustione interna (ICV). Nell ambito del presente progetto si concentra l attenzione sull introduzione di tale tecnologie per il solo segmento delle autovetture adibite al trasporto di persone. Con questi obiettivi le attività condotte nel corso del primo anno di ricerche, ed illustrate nei capitoli successivi, hanno riguardato i seguenti temi: 1. definizione di uno scenario di penetrazione dei veicoli PEV/PHEV in Italia e valutazione preliminare della domanda di energia elettrica associata e delle delle conseguenti variazioni in termini di emissioni atmosferiche; 2. messa a punto della metodologia modellistica per la valutazione degli effetti sulla qualità dell aria a scala nazionale e sua applicazione per la valutazione dei contributi attuali del settore termoelettrico e dei trasporti su strada; 3. sviluppo del modello lagrangiano SPRAY per valutazioni modellistiche di qualità dell aria a scala locale; 4. analisi dello stato dell arte degli studi sulla LCA dei veicoli ibridi plug-in Per i quattro temi indicati sono altresì disponibili i rapporti aggiuntivi di dettaglio elencati nel seguito: Scenari di mobilità connessi alla diffusione dei veicoli PEV/PHEV, prot Il contributo del settore elettrico e del settore trasporti alla qualità dell aria in Italia, prot Sviluppi del modello SPRAY per la valutazione dell'influenza del veicolo elettrico sull'inquinamento a scala locale, prot LCA dei veicoli ibridi plug-in ed elettrici: analisi della letteratura esistente, prot

8 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 7/57 2 SCENARI DI PENETRAZIONE DEI VEICOLI PEV/PHEV IN ITALIA La definizione di uno scenario di penetrazione dei veicoli PEV/PHEV è stata condotta inizialmente attraverso una ricerca bibliografica, su quanto disponibile nella letteratura scientifica in termini di ipotesi di evoluzione del mercato dei veicoli PEV/PHEV. E stato interessante verificare come vi siano diverse pubblicazioni in merito, a varie scale spaziali e temporali e con diverse ipotesi di analisi ed anche di risultati. Se ne deduce come l argomento sia comunque di estremo interesse da una parte, e come sia difficile formulare una previsione di evoluzione che sia generalmente condivisa dall altra, in quanto le cause che possono avere influenza su tali previsioni sono molteplici. A nostro avviso, l effettivo successo di questa tipologia di veicoli risulta condizionata da svariatissimi fattori, che vanno dagli sviluppi tecnologici raggiunti alla riduzione dei costi di produzione, dalle forme di incentivazione alle norme di limitazione della circolazione ai mezzi attuali (blocchi, tasse, etc.), dall evoluzione del costo del petrolio allo sviluppo di fonti energetiche primarie alternative, dalla scelta di investire in infrastrutture alla difficoltà di ripartirne i costi tra i vari utenti. E l elenco di tali fattori potrebbe proseguire ulteriormente. Nel presente progetto si è scelto di introdurre una nuova metodologia di stima della penetrazione del veicolo elettrico in Italia, preferendo in questa sede poter esporre una propria visione del problema, ma soprattutto illustrare e condividere tutte le assunzioni e le ipotesi che stanno alla base della costruzione dello scenario che si è andato a definire, in modo da poter comparare i risultati ottenuti alle scelte fatte. Tuttavia, si è ben consci delle difficoltà e tutti i rischi connessi nell adottare un ipotesi di evoluzione di tale segmento di mercato, stante tutte le incertezze legate, come già ricordato, all evoluzione tecnologica, alle scelte politiche di incentivazione e disincentivazione, all andamento dell economia nazionale e mondiale, con particolare attenzione al settore energetico in generale e petrolifero in particolare. Gli andamenti alterni negli ultimi anni del prezzo del barile di petrolio da una parte e degli incentivi alla rottamazione dall altra fanno comprendere le difficoltà di una stima anche nel breve periodo, rendendo di fatto ancor meno affidabili le stime di medio e lungo termine. Pur tenendo conto di queste premesse, si è scelto di adottare uno scenario di riferimento, che se da una parte aveva l obiettivo di essere realistico e in qualche modo cautelativo rispetto ad altri scenari reperibili nella letteratura in materia, dall altra consentisse anche una valutazione di entità non trascurabile in termini di impatto sul sistema elettrico e sul comparto ambientale, in quanto questi due aspetti costituiscono infatti il criterio di giudizio, ai fini del presente studio, per valutare l auspicabilità e la fattibilità di una significativa penetrazione dei veicoli PEV/PHEV nel parco auto nazionale. L approccio metodologico seguito può essere schematizzato nei seguenti punti: A. Analisi dell andamento della popolazione italiana e adozione delle previsioni di crescita formulate da ISTAT come scenario centrale di evoluzione B. Analisi dell andamento del parco delle autovetture Italiano, e ipotesi di crescita basata su un modello previsivo di tipo logistico C. Analisi dell andamento delle percorrenze in auto e ipotesi di crescita basata su un modello di regressione lineare, alimentato da informazioni sulla popolazione e sul parco auto D. Segmentazione del parco auto sulla base di una classificazione che contempla da una parte la distinzione in categorie tecnologiche e dall altra una ripartizione per tipo di alimentazione E. Analisi dell evoluzione del parco auto per categoria e per alimentazione, basata su un modello di ottimizzazione che ipotizza andamenti analoghi nell immatricolazione e nella rottamazione di ciascuna tipologia di veicoli, nel rispetto di opportuni vincoli di congruenza F. Stima delle percorrenze medie annue del parco auto, basate sulla categoria, sull alimentazione e sull età dei veicoli, secondo opportune classi funzionali, G. Verifica delle percorrenze complessive del parco auto ottenute dal prodotto delle percorrenze medie per la consistenza di ciascuna classe, confrontata con le stime di andamento, già introdotte sulla base di un modello di regressione lineare H. Calcolo della quota di percorrenza in elettrico per i veicoli plug-in (Utility Factor) I. Valutazione dell evoluzione dei consumi elettrici dei veicoli PEV/PHEV e dell incremento della relativa domanda di energia elettrica J. Applicazione della metodologia Copert per il calcolo dei consumi energetici e delle emissioni inquinanti

9 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 8/57 Per ciascuno dei passi metodologici sopra indicati si riportano i principali risultati del processo di stima, al fine di consentirne una valutazione esaustiva e rimandando al rapporto aggiuntivo per i dettagli degli studi ed elaborazioni condotte (ERSE, prot ). 2.1 L evoluzione del parco circolante e la domanda di mobilità in Italia Il punto di partenza nella definizione dello scenario è stato l adozione della previsione centrale di crescita della popolazione Italiana formulata da ISTAT e rappresentata in Figura 2.1 che mostra un forte incremento avvenuto dal 2000 al 2008 ed una stima di crescita che tende a stabilizzarsi attorno ai 62 milioni nel EVOLUZIONE DELLA POPOLAZIONE ITALIANA Figura 2.1 Evoluzione della popolazione in Italia Il dato di popolazione è fortemente correlato a quello della domanda di mobilità, con due principali indicatori che sono riconducibili alla popolazione, ovvero la quota di persone mobili e il numero medio di spostamenti giornalieri (in un giorno medio feriale). Svariati studi (Agenzia Milanese Mobilità e Ambiente, 2007; ISFORT, 2009; Regione Lombardia, 2003) mostrano come tali parametri in Italia si attestino sull 85% in termini di popolazione mobile e in 2-3 spostamenti al giorno in termini di domanda individuale di mobilità (dei soli individui mobili). L evoluzione del parco circolante è stata stimata a partire dal trend osservato da ACI dello sviluppo della motorizzazione in Italia per le auto adibite al trasporto delle persone nel periodo L evoluzione del parco auto, dagli attuali 35 milioni, è stata calcolata basandosi su un modello previsivo di tipo logistico, normalizzato anche sulla popolazione, ottenendo una stima di circa 40 milioni di autovetture nel 2030 (Figura 2.2). La valutazione è quindi quella di trovarsi in prossimità dell asintoto (in ipotesi di sostanziale stabilità della popolazione). EVOLUZIONE DEL PARCO AUTOVETTURE ITALIANO Figura 2.2 Evoluzione del parco autovetture in Italia

10 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 9/57 Successivamente è stata valutata la previsione di crescita della mobilità delle persone prendendo in considerazione l andamento rilevato nell ambito di due studi, il Conto Nazionale dei Trasporti del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti e l Osservatorio AudiMob di ISFORT: su tali dati è stato costruito un modello di regressione lineare, che si basa principalmente sull andamento della popolazione e del parco auto. Nella Figura 2.3 è riportata la previsione di crescita della mobilità delle persone in auto, in numeri indice avendo posto il 2008 pari al 100%., e che mostra una crescita al 2030 di circa il 24%. 130% 125% 120% 115% 110% 105% 100% 95% Ipotesi di incrementodella mobilitàdelle persone(2008=100%) Figura 2.3 Previsioni di incremento percentuale della mobilità delle persone in Italia 2.2 Ipotesi di caratterizzazione del parco circolante al 2030 La suddivisione del parco auto prende in considerazione due criteri di disaggregazione. Il primo è legato all aspetto tecnologico, il secondo al tipo di alimentazione. Gli aspetti tecnologici sono legati essenzialmente all evoluzione normativa, e fanno riferimento principalmente alla regolamentazione dei limiti di emissione e dei consumi energetici dei veicoli. Rispetto agli aspetti tecnologici, si è deciso di considerare le categorie riportate nella Tabella 2.1. Si osservi come vi siano innanzitutto le auto pre EURO, divise in base all alimentazione ed alle direttive ECE limitatamente all alimentazione a benzina. Per ciascuna tecnologia è inoltre riportato anche l anno di inizio (ovvero di introduzione sul mercato) e quello di fine (ovvero di ritiro dalle vendite del mercato del nuovo). Questo dato è stato ovviamente stimato per i veicoli attualmente non presenti sul mercato.

11 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 10/57 Tecnologia Descrizione Anno Inizio Anno Fine PRE ECE Auto a benzina precedenti alla normativa ECE ECE 1 Auto a benzina relative alla normativa ECE ECE 2 Auto a benzina relative alla normativa ECE ECE 3 Auto a benzina relative alla normativa ECE ECE 4 Auto a benzina relative alla normativa ECE CONVENTIONAL Auto diesel, GPL e metano precedenti alla normativa EURO EURO 1 Auto relative alla normativa EURO EURO 2 Auto relative alla normativa EURO EURO 3 Auto relative alla normativa EURO EURO 4 Auto relative alla normativa EURO EURO 5 Auto relative alla normativa EURO EURO 6 Auto relative alla normativa EURO EURO 7 * Auto relative alla normativa EURO EURO 8 * Auto relative alla normativa EURO PLUGIN 1 Auto PEV/PHEV di prima generazione PLUGIN 2 Auto PEV/PHEV di seconda generazione Tabella 2.1 Tecnologie di autoveicoli considerate (*tecnologie ipotizzate come evoluzione della normativa EURO) Oltre alle tecnologie attualmente esistenti, ne sono state introdotte ulteriori 5 che sono illustrate nel seguito: La categoria EURO 6, pur non essendo oggi presente, è già prevista dalla Normativa Comunitaria sia in termini di data di entrata sul mercato che di limiti alle emissioni e di consumi energetici; Le categorie EURO 7 e EURO 8 rappresentano una ipotesi di evoluzione delle categorie EURO, per le quali sono state ipotizzati gli anni di entrate sul mercato, mentre le caratteristiche emissive saranno definite nel prosieguo dello studio; Le categorie PLUGIN 1 e PLUGIN 2 che rappresentano due successive generazioni dei veicoli plug-in, ovvero ricaricabili direttamente dalla rete elettrica per la parte di energia accumulabile dalle batterie. I veicoli PLUGIN1 sono quelli che entreranno sul mercato nel decennio 2010, i veicoli PLUGIN2 quelli che entreranno sul mercato nel decennio successivo. In questa categoria sono compresi quindi sia i veicoli PEV che quelli PHEV. Per le categorie EURO6, EURO7 e EURO8 si è ipotizzato che una parte di queste siano costituite da veicoli ibridi non plug-in. In Tabella 2.2 sono riassunte le tecnologie di veicoli considerate nello studio. PREEURO EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 EURO 5 EURO 6 EURO 7 EURO 8 PLUGIN 1 PLUGIN 2 Tabella 2.2 Tecnologie e alimentazioni considerate Benzina Diesel GPL Ibride PEV PHEV Piccole, medie e grandi Piccole e grandi Tutte Benzina e diesel Tutte Benzina e diesel L evoluzione negli anni del parco auto, per le singole categorie considerate, è stata definita analizzando i trend delle rottamazioni e delle immatricolazioni, piuttosto regolare il primo più complesso e difficile da prevedere il secondo. Per quanto riguarda i veicoli a combustione interna la Figura 2.4 illustra la suddivisione per alimentazione e cilindrata delle diverse alimentazioni previste per le categorie EURO all anno Si nota come nello scenario ipotizzato le nuove tipologie di veicoli presentano una

12 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 11/57 riduzione dei veicoli tradizionali con alimentazione a benzina e gasolio ed un aumento della quota dei veicoli a GPL e degli innovativi veicoli ibridi non plug-in. Andamento alimentazioni per tecnologia: EURO 100% 80% GPL 60% 40% 20% Ibridi Diesel Ibridi benzina Benzina grandi Benzina medi 0% PREEURO EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 EURO 5 EURO 6 EURO 7 EURO 8 Benzina piccoli Diesel grandi Diesel piccoli Figura 2.4 Andamento delle alimentazioni per tecnologia categorie EURO Per guanto riguarda i veicoli PEV/PHEV al 2030 la suddivisione in funzione di tecnologia ed alimentazione è riportata in Figura 2.5, tale suddivisone tiene conto del fatto che si ritiene che i veicoli puramente elettrici (PEV) avranno almeno inizialmente una minore diffusione dei veicoli plug-in ibridi a causa della limitata autonomia che non li rende completamente equivalenti agli attuali veicoli a combustione interna. Passando alla seconda generazione di veicoli elettrici, per i quali migliorando le performances delle batterie è prevedibile un aumento della autonomia dei veicoli si ipotizza un incremento degli utenti potenzialmente interessati all acquisto di PEV. Per i veicoli plug-in ibridi si è assunto che la quota più rilevante sia costituita da veicoli a benzina considerando che la diffusione di queste auto possa essere condizionata dal mercato statunitense che non presenta auto a gasolio. Andamento alimentazioni per tecnologia: PEV/PHEV 100% 80% 60% 40% PHEV Diesel PHEV Benzina PEV 20% 0% PLUGIN 1 PLUGIN 2 Figura 2.5 Andamento delle alimentazioni per tecnologia categorie PEV/PHEV Sulla base delle diverse assunzioni fatte, nella successiva Figura 2.6 è riportata la composizione del parco auto nel periodo di interesse, distinto in base alle categorie individuate. Per quanto concerne i veicoli plug-in, nel 2030 la quota sulla flotta autoveicoli complessiva è prossima al 25%.

13 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 12/57 PARCO AUTO PLUGIN PLUGIN 1 EURO EURO EURO 6 EURO 5 EURO 4 EURO 3 EURO EURO 1 CONV ECE 4 ECE 3 ECE 2 ECE 1 PREECE Figura 2.6 Evoluzione del parco auto per categoria Riguardo le nuove immatricolazioni in Figura 2.7 è riportata la composizione del market share dal 1990 al 2030 distinto in base alle categorie individuate: per i veicoli plug-in, nel 2030 la quota di mercato è stimata prossima al 50%. L andamento complessivo in questo caso è meno omogeneo in quanto:: Al variare degli anni varia il numero di categorie di veicoli effettivamente disponibili sul mercato Le diverse categorie hanno una differente durata (intervallo tra inizio e fine di presenza sul mercato del nuovo) Market Share PLUGIN PLUGIN 1 EURO EURO 7 EURO 6 EURO EURO 4 EURO EURO 2 EURO 1 CONV ECE 4 ECE 3 ECE 2 ECE 1 PREECE Figura 2.7 Evoluzione del market share per categoria

14 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 13/57 Nella valutazione degli effetti dei trasporti sul settore energetico e sul comparto ambientale un parametro molto significativo è costituito dalle percorrenze prodotte dal parco auto, più che dal parco auto in quanto tale. Questo parametro di norma è frutto di stime più o meno aleatorie, condotte con metodi diversi e spesso difficilmente confrontabili. In generale, tali stime si basano da una parte sui valori di vendita dei carburanti (di cui si dispone di informazioni censuarie, anche se non separabili nelle diverse categorie di veicoli), e dall altra da dati di percorrenze medie rilevate da indagini su campioni della popolazione (intesa nel senso di auto). E generalmente condiviso che le percorrenze medie annue dei veicoli sono da correlare principalmente all alimentazione del veicolo ed alla sua età. Nelle valutazioni si sono adottate le percorrenze medie annue per le diverse categorie di veicoli riportate in Tabella 2.3. Tali percorrenze medie sono state applicate per le vetture nuove, mentre in funzione dell età del veicolo la percorrenza media decresce con legge esponenziale con un ritmo di decrescita comune a tutte le tipologie. Fissato il parco auto e le percorrenze medie per tipologia di auto è stato possibile stimare le percorrenze complessive del parco auto illustrate nella Figura 2.8 in cui si osserva una progressiva riduzione delle percorrenze con i combustibili tradizionali (benzina e diesel), a favore del GPL in primo luogo ma anche dei veicoli ibridi e plug-in. In particolare, i veicoli PEV e PHEV presentano una forte crescita arrivando nel 2030, rispettivamente, al 6% ed al 14% delle percorrenze complessive. La forte riduzione di benzina e gasolio è in parte attenuata dalla quota di percorrenza con tali combustibili compresa nei veicoli ibridi e PHEV. Tabella 2.3 Percorrenze medie annue per veicolo nuovo in base all alimentazione Tipologia di alimentazione Percorrenze Benzina piccole Benzina medie Benzina grandi Diesel piccole Diesel grandi GPL fino a EURO GPL da EURO 5 in poi Ibride benzina Ibride diesel PEV di prima generazione PEV di seconda generazione PHEV benzina di prima generazione PHEV benzina di seconda generazione PHEV diesel di prima e seconda generazione Percorrenze (Gm) per alimentazione PHEV PEV IBRIDE GPL DIESEL BENZINA Figura 2.8 Andamento delle percorrenze totali per tipo di alimentazione

15 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 14/57 Un ulteriore aspetto considerato ai fini delle valutazioni energetiche ed ambientali è consistito nella valutazione delle percorrenze che i veicoli plug-in ibridi compiono in modalità solo elettrica. Questa informazione è necessaria ai fini della valutazione dei consumi di carburante, delle emissioni in atmosfera e dell energia elettrica necessaria a ricaricare le batterie. Per la sua valutazione è stato seguito un approccio proposto in uno studio EPRI (EPRI, 2007) in cui viene definito l Utility Factor, ovvero la quota di percorrenza dei veicoli PHEV in funzionamento puramente elettrico: piu è bassa la percorrenza più l utility factor è prossimo a 1. Nello specifico l utility factor per i veicoli PHEV a benzina varia dal 55% per la prima generazione al 65% per la seconda generazione, mentre per i PHEV diesel varia dal 40% al 60%. La tabella seguente riporta per i diversi anni dal 2010 al 2030, rispetto alla flotta di veicoli totali circolanti, le percorrenze calcolate per le diverse categorie di veicoli elettrici considerati, dove PEV1 e PHEV1 sono i veicoli, elettrici e ibridi plug-in, della prima generazione, mentre PEV2 e PHEV2 sono quelli corrispondenti della seconda generazione. Come percorrenze dei veicoli PHEV si intendono nella tabella quelle relative al solo funzionamento elettrico, che determinano quindi il relativo consumo in fase di ricarica. Tabella Percorrenze [in milioni di km] dei veicoli elettrici suddivisi per categoria flotta Gm percorsi totali in modalità elettrica anni totale PEV1 PEV2 PHEV1 PHEV Definizione dello scenario di riferimento per la modellistica del sistema elettrico Lo scenario di penetrazione dei veicoli elettrici ottenuto e in particolare le percorrenze dei veicoli devono essere tradotti in termini di impatto sulla domanda elettrica, con diversi livelli di modulazione a seconda della discretizzazione temporale/spaziale considerata dai modelli che nel corso del progetto ne analizzeranno l impatto sul sistema elettrico. Per i due modelli MATISSE e MTSIM, che saranno utilizzati rispettivamente per determinare lo sviluppo ottimo del sistema elettrico nazionale e il dispacciamento ottimo di un parco di generazione dato su un orizzonte temporale annuale (Benini et al., 2010), sono state individuate le seguenti necessità di dati di input per ciascun anno del periodo : 1. domanda elettrica totale dovuta all introduzione dei veicoli elettrici

16 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 15/57 2. modulazione della domanda sulle ore del giorno 3. modulazione della domanda su base mensile 4. modulazione della domanda su base regionale Discende da questi dati di input la necessità di conoscere e/o assumere preliminarmente anche il consumo dei veicoli PEV/PHEV e il profilo orario di ricarica. E stata quindi condotta un analisi di tipo energetico per determinare tali parametri e quindi lo scenario globale con le varie specifiche di riferimento. Dapprima si è ipotizzata la ripartizione dei veicoli elettrici per segmento auto, dove sono stati considerati il segmento A-B, comprendente le city car e le utilitarie, e il segmento C-D, comprendente le medie e le berline. Avendo suddiviso il periodo di riferimento dello studio in due decenni e , si è ipotizzato che: i veicoli PEV siano tutti appartenenti al segmento A-B nel primo decennio, distribuiti al 50% tra i due segmenti A-B e C-D nel secondo i veicoli PHEV siano tutti appartenenti al segmento C-D per l intero periodo Per quanto riguarda i consumi, si è partiti dai valori definiti nell analisi dello stato dell arte delle tecnologie come riferimento al 2010 (Celaschi et al., 2010) e vi sono stati applicati due fattori correttivi: una efficienza di conversione Real World pari a 0.9 per tutti i segmenti auto considerati, per tenere conto del peggioramento dovuto all utilizzo dei veicoli in cicli di guida diversi da quelli standard un miglioramento graduale dei consumi dell 1% all anno dovuto all aumento previsto di capacità specifica delle batterie. Con queste assunzioni, che richiederanno comunque un approfondimento nella prosecuzione dell attività (in particolare per determinare, possibilmente anche con misure sperimentali, l effetto sui consumi del fattore Real World ), è stato possibile calcolare i consumi elettrici totali previsti dallo scenario di penetrazione sviluppato nello studio per le diverse categorie di veicoli. I risultati ottenuti, in funzione dei vari anni dal 2010 al 2030, sono riportati nella tabella seguente. Nella prima parte della tabella (in verde) è mostrata l evoluzione nel tempo dei consumi per i due segmenti di veicoli considerati (dove MB è l ipotizzato fattore di miglioramento delle batterie). Nella seconda parte è mostrata l evoluzione nel tempo dei consumi elettrici a fronte della prevista introduzione dei veicoli PEV, PHEV e totali. Il risultato sintetico finale è che lo scenario ipotizzato implicherebbe un aumento della domanda di energia elettrica di circa 2.3 TWh al 2020, 17.5 TWh al 2030.

17 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 16/57 Tabella Calcolo dei consumi elettrici totali [MWh] per le diverse categorie di veicoli, derivato dallo scenario sviluppato nello studio. Consumi elettrici [Wh/km] Consumi elettrici totali [MWh] anni MB [S.A-B]RW [S.C-D]RW pev phev TOT Una volta definita la domanda annuale di energia elettrica supplementare per la ricarica dei veicoli PEV/PHEV è necessario definire quando nel corso di un anno tale energia viene richiesta, ciò al fine di caratterizzare anche dal punto di vista temporale la domanda di energia che costituirà un input ai modelli. MATISSE e MTSIM, di analisi dello scenario da un punto di vista energetico. Questa caratterizzazione è stata fatta a livello statistico defininendo alcuni profili (mensili, settimanali e orari) di modulazione nel tempo, cioè una serie di coefficienti che hanno lo scopo di distribuire la domanda annuale nelle diverse ore di un anno solare. Per definire la modulazione della necessità di energia in base alle ore del giorno, necessaria per effettuare le simulazioni di risposta del sistema elettrico e delle reti della distribuzione, si è assunto il profilo di ricarica del già citato studio EPRI (EPRI 2007), ricostruendolo analiticamente come mostrato nella figura seguente (in cui i requisiti di energia totali sono frazionati su ciascuna ora del giorno). E stato infatti valutato che, trattandosi di un profilo biorario (che concentra la ricarica nelle ore notturne) modulato tenendo conto che comunque deve essere preservata la possibilità agli utenti anche di effettuare qualche ricarica diurna da punti di ricarica pubblici o sul luogo di lavoro, questo profilo si adatti anche per un futuro ambito italiano, in cui è ragionevole prevedere l introduzione di incentivi economici per utilizzare l energia elettrica più a buon mercato fuori dal picco di carico.

18 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 17/57 SCENARIO BIORARIO EPRI frazione % di ricarica Ore Figura Profilo di ricarica (in frazione percentuale rispetto all energia giornaliera richiesta) in funzione dell ora del giorno assunto nel progetto Sempre con l obbiettivo di predisporre i dati di input per i modelli di analisi del sistema elettrico, si è poi stabilita una modulazione di riferimento delle percorrenze su base mensile, in modo da frazionare la richiesta totale annuale di energia in funzione dei diversi mesi dell anno. Tale modulazione potrà essere poi trasformata, dove necessario, in stagionale. Tra le due possibili modulazioni individuate (il data base emissivo dei trasporti Chimere e le vendite di benzina del Bollettino Petrolifero, v. figura seguente), si è assunta la modulazione del Bollettino Petrolifero, in quanto più rappresentativa del traffico veicolare privato considerato nel progetto [%] 8 Chimere BP-benzina 7 6 gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Figura Modulazioni delle percorrenze su base mensile, espresse in frazione percentuale dell energia annuale richiesta (fonti INERIS, 2006 e Bollettino Petrolifero) Alcuni dei modelli utilizzati nell ambito del progetto per l analisi dell impatto sul sistema elettrico sono caratterizzati da una discretizzazione spaziale a livello regionale. Per sfruttare queste potenzialità è stata infine definita anche la modulazione delle percorrenze dei veicoli elettrici per ciascuna delle 20 regioni amministrative italiane. A questo scopo, i dati ISTAT sul parco circolante, accorpati per regione, sono

19 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 18/57 stati riportati nel grafico seguente dove, oltre a quelle sul totale, le percentuali sono distinte in base al livello di urbanizzazione (elevato e intermedio). distribuzione percentuale autovetture immatricolate [%] elevato totale intermedio+elevato 5 0 Piemonte Valle d'aosta Lombardia Trentino-Alto Adige Veneto Friuli-Venezia Giulia Liguria Emilia-Romagna Toscana Umbria Marche Lazio Abruzzo Molise Campania Puglia Basilicata Calabria Sicilia Sardegna Figura Distribuzione percentuale per regione delle auto immatricolate (fonte ISTAT) Per ogni regione si è valutato che la distribuzione più rappresentativa sia in generale, sia per i veicoli PEV che per i PHEV, la percentuale sul totale del parco circolante, tranne nel caso dei veicoli solo elettrici tra il 2010 e il 2020, che come già ricordato si prevede siano costituiti dal solo segmento A-B Le emissioni caratteristico delle aree urbane, per cui si assume quindi la percentuale corrispondente al livello elevato. 2.4 Le emissioni in atmosfera da autoveicoli Per lo scenario di diffusione dei veicoli elettrici delineato nei paragrafi precedenti sono state condotte alcune valutazioni preliminari delle emissioni in atmosfera mediante l utilizzo del modello COPERT4 2,3 versione 7.0 (Computer Programme to calculate Emissions from Road Traffic) utilizzato in ambito comunitario per la valutazione delle emissioni dei trasporti stradali. COPERT4 può essere applicato per la valutazione delle emissioni inquinanti provenienti da autoveicoli, veicoli commerciali leggeri e pesanti, bus, motocicli e ciclomotori. Ciascuna di queste tipologie di veicoli è a sua volta suddivisa in sottocategorie che considerano la cilindrata (autoveicoli e motocicli) o la portata (veicoli commerciali) e la normativa di riferimento degli standard emissivi (ECE ed EURO), per un totale di circa 240 tipologie di veicoli. Per la stima delle emissioni sono presi in considerazioni diversi parametri atti a caratterizzare le velocità medie, i chilometri percorsi annualmente, le tipologie di strade percorse (urbano, extraurbano e autostrada). Attraverso la sua applicazione è possibile stimare le emissioni di tutti i maggiori inquinanti (CO, NO X, VOC, Particolato, NH 3, SO 2 e metalli pesanti) ed anche le emissioni di gas serra (CO 2, N 2 O, CH 4 ). Il Programma fornisce inoltre la speciazione NO/NO 2, dei VOC ed i contributi del carbonio elementare e la materia organica presente nel particolato emesso. Le emissioni calcolate da COPERT sono relative a: 2 Dimitrios Gkatzoflias, L. Ntziachristos, Z. Samaras, 2007 COPERT4 Computer programme to calculate emissions from road transport - Methodology and emission factors - ETC-ACC (European Topic Centre on Air Air and Climate Change) 3 Dimitrios Gkatzoflias, Chariton Kouridis, Giorgos Mellios, Leon Ntziachristos, COPERT 4 v7.0 - Report No.: 10.RE.0027.V1, Thessaloniki, 13 January 2010

20 Rapporto ASV Ambiente e Sviluppo Sostenibile Pag. 19/57 emissioni a caldo o hot emission che sono prodotte durante il funzionamento del motore quando ha raggiunto la sua temperatura stabile di funzionamento; emissioni a freddo note anche come extra cold start emission che si hanno durante la partenza a temperatura ambiente del motore e fino a quando la temperatura dell acqua di raffreddamento non ha raggiunto i 70 C; emissioni evaporative di composti organici volatili che tengono conto dell evaporazione del combustibile, rilevanti solo per i veicoli a benzina ed in particolare per le auto del parco circolante più vecchie; emissioni di particolato dovute alla usura di gomme e freni. Le emissioni a caldo e a freddo sono raggruppate nelle emissioni allo scarico (exhaust) mentre nelle emissioni non allo scarico (non-exhaust) rientrano le emissioni evaporative e quelle da usura. Una prima applicazione di COPERT4 è stata fatta sul parco autoveicoli attuale che corrisponde al parco auto circolante al 2005, ciò al fine di disporre di un termine di confronto per gli scenari futuri al L applicazione di COPERT4 per l anno 2005 è stata fatta utilizzando le caratteristiche del parco veicoli 2005 fornito da ISPRA e quindi congruente con le stime fatte dallo stesso istituto a livello nazionale. Successivamente, utilizzando lo scenario dei veicoli PEV/PHEV delineato in precedenza, sono state condotte valutazioni preliminari delle emissioni in due scenari al 2030 caratterizzati l uno dalla presenza dei veicoli PEV/PHEV e come termine di confronto uno scenario base di riferimento al 2030 in cui i veicoli PEV/PHEV sono sostituiti da veicoli tradizionali a combustione interna rispondenti alla normativa EURO6. In particolare: i veicoli PEV di prima generazione ( ) sono stati assimilati a veicoli a benzina di cilindrata inferiore a 1,4 l; i veicoli PEV di seconda generazione ( ) sono stati assimilati a veicoli a benzina di cui il 50% inferiore a 1,4 l ed il restante 50% con cilindrata compresa tra 1,4 e 2,0 l; i veicoli PHEV a benzina, sia di prima che di seconda generazione, sono stati assimilati per il 75% a veicoli di cilindrata inferiore a 1,4 l ed il restante 25% a veicoli di cilindrata tra 1,4 e 2,0 l; i veicoli PHEV a gasolio, sia di prima che di seconda generazione, sono stati assimilati per l 80% a veicoli a gasolio di cilindrata inferiore a 2,0 l ed il restante 20% a veicoli di cilindrata superiore a 2,0 l. La successiva Tabella 2.6 riepiloga le emissioni totali per i tre scenari analizzati (attuale 2005, base 2030 e PEV/PHEV 2030). Nell esame della tabella riassuntiva bisogna tenere in considerazione che per queste stime preliminari: - non sono state considerate possibili riduzioni dei consumi e delle emissioni che si potranno avere successivamente alla normativa EURO6 (aspetto che potrà essere preso in considerazione in futuro). - è presentato un bilancio emissivo solo del settore trasporti e che di conseguenza non sono considerate le emissioni aggiuntive dal settore termoelettrico necessarie per la ricarica dei veicoli elettrici. Ciò premesso dall esame della tabella si possono trarre le seguenti considerazioni: Lo scenario base al 2030, senza veicoli elettrici, rispetto allo scenario attuale 2005 è caratterizzato da un aumento delle percorrenze totali degli autoveicoli. Lo scenario presenta un aumento dei consumi di carburante e di conseguenza un aumento delle emissioni di CO 2, le emissioni degli altri inquinanti invece si riducono notevolmente a fronte dello svecchiamento del parco auto: scompaiono le auto più vecchie che sono rimpiazzate da auto rispondenti alla normativa EURO6 Lo scenario PEV/PHEV al 2030 grazie all introduzione dei veicoli elettrici mostra una riduzione, rispetto alla situazione attuale, dei consumi di carburanti e di conseguenza anche una riduzione delle emissioni di CO2.

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