E=mc 2 : l innovazione tecnologica per la tutela dell ambiente e la produzione di energia dalle fonti rinnovabili

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1 E=mc 2 : l innovazione tecnologica per la tutela dell ambiente e la produzione di energia dalle fonti rinnovabili «Pas du pétrole mais des idées..» Lucio IPPOLITO Fisciano, 12 maggio 2011 L. IPPOLITO 2011

2 La crisi energetica 2

3 Fattori di evoluzione della crisi energetica Costi e sicurezza degli approvvigionamenti. Insorgenza di significativi cambiamenti climatici, dovuti in primo luogo all uso continuativo ed intensivo dei combustibili fossili. 3

4 Il clima è cambiato RAPPORTO IPCC RAPPORTO STERN POST KYOTO Aumento della temperatura terrestre fra 1,8 C e 4 C al 2100 rispetto al ventennio Aumento del livello del mare fra 18 cm e 59 cm al 2100 sempre rispetto al periodo L impatto del cambiamento climatico equivarrà a perdere ogni anno il 5% del PIL globale se non si agisce subito Con interventi immediati tali impatti potranno essere limitati a circa l 1% annuo del PIL globale Risposta globale ed efficace ai cambiamenti climatici: coinvolgimento di tutti i Paesi alla riduzione dei gas a effetto serra Maggiore impulso allo sviluppo e alla diffusione di tecnologie meno impattanti attraverso una corretta dei allocazione delle risorse finanziarie

5 La sicurezza degli approvvigionamenti La sicurezza degli approvvigionamenti è di fondamentale importanza in un sistema economico globale stabile e non esposto a crisi ed incertezze. Una tale sicurezza non è realizzabile senza: la oculata scelta delle fonti energetiche primarie; la profonda diversificazione nell'uso delle sorgenti energetiche; la pianificazione dello sviluppo del sistema; la realizzazione delle necessarie infrastrutture; l'eliminazione della dipendenza da un singolo combustibile in un dato settore. 5

6 La sicurezza degli approvvigionamenti Oggi la situazione è ben diversa, si pensi che il settore strategico e di massimo sviluppo dei trasporti è quasi esclusivamente dipendente dal petrolio e che più della metà (61%) delle riserve petrolifere sono concentrate in alcuni paesi del Medio Oriente. 6

7 Riserve petrolifere accertate al 2009 Miliardi di barili 7

8 Distribuzione percentuale delle riserve petrolifere 8

9 Riserve di gas naturale accertate Miliardi di metri cubi 9

10 Distribuzione percentuale delle riserva di gas naturale Circa tre quarti delle riserve di gas naturale si trovano nell'ex USSR (33.5%) e nel Medio Oriente (41.3%), con la metà delle riserve mondiali in soli due paesi, la Russia e l'iran. 10

11 La sicurezza degli approvvigionamenti A medio termine, non sussiste un problema di scarsità di risorse. La sicurezza degli approvvigionamenti in gas e petrolio implica stabilità dei rapporti tra produttori e consumatori e grandissimi investimenti per realizzare le infrastrutture al fine di portare l'aumentato volume richiesto di tali prodotti sul mercato mondiale. 11

12 Crescita del consumo petrolifero mondiale Mb/g 96 Mb/g 115 Mb/g

13 Crescita del consumo petrolifero mondiale Mb/g L incremento della domanda sarà quasi totalmente soddisfatto dall'arabia Saudita, Iran, Iraq, Kuwait, Emirati Arabi Uniti e Qatar

14 La sicurezza degli approvvigionamenti Sulla base delle tendenze attuali, entro il 2030 l UE dipenderà per il 90% dalle importazioni per coprire il suo fabbisogno di petrolio e per l 80% per quello di gas naturale. La crescita mondiale della domanda energetica (+2%/anno), correlata strettamente all aumento del PIL, la crescente domanda nei paesi in via di sviluppo (Cina, India, Brasile, ecc.) e la crescente diminuzione del numero dei paesi produttori, connessi ad una progressiva rarefazione delle risorse naturali, implicano un rischio di aumenti indiscriminati nei prezzi. 14

15 Andamento del prezzo del petrolio dal

16 Emissioni di CO 2 La forte dipendenza dai combustibili fossili comporterà la crescita costante e continuativa della produzione di CO 2 globale, dell'ordine di + 2.1% per anno. Nel periodo dal 1990 al 2010, l'aumento delle emissioni di CO 2 sarà pari al +42%, e cioè 8700 milioni di tonnellate annue. Nel 2020, l'aumento delle emissioni sarà superiore a quello del 1997 di un fattore dell'ordine del +60%. 16

17 Emissioni di CO 2 I paesi in via di sviluppo contribuiscono pesantemente a questi aumenti, in relazione agli aumentati bisogni energetici, con ben il 70% della crescita globale. Intorno al 2015 questi ultimi supereranno le emissioni dell'insieme dei paesi industrializzati. 17

18 Emissioni di CO 2 In 2 anni ( ), in Cina MW di nuove centrali sono state connesse alla rete. Oltre l 80% sono centrali a carbone ed emettono 1,3 miliardi di tonnellate di CO 2 per anno, la stessa quantità prodotta da tutte le centrali termoelettriche dell Europa dei 25. Nei prossimi 12 anni, almeno MW di nuove centrali a carbone entreranno in funzione ogni anno in Cina contribuendo nel 2020 alle emissioni di CO 2 superiori a 3,5 miliardi di tonnellate all anno. A quanto sopra occorre aggiungere le emissioni da nuove centrali a carbone (es. India) e di quelle a ciclo combinato nei vari paesi del mondo. 18

19 Adozione del pacchetto clima ed energia Revisione del Sistema di scambio di emissioni (ETS) Cattura e stoccaggio del CO 2 Riduzione dei gas-serra nel ciclo di vita dei carburanti Riduzione delle emissioni di CO 2 delle auto Efforts sharing Energie Rinnovabili

20 Efforts Sharing Riguarda i settori esclusi dall ETS trasporti, edilizia, servizi, agricoltura e piccola industria Obiettivo di riduzione CO 2 : -10% (base 2005) Impegno: -20% in caso di accordo internazionale (e, in proposito, le cose sembrano mettersi bene) Flessibilità scorrimento di quote di anno in anno (con fattore moltiplicativo) CDM (fino al 3% delle emissioni 2005) Obiettivo Italia: -13%

21 Energie rinnovabili Scopo: garantire che, nel 2020, una media del 20% del consumo di energia provenga da fonti rinnovabili (10% nei trasporti) Obiettivo Italia: 17% Situazione attuale : 5,2%

22 Come procede il viaggio verso Kyoto? UE 15 ITALIA Obiettivo % -6,5% Risultato (media ) -2% +10,6% Proiezione (misure in atto) -3,6% +7,5% Proiezione (+ misure addizionali) -11,3% -4,6% (rilevazioni EEA )

23 Come procede il viaggio verso Kyoto? Obiettivo Kyoto

24 I costi di Kyoto e quelli del pacchetto clima Il non raggiungimento di Kyoto oramai da darsi per acquisito potrebbe costare al nostro Paese circa 2 miliardi di euro per anno, oltre a ulteriori penali ( 100,00/ton) relative alla parte non ridotta. La Commissione Europea fornisce, inoltre, per l Italia un costo del pacchetto clima nell ordine dello 0,51-0,66% del PIL (9-10 milardi di euro per anno).

25 Oltre la freddezza dei dati Obiettivo UE (-8%) = 29 giorni (per 5 anni) di emissioni zero Finora siamo arrivati a 10 giorni, ne mancano 19 Taglio del 20% nel periodo = azzeramento delle emissioni di tutto il settore dei trasporti (o di tutta la mobilità!)

26 La situazione energetica del nostro Paese Nel caso specifico del nostro Paese, un ulteriore elemento è costituito dalla forte, patologica dipendenza dell Italia da fonti estere di energia primaria, anche a causa della mancanza di una vigorosa politica di valorizzazione delle risorse energetiche endogene, che potrebbe trarre vantaggio dalla locazione geografica del nostro Paese, specialmente del Mezzogiorno d Italia, nettamente favorevole allo sfruttamento diretto e massiccio delle energie rinnovabili. 26

27 Bilancio elettrico italiano 2010 Energia elettrica richiesta: 305,5 TWh 50, ,9% 219,7 64,8% 5,3 TWh 1,6% 10,04 TWh 3% 43,9 13 Fonte: dati provvisori Terna, ,7 27

28 Prezzo Medio di Acquisto (PUN) 2009 L. IPPOLITO 2011

29 PREZZO MEDIO DI ACQUISTO PER FASCE L. IPPOLITO 2011

30 Confronto mix generazione elettrica Rinnovabili Nucleare Carbone Gas Petrolio/Altro 19% 2% 4% 5% 3% 12% 6% 22% 50% 78% 47% 25% 31% 14% 26% 17% 11% 12% 16% Italia Francia Germania UE-15 Fonte: Rapporto GSE 2007

31 La situazione energetica del nostro Paese Full cost per fonte ( /MWh) Nucleare 47 /MWh Carbone 55 MWh CCGT 91 /MWh 31

32 Evoluzione della potenza e della numerosità degli impianti fotovoltaici in Italia 32

33 Analisi della distribuzione regionale della numerosità e della potenza a fine

34 Ripartizione regionale dei Watt pro capite a fine

35 Il dissesto energetico nazionale Sbilanciamento del mix energetico: Sbilanciamento del mix elettrico: dipendenza dall estero: 82% esborso annuo: 30 miliardi di euro quota idrocarburi: 65% dipendenza dall estero: 84% esborso annuo: 10 miliardi di euro dipendenza dagli idrocarburi: 80% Costo medio del kwh: 43% in più rispetto alla media europea: per ridurre i costi di produzione l Italia importa energia nucleare dall estero (il 17% del fabbisogno in media nelle 24 ore, il 25% di notte). Rigidità degli approvvigionamenti Impatto ambientale ( tutto carbonio, transito di prodotti petroliferi, obiettivi del Protocollo di Kyoto irraggiungibili: costerebbero 360 euro/abitante, dati MATT) Depressione della ricerca in campo energetico 35

36 Strategia di intervento Occorre delineare una strategia di intervento, basata sull'uso di tecnologie avanzate ed innovative, che assicuri la qualità della vita, modernizzando la conservazione, modernizzando le infrastrutture, aumentando le risorse energetiche, incluse quelle rinnovabili, accelerando la protezione e il miglioramento ambientale e aumentando la sicurezza degli approvvigionamenti. 36

37 Opzioni possibili per una scelta energetica sicura e sostenibile L efficienza energetica nella generazione elettrica e le tecnologie pulite Lo sviluppo delle fonti rinnovabili L incremento dell efficienza negli usi finali dell energia, l innovazione e la ricerca

38 Strategia: non solo rinnovabili! Considerando l enorme problema della sostituzione delle vecchie centrali di base della EU ed il possibile incremento di carico (si parla di MW di nuove centrali da qui al 2030), é impossibile raggiungere l obiettivo per le emissioni della CO 2 ed avere sicurezza degli approvvigionamenti con le sole energie rinnovabili. I costi e le conseguenze di questo rischio devono essere attentamente considerati.

39 Strategia: non solo rinnovabili! Per raggiungere gli obiettivi del pacchetto clima e energia, la proposta preliminare dell Italia prevede: MW di eolico MW di FV + solare termico + biofuels +.. Considerando solo eolico e FV ai costi presenti e con gli attuali incentivi: > 60 miliardi di di investimenti ~ 30 TWh/anno ~ 15 milioni di tonnellate di CO 2 /anno evitate a 550 /t > 6,5 miliardi di /anno di incentivi feed-in-tarif

40 L Efficienza Energetica: la strada maestra I motori elettrici in Europa ed in Italia consumano ~ 50% della totale energia elettrica prodotta e l illuminazione ~ il 17% (in 2 settori i 2/3 dei consumi elettrici). In Italia ci sono ~ 20 milioni di motori elettrici. Installando 2.5 milioni di inverter sul 50% dei motori che alimentano pompe e ventilatori: ~ 1 miliardo di di investimenti ~ 10 TWh/anno di consumi evitati ~ 5 milioni di t/anno di CO 2 evitate Una riduzione dei consumi per ulteriori 20 TWh/anno si ottengono facilmente da qui al 2020 con un semplice rimpiazzo di motori che escono dal servizio con motori ad alta efficienza e con un rinnovamento graduale dei sistemi di illuminazione.

41 Evoluzione Fabbisogno di Energia al 2030 in Italia Efficienza Energetica TWh Up to Investimenti richiesti per coprire il fabbisogno dal 2030 Il contributo del termoelettririco esistente o in costruzione diminuirà dal Termoelettrico esistente / in costruzione Le fonti energetiche rinnovabili in considerazione al loro potenziale massimo teorico di sviluppo (definito dal Position Paper del Governo italiano) Rinnovabili Saldo import-export Fabbisogno (scenario alto) Fabbisogno (scenario basso)

42 Evoluzione Fabbisogno di Energia al 2030 in Italia Fonte: International Energy Agency 2010 Nello scenario di policy le emissioni risulterebbero del 49% inferiori rispetto a quelle che si avrebbero seguendo un evoluzione tendenziale del sistema energetico mondiale. L efficienza energetica costituisce l opzione principale sia nel medio (71%) che nel lungo termine (48%) e le rinnovabili e biofuels incrementano il loro contributo alla riduzione della CO 2 fino a circa il 24% del totale.

43 Misure urgenti (breve termine) Obiettivo: riduzione del costo energetico elettrico italiano. Azione: progressiva riduzione del petrolio a favore del carbone pulito con vantaggi sia economici sia ambientali, assicurando una robusta disponibilità baseline. Tempi: la realizzazione di tali impianti o la conversione di quelli esistenti comporterebbe tempi inferiori a circa tre anni. 43

44 Il ruolo delle città Oltre il 70% della popolazione europea vive in un ambiente urbano Le città sono responsabili di oltre il 50% delle emissioni di gas serra derivanti dall uso dell energia Pianificare le risorse energetiche a scala urbana Usare il volano della messa in efficienza del patrimonio edilizio pubblico

45 Strategia: l opzione nucleare non deve essere trascurata Qualora nel nostro Paese si realizzassero centrali nucleari EPR per complessivi 4000 MW : < 8 miliardi di di investimenti (rispetto agli oltre 60 di eolico e FV) ~ 30 TWh/anno (lo stesso di eolico e FV) ~ 1 miliardo di /anno di risparmio rispetto al prezzo di produzione attuale e senza includere oneri per le emissioni di CO 2 (contro 6,5 miliardi di /anno di incentivi per eolico e FV).

46 Provvedimenti urgenti (medio termine) Obiettivo: Azione: modificazione del mix-elettrico italiano. eliminazione del petrolio a favore del nucleare, prevedendo circa il 50% dell energia elettrica proveniente dal carbone, il 30% dal nucleare del tipo EPR, e il resto dal gas naturale e dall idroelettrico. Tempi: opzione che richiede tempi tecnici dell ordine di 8-10 anni, nelle migliori delle ipotesi. 46

47 Sostenere la R&S In rapporto al costo dell energia, i contributi in termini di finanziamenti governativi per la R&S in campo energetico in Italia ammontavano nel 2002 a 216 milioni di Euro (0.45%), suddivisi nelle seguenti percentuali del gettito fiscale: Nucleare 0.156% Elettricità 0.116% Rinnovabili 0.090% Risparmio energetico 0.033% Altre 0.054% 0.123% 47

48 Considerazioni conclusive L'assicurare uno sviluppo sostenibile a lungo termine si configura come uno dei più gravi problemi del 21-esimo secolo, con il quale devono oggi confrontarsi il mondo politico, economico, scientifico e tecnologico, spezzando il circolo vizioso tra sviluppo economico, bisognoso di energia abbondante e a costo stabile e contenuto, e la protezione del clima e dell ambiente. 48

49 Considerazioni conclusive L ambiente / le emissioni di CO 2 richiedono un approccio globale. Bene quanto la UE ha fatto e sta facendo, ma attenzione a 2 grossi rischi potenziali: Perdita di competitività con eccessive penalizzazioni specie per le industrie energy intensive ; Rilocazione delle industrie in nazioni dove l efficienza di produzione dell energia elettrica è inferiore a quella europea con il risultato di aumentare le emissioni di CO 2. Occorre dare priorità ad un approccio politico per portare intorno al tavolo di Kyoto Cina, India, USA e gli altri maggiori contributori alle emissioni.

50 Considerazioni conclusive FV ed eolico sono tecnologie indispensabili per una pulita produzione di energia elettrica. Hanno avuto un impressionante incremento percentuale negli ultimi anni, fondamentalmente dovuto a forti sussidi. D altro canto, è impossibile ridurre le emissioni della CO 2 e avere sicurezza degli approvvigionamenti con le sole rinnovabili. L opzione nucleare non può essere trascurata e l efficienza energetica deve essere perseguita con alta priorità e con una chiara volontà politica e con leggi appropriate. Per massimizzare la sicurezza degli approvvigionamenti è fondamentale avere al più presto una rete di trasmissione europea veramente integrata.

51 Considerazioni conclusive La politica non deve seguire tendenze ed ideologie popolari al solo scopo di avere un effimero consenso a breve termine, ma deve trovare il coraggio di presentare e discutere dati e fatti.

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