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31 ottobre 2019

Scenari energetici, 2600 miliardi di dollari investiti bell'economia verde nel decennio 2010-2019

Il contributo di Gianni Silvestrini, Direttore scientifico di Kyoto Club, al rapporto "GreenItaly 2019" curato dalla Fondazione Symbola e da Unioncamere: uno studio che scatta una fotografia sullo stato di salute dell'economia verde in Italia.

I dati della crescita delle rinnovabili sono impressionanti. Un risultato evidente, ma il fatto è che per affrontare l’emergenza climatica bisognerebbe fare molto di più. Vediamo alcuni dati, tendenze e obbiettivi. Nel decennio 2010-19 gli investimenti globali nella elettricità verde, grande idroelettrico escluso, secondo il rapporto “Tendenze globali negli investimenti delle rinnovabili” pubblicato dall’Unep nel settembre 2019, hanno raggiunto la cifra di 2.600 miliardi di dollari. Una cifra che sottolinea il successo di queste tecnologie con una decisa accelerazione delle installazioni, che dai 414 GW del 2009 sono arrivate ai 1.650 GW nel 2019. E la metà degli investimenti è andata al solare, passato in soli dieci anni da 25 a 663 GW, evidenziando il forte calo dei prezzi del fotovoltaico in questi anni. Risultati interessanti che, però, vanno inquadrati nel contesto globale. Queste tecnologie contribuiscono infatti solo al 13% della produzione elettrica mondiale. Considerando anche i 1.292 GW idroelettrici, in buona parte grandi impianti, la quota delle rinnovabili arriva al 26,3%. La strada dunque da fare per decarbonizzare il sistema elettrico è ancora lunga. Conforta il fatto che le rinnovabili in molte parti del mondo sono ormai competitive con le nuove centrali a gas o a carbone.

Per quanto riguarda la distribuzione degli investimenti nel decennio, la classifica vede al primo posto la Cina con 758 miliardi di dollari, seguita dall’Europa con 698 miliardi e dagli Usa con 356 miliardi. Ma guardiamo gli ultimi dati. Nel 2018 sono stati investiti nelle rinnovabili 289 miliardi di dollari, il triplo degli investimenti per le centrali a gas e a carbone, consentendo di installare 167 GW. Malgrado le cifre spese per la generazione verde siano molto ingenti, il percorso per riuscire a soddisfare gli obbiettivi dell’Accordo di Parigi sul clima impone un deciso salto di qualità. Secondo Irena (International Renewable Energy Agency), la potenza da installare ogni anno dovrebbe raggiungere i 600 GW (per l’84% sole e vento), arrivando cioè a moltiplicare per 3-4 volte gli attuali valori. Nel 2050, a livello globale, l’eolico dovrebbe raggiungere 6.000 GW e il solare 8.500 GW. E gli investimenti annui, considerando anche il potenziamento delle reti e i sistemi di accumulo, dovrebbero raggiungere i mille miliardi di dollari l’anno. Insomma, le dinamiche avviate prefigurano una decisa trasformazione del sistema energetico mondiale, che dovrà però vedere un’ulteriore forte accelerazione. Nella figura 1.2 è evidenziata l’evoluzione della produzione energetica secondo lo “Shell Sky Scenario” del 2018. Esistono altri scenari più spinti, prodotti da Ipcc e da Irena, nei quali la quota delle rinnovabili cresce anche più rapidamente. Ma i dati che provengono dalla multinazionale petrolifera ci paiono particolarmente indicativi della rivoluzione che è partita e della percezione che alcune Oil&Gas companies iniziano ad avere della minaccia che le attende in assenza di un cambio di strategia.

1.2.1 Le batterie incrinano il business del gas

Nel mese di aprile del 2019 l’ente regolatore dello Stato della Virginia ha preso una decisione clamorosa bocciando la proposta della locale utility, Vectren, di rimpiazzare una centrale a carbone con una a metano da 850 MW. Un diniego motivato dal rischio che il rapido crollo del prezzo delle rinnovabili e degli accumuli avrebbe potuto rendere questo impianto “stranded”, inutilizzabile. L’aspetto interessante di questa scelta è il fatto che non sia avvenuta nella progressista California amica delle rinnovabili, ma in uno Stato che aveva eletto Trump con un distacco netto sulla Clinton e dove il carbone domina ancora il mercato elettrico. In effetti, il ruolo aggressivo delle batterie metterà in discussione molti equilibri e sarà decisivo nella crescita del contributo delle rinnovabili. Il successo è legato all’aumento delle loro prestazioni e della competitività, con una riduzione dei prezzi dell’85% nel periodo 2010-18 e con un ulteriore dimezzamento previsto nel 2030. Si stima che già nel 2023 sistemi di accumulo in grado di fornire energia per 4 ore potrebbero, in molti casi, essere più economici rispetto all’elettricità di nuove centrali a gas. Ed è interessate osservare l’evoluzione in atto in California, che spesso anticipa le tendenze del Paese. Tra il 2013 e il 2018 si è assistito alla chiusura di diverse centrali a gas, per una potenza di ben 5.000 MW, mentre altri 6.000 MW dovrebbero essere ritirati tra il 2019 e il 2020. Nel frattempo le utility USA puntano con forza sulle rinnovabili, anche in considerazione dell’obbiettivo dell’elettricità “carbon free” entro il 2045, con un target intermedio al 2030 che prevede la copertura del 60% della domanda con le rinnovabili. È possibile però che non saranno loro le principali protagoniste della corsa verde, ma le “Community Choice Aggregation”, CCA, come vedremo più avanti. Lo sviluppo delle rinnovabili imporrà una forte presenza dei sistemi di accumulo, tanto che per raggiungere l’obbiettivo verde al 2030 in California saranno necessari 10.000 MW di accumulo. Ma la corsa alle batterie è già partita, con taglie sempre più elevate. Così è prevista la realizzazione di un sistema di accumulo da 567 MW vicino a San Francisco, mentre nei pressi di Los Angeles verrà costruito entro il 2023 una centrale fotovoltaica da 400 MW e uno stoccaggio da 300 MW/1,2 GWh. Un altro grande sistema di accumulo sarà realizzato accanto ad una centrale fotovoltaica nella contea di Manatee in Florida entro al fine del 2021. Si tratta di una batteria da 409 MW/900 MWh, con una capacità quattro volte superiore rispetto all’impianto di maggiori dimensioni oggi in funzione, quello installato da Tesla in Australia alla fine del 2017. E a proposito di Tesla, l’azienda ha lanciato un nuovo prodotto, il Megapack, che dovrebbe essere in grado di sostituire un impianto da 250 MW con tempi di installazione inferiori ai tre mesi, cioè molto più rapidi di una centrale a gas. Anche nello Stato di New York si riscontra un forte attivismo. Il programma del governatore Cuomo prevede l’installazione di batterie per 1.500 MW entro il 2025, sufficienti per soddisfare la domanda di 1,2 milioni di appartamenti, e di 3.000 MW nel 2030. E sono ormai molti gli Stati che si sono dati obbiettivi sul versante dell’accumulo: California, Massachusetts, Oregon, New York e New Jersey. La decisione della Virginia segnala dunque una tendenza più generale legata alla crescita delle rinnovabili negli Stati Uniti. Nel 2018 la potenza installata di sole e vento ha eguagliato la variazione netta di potenza (differenza tra nuovi impianti e dismissioni) delle centrali a metano e nei prossimi anni gli incrementi delle rinnovabili supereranno quelli delle centrali a gas. Certo, va sottolineato che negli Usa fino al 2023 il fotovoltaico e l’eolico saranno ancora incentivati, ma d’altra parte queste tecnologie devono competere con un prezzo del metano che, grazie all’esplosione dello shale gas, è molto inferiore rispetto a quello europeo. In ogni caso, il calo costante dei prezzi sia delle rinnovabili che dei sistemi di accumulo fa ritenere che nel prossimo decennio la competizione sarà sempre più aspra e le centrali a gas giocheranno sulla difensiva. Uno scenario che sembra confermato dai risultati di un recente rapporto del Rocky Mountain Institute14 che ha analizzato la competitività delle nuove centrali a gas, 70 GW, che dovrebbero essere realizzate negli Usa in sostituzione di vecchi impianti, prevalentemente a carbone. Secondo lo studio, la maggior parte degli impianti non riuscirebbe a reggere la competizione sul medio e lungo periodo con la produzione da solare, eolico e batterie. La conclusione del rapporto è netta: l’idea che il metano possa essere considerato un “ponte verso le rinnovabili” è ormai superata. Ne sa qualcosa il colosso General Electric, che ha continuato a puntare sul gas e ha visto un crollo della sua capitalizzazione, con un -74% negli ultimi tre anni. Del resto, secondo Siemens, l’industria mondiale è attrezzata per realizzare 500 centrali l’anno, ma la domanda è cinque volte inferiore. Tornando al crescente ruolo degli accumuli, anche in Europa si stanno facendo investimenti importanti, sia nella realizzazione di Gigafactory prevalentemente per soddisfare la nascente industria dell’auto elettrica, sia per la gestione delle reti in presenza di una crescente produzione da rinnovabili. Il Regno Unito, che sta completamente abbandonando le centrali a carbone e ha raggiunto una potenza eolica di 21.5 GW, includendo 8.5 GW di parchi eolici offshore, sta ragionando su come incrementare la capacità di accumulo. E lo stesso sta facendo la Germania che nella corsa verso la decarbonizzazione vedrà una esplosione del fotovoltaico. Dagli attuali 52 GW dovrà infatti passare nel 2040 a 250 GW con una moltiplicazione per trenta del contributo degli accumuli, che da 1,9 GWh dovranno arrivare a 59 GWh.

1.2.2 L’Australia punta sulle rinnovabili decentrate, ma è una possibile futura esportatrice di idrogeno

In Australia si sta assistendo ad una divaricazione tra le politiche del governo federale conservatore e i singoli Stati, riproducendo una situazione analoga a quella esistente negli Usa. Il nuovo governo insediatosi nel 2019 è decisamente filo-carbone. I combustibili fossili godono di forti sussidi (28 miliardi dollari/anno), ma questo non ha impedito una interessante diffusione decentrata delle rinnovabili. Così, il Queensland detiene il record mondiale di diffusione del fotovoltaico su edifici. Una casa su tre è solarizzata, con oltre 600.000 impianti per una potenza di 2,5 GW. Tra l’altro, in questo Stato si sta pensando anche di costruire una Gigafactory per la produzione di sistemi di accumulo. Ma anche altre regioni vedono un’alta percentuale di edifici solarizzati: il 32% nel South Australia e il 28% nel Western Australia. Complessivamente nel continente ci sono più di 2,1 milioni di case solari. Visti gli elevati livelli delle bollette, si stanno diffondendo le batterie per utilizzare al meglio l’elettricità solare: nel 2019 sono previsti 70.000 nuovi sistemi di accumulo decentrati. Ma la sfida più interessante riguarda i grandi sistemi di stoccaggio. Ad esempio è appena stata approvata la realizzazione di una centrale solare da 500 MW abbinata ad una batteria del 250 MW/1.000 MWh. Le potenzialità australiane delle rinnovabili sono così elevate che c’è chi ipotizza un futuro passaggio dalla posizione di primo Paese al mondo per le esportazioni di carbone, ad un ruolo di punta nelle rinnovabili con connessa produzione di idrogeno da vendere all’estero. Si sta ragionando, ad esempio, su un progetto nel nord-ovest del continente da 11.000 MW solari ed eolici su una superficie di 7.000 chilometri quadrati, chiamato Asia Renewable Energy Hub, pensato per esportare sul medio e lungo periodo idrogeno a Giappone, Cina, Corea del Sud, paesi che sembrano voler intraprendere un percorso di valorizzazione dell’idrogeno.

1.2.3 Le Comunità energetiche si diffondono negli Usa e minacciano le utility

L’organizzazione di comunità energetiche ha una lunga tradizione in Europa. In Germania il 42% della potenza rinnovabile è di proprietà di cittadini o di comunità. Le cooperative energetiche sono quasi mille, fortemente cresciute dopo il disastro nucleare di Fukushima che ha portato alla decisione tedesca di uscire dal nucleare entro il 2022, e sono 31 le cooperative che posseggono anche le reti di distribuzione. La creazione di queste comunità ha consentito di aumentare il consenso alla realizzazione degli impianti, di portare ricchezza e lavoro sul territorio. L’introduzione del meccanismo delle aste ha però penalizzato le aggregazioni locali, non attrezzate per questo modello di incentivazione, fatto che ha contribuito al forte calo delle nuove installazioni eoliche su terra, con soli 290 MW nel primo semestre 2019, un risultato inferiore dell’80% rispetto all’anno precedente. Molte aspettative in tutta Europa sono legate al recepimento della Direttiva sulle rinnovabili, che dovrebbe aprire nuovi spazi alle comunità energetiche destinate quindi a diffondersi in tutti i paesi, Italia compresa. Secondo una simulazione realizzata da Ambrosetti, partendo dai dati del Politecnico di Milano che individuano la possibilità di costituire fino a quasi 500.000 comunità energetiche nel nostro Paese, una loro diffusione limitata al 10% del potenziale potrebbe consentire di ottenere riduzioni annue pari a 7 milioni di tonnellate di CO₂ con risparmi economici di 4 miliardi di euro. Può dunque essere interessante osservare le dinamiche in atto negli Usa. Attualmente sono infatti sette gli Stati – California, Massachusetts, Ohio, Illinois, New Jersey, New York e Rhode Island – che consentono di creare delle Community Choice Aggregation (CCA), aggregazioni di Comuni che possono comprare l’elettricità o sviluppare propri progetti, con una forte attenzione per le rinnovabili. E le compagnie elettriche? Continuano a svolgere il loro ruolo di distributori e di tariffazione, ma perdono clienti. In California le CCA stanno acquisendo un ruolo sempre più significativo. Dal 2010 sono infatti più di 160 le città e contee che si sono raggruppate in 19 CCA servendo dieci milioni di utenti. Al momento hanno sottoscritto contratti ventennali PPA (Power Purchase Agreements) per 2.000 MW e contano di mettere a disposizione di cittadini e imprese altri 10.000 MW rinnovabili. Il loro ruolo è destinato dunque ad espandersi, tanto che le utility californiane temono di perdere il 60-80% della domanda elettrica nei prossimi 8-10 anni. Insomma, si profila un cambiamento rispetto agli assetti esistenti che in qualche caso può risultare rivoluzionario. La utility che serve la città di san Diego sta pensando di limitarsi a gestire le proprie reti elettriche. Alla fornitura di energia rinnovabile per i consumatori ci dovrebbe pensare la locale CCA in via di costituzione. Se l’esempio dovesse allargarsi sarebbe un mutamento profondo del mondo elettrico statunitense. Si intravvedono dunque due movimenti sismici. Il primo riguarda la messa in discussione del futuro del metano da parte di rinnovabili e batterie. Il secondo è legato all’esplodere delle comunità locali che insidia il ruolo delle compagnie elettriche.

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