Confronto con scenari del sistema energetico nazionale Il modello MONET

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1 Convegno World Energy Outlook Conseguenze sulla politica energetica nazionale 18 Giugno 2013 Politecnico di Milano Confronto con scenari del sistema energetico nazionale Il modello MONET Massimo Gallanti Alberto Gelmini

2 Come si pone la policy energetica dell Italia rispetto agli scenari globali WEO? Quali contributi può fornire il sistema energetico italiano rispetto agli obiettivi europei? 2

3 Scenari: Globali -> EU -> Italia 3

4 Current Policies Scenario New Policies Scenario 450 Scenario Efficient World Scenario 4

5 Current Policies Scenario «CPS» Basato sul perpetuarsi delle misure e delle policy energetiche già attive al 2012 New Policies Scenario EU-level, obiettivodi riduzionedeigas climalteranti-20% al 2020, rispetto al EU, Emissions Trading System. 20% di rinnovabilisui consumifinalial Scenario Efficient World Scenario 5

6 Current Policies Scenario 450 Scenario New Policies Scenario «NPS» Scenario di riferimento: implementa le misure e le policy non ancora attive al 2012 ma già pianificate o annunciate: Implementazione parziale della Energy Efficiency Directive. Implementazioneparzialedel target europeo di riduzione dei consumi primari del 20% al Efficient World Scenario 6

7 Percorso che consente una probabilità del 50% di rimanere al disotto dei 2 C di aumento della temperatura: Current Policies Scenario 450 Scenario «450» New Policies Scenario target di riduzionedeigas climalterantidel30% al 2020, rispetto al ETS rafforzato in linea con la «roadmap» al Implementazione piena della Direttiva Efficienza Energetica Ipotesi di pieno supporto e successo di tutte le misure per l efficienza energetica economicamente fattibili Efficient World Scenario 7

8 [Mtep] - NP Scenario Consumi primari EU [Mtep] [Mtep] - Confronto Scenari 8

9 Emissioni CO 2 Mt anno -540 MtCO MtCO 2 9

10 Livello Comunitario (UE): obiettivo comunitario sulle FER declinato dagli Stati Membri con la definizione di obiettivi nazionali (EU Directive 2009/28/EC) RES share in the gross final energy consumption: 17% (2020) [5.2% in 2005] Livello Nazionale D.Lgs 28 Marzo 2011 Livello Regionale («Burden Sharing») D.Lgs 15 Marzo 2012 PAN Giugno 2010 Legislazione concorrente (in materia di produzione, trasporto e distribuzione di energia) SEN Marzo

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12 SEN: Superamento degli impegni ambientali al 2020 Fonte: SEN

13 Fonte: SEN

14 Fonte: SEN Incidenza FER sui consumi finali lordi per settore

15 Rafforzamento delle misure previsto dalla SEN al 2020 Maggiore sviluppo delle rinnovabili elettriche (fino TWh) Maggiore sostegno alle misure per ridurre i consumi di riscaldamento Maggiore sviluppo delle biomasse termiche Riduzione dei consumi nei trasporti (anche tramite l auto elettrica) 15

16 Obiettivo di lungo periodo della SEN (2050) Fonte: SEN -7% -26% consumi in energia primaria rispetto al 2010: 45 Mtepdi riduzione rispetto al 2010 Interventi concentrati su edilizia e trasporti 60% del consumo finale lordo coperto da FER (con percentuale di oltre il 75% nei consumi elettrici) 16

17 Obiettivo di lungo periodo della SEN (2050) Incremento della penetrazione dell energia elettrica nei consumi finali (38%) Fonte: SEN 17

18 Piano d Azione Nazionale Scenario PAN Current Policy Scenario WEO Prezzi combustibili e CO 2 Strategia Energetica Nazionale + FER-e 10 Mni veicoli elettrici al Ristrutturazioni edifici + Biomasse termiche Scenario SEN Scenario SEN+ New Policy Scenario WEO +Efficienza industria (motori e processi) Emissioni veicoli: 95gCO 2 /km 450 ppm Scenario WEO Prezzi combustibili e CO 2 CCS per le centrali a carbone 18

19 Gli scenari MONET per il sistema energetico italiano Scenario «Ipotesi PAN»: cerca di implementare le principali ipotesi PAN; si confronta con lo scenario WEO Current Policy Scenario «Ipotesi SEN»: aggiunge le principali ipotesi di maggior efficienza, maggiore intensità elettrica e sviluppo delle rinnovabili; si confronta con lo scenario «New Policy» Scenario «SEN+»:prevede maggiori sforzi specifici per la riduzione delle emissioni di CO 2 in atmosfera; si confronta con lo scenario «450» 19

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24 MONET - Scenario Driver socio-economici Domande di servizio energetico Scelte di policy MONET Consumi elettrici, termici e trasporti Tecnologie per soddisfare le domande di servizio 24

25 Il PIL e i Valori Aggiunti dell industria 25 Valori aggiunti dell industria

26 Scenario Domanda: driver socio economici Indici demografici scenario «centrale» 26

27 Scenario Domanda Tecnologie efficienti Ipotesi di sviluppo delle tecnologie elettriche Auto elettriche - SEN [TWh] Auto elettriche - SEN [ Mni ] Pompe di calore [TWh] Residenziale [TWh] Terziario [TWh] Residenziale: al 2020, 1,4 milioni di unità abitative riscaldate con PdC Terziario: al 2020, 33% del fabbisogno di riscaldamento del terziario soddisfatto con PdC 27

28 Ipotesi di base per gli scenari: le domande dei servizi energetici Terziario: le domande di servizio del settore terziario sono espresse in modo articolato in funzione del tipo di servizio, presentano tutte un trend di crescita Esempi di alcune domande di servizio per il terziario M-presenze Alberghi K-posti letto Osp. Mm2 Terz. Non vendibile Mm2 Centri Commerciali Maddetti Altro Terz

29 Ipotesi di base per gli scenari: le domande dei servizi energetici Trasporti: ipotesi sulla domanda in km passeggeri: +0,6% fino al 2030 e +0,3% oltre. Crescita più elevata per la domanda mobilità di motoveicoli 29

30 Il modello MONET (1) E un modello multi-regionale che descrive l'intero sistema energetico italiano attraverso la modellazione di venti sistemi regionali tra loro interconnessi. Analizza l effetto di diverse misure e azioni sul sistema energetico, risolvendo un unico problema decisionale attraverso tecniche di ottimizzazione. Con lo scopo di supportare la pianificazione energetica a livello sia regionale sia nazionale 30

31 Il Modello MONET (2) Perché un modello nazionale energetico dev essere multi-regionale? oltre al supporto alla pianificazione regionale Produzione: regioni differenti possono avere diverse potenziali, profili e rendimenti (solare, geotermico, eolico) Domande di servizi energetici: ad esempio il riscaldamento prevede nelle regioni differenti domande sia dal punto di vista quantitativo sia per la distribuzione della domanda nei diversi mesi (differenti ore di funzionamento delle tecnologie => differenti scelte nella scelta della migliore soluzione da adottare) Tecnologie di fornitura dei servizi energetici: esempio le pompe di calore hanno COP stagionali differenti a seconda delle temperature esterne Vincoli di trasporto e infrastrutture: nel settore elettrico in particolare non sono trascurabili e sono richieste nel lungo termine informazioni sullo sviluppo ottimale o compatibile delle infrastrutture 31

32 Gli scenari MONET per il sistema energetico italiano Scenario «Ipotesi PAN»: cerca di implementare le principali ipotesi PAN; si confronta con lo scenario WEO Current Policy Scenario «Ipotesi SEN»: aggiunge le principali ipotesi di maggior efficienza, maggiore intensità elettrica e sviluppo delle rinnovabili; si confronta con lo scenario «New Policy» Scenario «SEN+»:prevede maggiori sforzi specifici per la riduzione delle emissioni di CO 2 in atmosfera; si confronta con lo scenario «450» 32

33 Ipotesi di base per gli scenari: Import di energia elettrica Fattori determinanti: + Incremento della capacità di Import. + Contratti per il collegamento con il Montenegro - Riallineamento dei costi del gas naturale (Italia-UE) - Riduzione della produzione nucleare in Europa - Eccessi di produzione delle FRNP in Italia Ipotesi: Riduzione dell import netto dalla frontiera Norde aumento dai collegamenti attraverso l adriatico (Montenegro al 2020 e ulteriore capacità al 2030). 15.0% 14.0% 13.0% Import netto: % sui consumi elettrici i.sen i.pan 12.0% 11.0% 10.0%

34 Dallo scenario «i.pan» verso «i.sen»: accelerare sull Efficienza Energetica Civile: accelerato il raggiungimento degli obiettivi di consumo specifico per i nuovi edifici e per le ristrutturazioni Industria: minore intensità energetica per una più rapida penetrazione dei motori efficienti e miglioramenti dei processi produttivi Trasporti: Introdotto il limite di 95 gco2/km per il nuovo al 2020 e successo pieno dei veicoli elettrici 34

35 Dallo scenario «i.pan» verso «i.sen»: + Rinnovabili Partendo dalle ipotesi PAN l incremento delle energie rinnovabili dello scenario «Ipotesi SEN» sono implementati: FER elettriche : Il maggiore potenziale è raggiunto grazie al fotovoltaicoe ad un maggiore ricorso alle bioenergie FER termiche : Il maggiore consumo è ottenuto grazie alle PdCe biomasseper riscaldamento civile FER Trasporti: consumo di biocombustibili oltre l obiettivo PAN FER Industria: consumo di biomasse oltre l obiettivo PAN 35

36 Lo scenario «SEN+»: più impegno per la riduzione delle emissioni di CO 2 Rinnovato interesse per lo sviluppo delle tecnologie CCS: al ,5 GW di centrali a carbone con CCS (Brindisi e centrali a carbone in Veneto) Forte penalizzazione delle emissioni con i meccanismi ETS prezzi dello scenario WEO «450» 36

37 Risultati degli scenari per il sistema energetico italiano 37

38 Consumi Primari (Mtep) Scenario Ipotesi PAN Scenario Ipotesi SEN Petroliferi Carbone Gas Naturale Biomasse Energia elettrica SEN Petroliferi Carbone Gas Naturale PAN Mtep Minore consumo di gas naturale a causa di efficienza e FER-e Maggiore consumo di gas naturale per sostituzione dei combustibili con veicoli elettrici e riscaldamento 110 Ipotesi SEN

39 150 Consumi finali dello scenario "i.pan" Consumi Finali (Mtep) AGRICOLTURA INDUSTRIA RESIDENZIALE TERZIARIO TRASPORTI Mtep Risparmi conseguiti nello scenario "i.sen" rispetto a quello"i.pan" 130 Scenario SEN INDUSTRIA RESIDENZIALE TRASPORTI 128 Mtep Ipotesi SEN

40 Domanda Elettrica Consumi elettrici al 2020: 350 TWh Trasporti: consumi sostenuti da EV dopo il 2020 Residenziale, più efficienza ma maggior ricorso alle tecnologie elettriche Terziario in forte crescita, al 2020: 109 TWh 40

41 Domanda Elettrica Confronto con scenari TERNA Domanda (TWh) TERNA BASE TERNA SVILUPPO RSE 2020 Industria Agricoltura Terziario Trasporti 12.4 Residenziale TOTALE

42 Produzione elettrica (TWh) Utilizzo di Olio combustibile sempre più marginale TWh Scenario i.pan Rifiuti non FER Rinnovabili Pompaggio Olio e derivati Carbone Gas Naturale Minore consumo di gas naturale sostituito da FER-e TWh Scenario i.sen Rifiuti non FER Rinnovabili Pompaggio Olio e derivati Carbone Gas Naturale Maggiore produzione elettrica per effetto dell intensità elettrica e delle ipotesi sull import

43 Produzione elettrica (TWh)

44 Sviluppo FER-Elettriche Scenario SEN TWh Scenario PAN

45 Sviluppo FER-Calore Scenario PAN ktep Scenario SEN

46 Sviluppo FER-Trasporti Scenario PAN ktep Scenario SEN Maggiore competitività Grazie al miglioramento delle tecnologie!

47 Sviluppo FER -Consumi FER/Consumi Finali Scenari Nazionali

48 Sviluppo FER - Consumi FER/Consumi Finali Scenari WEO

49 Emissioni CO 2 (Mt) -39 MtCO2-50 MtCO2

50 Emissioni CO 2 (Mt) -53 MtCO2-75 MtCO2

51 Emissioni CO 2 (Mt) -57 MtCO2-86 MtCO2

52 Emissioni specifiche auto

53 Esempi del dettaglio regionale di MONET Esempio 1: Produzione FER-E al 2020 (Scenario SEN) Esempio 2: Consumo di Gas Naturale nel settore residenziale (Scenario SEN)

54 Conclusioni Confronto Europa/Italia Consumi FER/Consumi Finali

55 Conclusioni Confronto Europa/Italia Consumi FER Italia/Consumi FER Europa 11% % 9% % Scenario PAN-CPS 88% 91% 12% 12% % Scenario SEN-NPS 88%

56 CONCLUSIONI Consumi fossilinello scenario «Ipotesi SEN» si registra al 2020 la riduzione dei consumi di petroliferi e di gas naturale (-23% e -15% rispetto al 2010) RES Nello scenario «Ipotesi SEN» si può raggiungere la quota 25% di rinnovabili al 2030 Italia vs EU Il peso del sistema elettrico italiano nel raggiungimento degli obiettivi sulle rinnovabili va crescendo fino al 2020 e si assesta attorno al 12% - un trend di crescita delle RES più rapido della media UE i.sen vs SEN Lo scenario «i.sen», a differenza delle valutazioni della SEN, mostra un aumento dei consumi elettrici, rispetto allo scenario «i.pan», sia per il netto aumento dell intensità elettrica, sia perché i principali sforzi di ulteriore efficienza energetica non riguardano i consumi elettrici bensì combustibili per trasporti e riscaldamento. CO 2 La riduzione di CO 2 al 2030 nello scenario i.senè di 65 MtCO 2 rispetto al Lo scenario «SEN+», attraverso il ricorso allo stoccaggio della CO 2 e una forte penalizzazione delle emissioni, riduce di ulteriori 22 Mt. 56

57 Grazie Massimo Gallanti Alberto Gelmini Fabio Lanati Michele Benini Franco Polidoro 57