Economia dell Energia e dell Ambiente A. A Modulo III Efficienza energetica ed intensità energetica

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1 Economia dell Energia e dell Ambiente A. A Modulo III Efficienza energetica ed intensità energetica

2 Efficienza Energetica ed Intensità Energetica L intensità Energetica (EE) è misurata dal semplice indice IE E Y Dove E: Energia utilizzata (misurata p.e. in Toe) Y: Indicatore di output (per il sistema economico il PIL, per un settore industriale un indice della produzione come le tonnellate di acciaio nel siderurgico ) Non è un numero puro, i confronti si possono fare se le unità di misura sono le stesse, sia per il numeratore che per il denominatore.

3 Interpretare il significato dell intensità energetica non è semplice. Innanzitutto, dipende dalla composizione dell aggregato che stiamo studiando. Immaginiamo che esistano due settori (H e L) rispettivamente con alta e bassa intensità energetica Y Y H Y L E E H E L IE H E H Y H IE L E L Y L

4 IE E H E L Y H Y L E H Y H Y H Y H Y L E L Y L Y L Y H Y L IE H s H IE L s L Dove: s H Y H,s Y L Y L Y Pertanto, la variazione IE t IE t 1 IE H t s H t IE L t s L t IE H t 1 s H t 1 IE L t 1 s L t 1 Si può riscrivere

5 IE t IE t 1 IE H t s H t s H t 1 IE L t s L t s L t 1 (effetto composizione) + IE H t IE H t 1 s H t 1 IE L t IE L t 1 s L t 1 (effetto Intensità ). Questa tecnica si chiama Analisi Shift-Share

6 a) Intensità b) Intensità Energetica 2000 Energetica 2008 c) Percentuale del settore sul valore aggiunto totale 2000 d) Percentuale del settore sul valore aggiunto totale 2008 e) Effetto di composizione f) Effetto Intensità b) x (d)-c)) (b)-a))*c) I- Siderurgia 0,009 0,010 0,023 0,021-2,5189E-05 2,23854E-05 a) Estrattive 0,000 0,000 0,016 0,013-1,11774E-06 8,1136E-07 b) Metalli non ferrosi 0,001 0,001 0,037 0,036-5,91034E-07-9,07559E-07 c) Meccanica 0,001 0,001 0,253 0,258 3,24308E-06-5,59085E-06 d) Agroalimentare 0,002 0,002 0,067 0,063-6,27688E-06-1,4733E-06 e) Tessili e abbigliamento 0,001 0,001 0,087 0,068-1,41543E-05-2,02381E-05 h) Chimica 0,001 0,001 0,132 0,126-7,75184E-06 1,13696E-05 l) Cart/graf. 0,001 0,001 0,083 0,078-4,90247E-06 3,67558E-06 m) Altre manifatturiere 0,000 0,000 0,141 0,154 4,42481E-06-7,19368E-06 n) Edilizia e costruz. civili 0,000 0,000 0,161 0,182 6,85113E-07 6,49665E-07 Totale 1 1-5,16303E-05 3,48811E-06

7 Variazione complessiva dell intensità energetica tra 2000 e 2008 (x ): -4,814 Effetto di composizione (x100000) : -5,163 Effetto Intensità (x ): 3,488 Se non fossero cambiate le quote, l intensità sarebbe aumentata.

8 Che rapporto c è tra intensità energetica ed efficienza energetica? Cos è l efficienza energetica? In generale, è il rapporto tra la quantità di energia immessa in un convertitore e l energia ottenuta dalla conversione. Per esempio, rispetto ai motori a scoppio degli anni 50, un motore a scoppio moderno converte l energia contenuta nei legami chimici della stessa quantità di carburante in una maggiore quantità di energia cinetica (che è quella utile per chi vuole viaggiare) A prima vista sembrerebbe che l intensità energica sia l inverso dell intensità energetica. In realtà il rapporto tra le due quantià non è scontato.

9 E vero che al crescere del prezzo dell energia l intensità energetica diminuisce. Immaginate un impresa che per semplicità usa un fattore fisso (K) ed uno variabile (E). In questo caso, l intensità energetica è: IE E F K,E die de 1 F K,E EF E K,E F K,E 2 F K,E EF E K,E F K,E 2 0 Dove F(K,E) è una funzione concava. Al variare di E, IE varia nella stessa direzione. Quindi un aumento del prezzo dell energia riduce la domanda di energia e questo riduce l intensità energetica. Tuttavia:

10 Questo non ha niente a vedere con l efficienza (l impresa si sposta lungo la stessa funzione di produzione. Diverso è il caso in cui abbiamo progresso tecnico, cioè (per quello che riguarda gli aspetti energetici) una variazione del coefficiente di conversione Consideriamo ancora l esempio maxf K, E p E E rk In questo caso generico, la variazione della domanda di E al variare di t è data da : de d F KK E F EE F E K, E F KE 2 E 2 F KK F EE F KE 2 Ora, questa espressione ha segno ambiguo; in generale, la domanda di energia potrebbe crescere per effetto di un aumento dell efficienza energetica. Sicuramente questo avviene con la Cobb Douglas:

11 E p E r 1 La domanda di E dipende positivamente da t. Questo fenomeno è noto come effetto rebound. Nel caso specifico si tratta di un effetto rebound diretto, ma sono possibili effetti rebound indiretti, come nel seguente caso

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13 L effetto rebound indiretto è uno dei motivi che suggeriscono l uso di modelli CGE o input output. I casi citati sono casi di effetto rebound molto forti ( backfire,la domanda di energia aumenta a causa del progresso tecnico), ma sono possibili anche rebound parziali (la domanda diminuisce meno di quanto ci si aspetterebbe in base alle caratteristiche della nuova tecnologia)

14 Stime dell effetto rebound diretto Stime ingegneristiche (quasi-sperimentali): confronto tra la domanda di energia prima e dopo l innovazione caso per caso. Stime econometriche (indirette). Si cerca di stimare l elasticità a t della seguente grandezza (lavoro utile) E Si può dimostrare che esiste una relazione tra questa elasticità e le elasticità della domanda di energia al prezzo dell energia (e del lavoro utile rispetto al prezzo del lavoro utile)

15 Risultati: Nei paesi OCSE l effetto rebound difficilmente supera il 30% Può però succedere che l effetto rebound superi il 50% (a livello dell intera economia) Sono presenti anche casi di backfire