Contesto italiano

Il rapporto “Scenari e Strategie” curato dall’Unità Centrale Studi e Strategie dell’ENEA esamina la fattibilità del percorso preposto a realizzare un abbattimento delle emissioni dell’80% entro il 2050 in Italia con l’obiettivo di contribuire al dibattito su un possibile futuro low carbon. Il rapporto considera anche un’analisi dell’impatto economico delle detrazioni fiscali previste dalla SEN (Strategia Energetica Nazionale 2013) per la riqualificazione energetica del patrimonio edilizio. L’analisi del modello tecnico-economico del

sistema energetico italiano rivela che il passaggio a un’economia a basse emissioni di CO2

entro il 2050 sarebbe per l’Italia tecnicamente fattibile: le indicazioni di costo che emergono dal rapporto portano a pensare che tali trasformazioni non avrebbero oneri particolarmente elevati, se si considerano quelli evitati per l’acquisto dall’estero di fonti fossili. Per raggiungere questo obiettivo occorre intraprendere azioni rivolte a ‘decarbonizzare’ in modo sostanziale la produzione dell’energia elettrica, incrementare l’efficienza energetica, l’utilizzo di fonti rinnovabili, lo sviluppo di nuove tecnologie per la mobilita elettrica, le smart grid e la cattura e lo stoccaggio della CO2.

La domanda di energia primaria, nel 2011, si è attestata in Italia intorno ai 173 Mtep. Questo dato è generato da una diminuzione dell’apporto da fonti fossili e dalla crescita delle rinnovabili (+10%) oltre che dalle importazioni di energia elettrica (+4%).

Illustrazione 6: Fattura energetica italiana anni 2000-2011 (Fonte: elaborazione ENEA su dati Istat e UP).

La dipendenza del sistema energetico italiano dall’estero (81,3% nel 2011) presenta una diminuzione rispetto al 2010 confermando un trend di riduzione iniziato nel 2006 (87%). Nel 2011, la produzione di energia da FER in Italia è in crescita del 10% rispetto all’anno precedente e le fonti di energia rinnovabile, quali l’eolico, il fotovoltaico, i rifiuti e le biomasse, presentano, in termini percentuali, l’incremento più significativo (45% del totale). Nel 2012, la produzione totale lorda di energia elettrica è diminuita del 2,1% circa, l’import è sceso del 4,4% e l’export è salito del 28%.

Illustrazione 7: Produzione italiana di elettricità per fonte primaria all’anno 2012 (Fonte: elaborazione ENEA su dati Terna).

Nel periodo compreso tra il 2000 e il 2012, il tasso di crescita medio annuo della potenza complessiva è pari all’8,2% e. per la nuova potenza installata. tale tasso ha raggiunto il 25,1%.

Nel 2012, la produzione da fonti rinnovabili è stata pari al valore record di 92.222 GWh, con un numero di impianti a fonti rinnovabili che in ha raggiunto le 484.587 unità, pari a una potenza complessiva di circa 47.345 GWh. I nuovi impianti entrati in esercizio nell’anno di riferimento, rappresentano circa 5.900 MW, il 46,5% rispetto alla potenza addizionale installata nel corso del 2011.

Come già a partire dal 2008, il numero degli impianti in esercizio ha continuato a crescere. Fin dagli inizi del 1900, il parco elettrico nazionale è stato caratterizzato dagli impianti idroelettrici. Negli ultimi anni la loro potenza installata è rimasta pressoché costante (+0,8% medio annuo), mentre le altre fonti rinnovabili sono cresciute in modo considerevole.

Se fino al 2008 l’andamento dell’elettricità generata da FER era legato quasi esclusivamente alla fonte idraulica, negli ultimi anni le “nuove rinnovabili” (solare, eolico e bioenergie) ricoprono un ruolo di maggiore importanza, influenzando negativamente la produzione idraulica che continua a diminuire, sia per oggettive le sfavorevoli condizioni climatiche, ma anche per l’incremento della produzione fotovoltaica, eolica e a bioenergie che compensano il decremento dell’idroelettrico. Infatti, nel 2012, la produzione della fonte idraulica è stata più bassa di quella prodotta nel 2000, con una diminuzione pari a circa 2325 GWh (5,6% della potenza addizionale), principalmente per le sfavorevoli condizioni meteorologiche del 2012.

In termini di potenza, la Lombardia rimane la Regione con la più alta concentrazione di potenza installata (16,4%). La Toscana, grazie all’apporto del geotermico, è la Regione con maggior potenza installata nel centro Italia, mentre nel sud Puglia e Sicilia rappresentano un forte incremento percentuale a causa della quantità di potenza fotovoltaica prodotta nel corso del 2012. Per gli impianti idroelettrici la classe più rilevante, con il 32,8% degli impianti, è quella con potenza tra 200 kW e 1 MW. Quelli di piccola taglia sono generalmente ad acqua fluente.

In termini di produzione da fonti rinnovabili, di nuovo, la Lombardia con il 16% della produzione a livello nazionale si attesta al vertice. Rispetto al 2011, il suo peso è diminuito, mentre Regioni come Puglia e Sicilia hanno aumentato la loro quota: la prima è passata dal 7,0% all’8,9%, la seconda dal 3,9% al 5,1%.

Illustrazione 8: Potenza efficiente lorda e producibilità lorda media annua degli impianti idroelettrici in Italia dal 1963 al 2013 (Fonte: Gruppo Terna).

Ne risulta che la produzione da fonti rinnovabili è, così, distribuita: •il Nord Italia contribuisce per il 54,4%;

•il Centro con il 14,3%;

•il Sud (Isole comprese) con il 31,3%.

Sono 7.970 i Comuni su un totale di 8.057 presenti sul territorio, quelli in cui si trova almeno un impianto, con una progressione costante nel tempo: erano 7.661 nel 2011, 6.993 nel 2010 e 3.190 nel 2008. In pratica, le fonti ‘pulite’ che fino a 10 anni fa insediavano il territorio, ora sono presenti nel 98% dei Comuni.

Illustrazione 9: La crescita dei Comuni rinnovabili (Fonte: Legambiente).

Nel 2012, in Italia, la produzione lorda totale di elettricità è scesa sotto ai 300 TWh. La crisi economica ha provocato una considerevole diminuzione dei consumi tra gli anni 2008 e 2009 e l’andamento negli ultimi anni è stato talmente discontinuo da influenzare in larga parte la produzione. In perpetuità con l’anno precedente, continua ad aumentare l’utilizzo delle fonti rinnovabili e del carbone. Il peso delle rinnovabili passa dal 27,4% del 2011 al 30,8% del 2012. La classe di impianti idroelettrici presenti più numerosa in Italia rimane quella con potenza minore o uguale a 1 MW (63,5%), seguita dalla classe di potenza compresa tra 1 e 10 MW (26,3%), che insieme coprono solo il 16,4% della potenza nazionale istallata. Su 303 impianti (il 10,2% del dato nazionale) è installata l’83,6% della potenza idroelettrica complessiva da cui si denota che pochi e grandi impianti sono il patrimonio nazionale idroelettrico.

Nel corso del 2012 sono entrati in esercizio circa 70 nuovi impianti, principalmente ad acqua fluente. L’incremento complessivo in termini di potenza è solo dello 0,8%, pari a 140 MW, di questi:

•68 MW (48,4%) sono compresi tra 1 e 10 MW;

•49 MW (35,1%) si riferiscono ad impianti superiori a 10 MW;

•23 MW (16,5%) si riferiscono ad impianti pari o al di sotto di 1 MW.

Alla fine del 2012, gli impianti idroelettrici installati raggiungono una potenza complessiva di 18.232 MW. Le Regioni settentrionali ne rappresentano ben il 75,7%; la sola Lombardia rappresenta il 27,6% della potenza installata sul territorio nazionale, seguita dal Trentino Alto Adige (con il 17,6%) e dal Piemonte (con il 14,3%). Tra le Regioni centrali, l’Umbria detiene la più elevata concentrazione di potenza (2,8%) insieme al Lazio (2,2%). Nell’Italia meridionale si distingue l’Abruzzo dove la potenza installata è pari al 5,5%, seguita dalla Calabria con il 4,1%.

Nell’arco temporale 2000-2012, si è rilevata mediamente una maggiore installazione di impianti di piccole dimensioni che hanno fatto sì che la potenza istallata sia rimasta quasi

costante, con una cresciuta pari a un tasso medio annuo dell’1%. Di conseguenza, è anche la continua diminuzione della taglia media degli impianti che è passata dal massimo del 2001, quando era pari a 8,7 MW, a 6,1 MW nel 2012. Si prevede, a seguito della diminuzione della taglia media degli impianti, la realizzazione quasi esclusiva di piccoli e mini impianti idroelettrici.

La maggior parte degli impianti sono ubicati nel Settentrione (circa il 79,8%) ed in particolare in Piemonte (634 impianti), in Trentino Alto Adige (588) e in Lombardia (427). I Comuni del mini idroelettrico (fino a 3 MW) sono 1.053 e la potenza totale installata è di 1.179 MW, in grado di produrre ogni anno oltre 4,7 TWh, pari al fabbisogno di energia elettrica di oltre 1,8 milioni di famiglie. Nel 2012, la distribuzione degli impianti idroelettrici in Italia è rimasta invariata.

Per la fonte idraulica, notevole importanza rappresentano i fattori meteorologici, in quanto sono la ragione principale della variabilità della produzione tra un anno e l’altro. Nel periodo dal 2000 al 2012, la produzione ha, invece, subito forti variazioni a dispetto della potenza dei suddetti che è rimasta pressoché immutata. Nel 2012 la produzione idraulica è stata pari a 41.875 GWh, valore in costante calo a partire dal 2010, anno particolarmente positivo dal punto di vista idrologico. Le Regioni del Nord Italia nel 2012 hanno prodotto l’84,6% della produzione idraulica rinnovabile, le Regioni dell’Italia centrale hanno contribuito con il 6,5% e il Meridione con l’8,9%.

Nel 2012 il 45,3% della produzione da fonte idraulica è stata generata dagli impianti idroelettrici ad acqua fluente, anche se costituiscono solo il 27,4% della potenza totale. Il contributo alla produzione e alla potenza degli impianti a bacino (rispettivamente 30,1% e 28,1%) resta costante rispetto al 2011. Gli impianti a serbatoio rappresentano il 24,5% della produzione e il 44,6% della potenza. Si denota un’ulteriore diminuzione, nel 2012, della produzione per tutte le tipologie di impianti a partire dal 4,9% per gli impianti a acqua fluente fino al 16,3% di quelli a serbatoio.

1.3.2 Previsioni

Un'azione concertata da parte di tutti i soggetti interessati è fondamentale per mettere in atto tutte le previsioni disposte dalla tabella di marcia per il 2050. Al fine di stimolare gli investimenti necessari a raggiungere i preventivati livelli di sostenibilità in ambito idroelettrico, i governi devono attuare politiche che favoriscano l’interesse degli investitori del settore. Le azioni necessarie per raggiungere questi obiettivi riguardano, oltre allo sviluppo tecnico e tecnologico, le politiche da un lato e il mercato dall’altro.

Per quanto riguarda le politiche, i governi dovrebbero aggiornare le stime del potenziale idroelettrico, includendo le opzioni per la riqualificazione o la manutenzione di impianti esistenti e gli usi plurimi, redigere piani di sviluppo con obiettivi concreti, monitorare i progressi verso il raggiungimento di tali obiettivi.

In tale ottica i governi e le parti interessate dovrebbero:

•assicurare che gli sviluppatori e gli operatori documentino l'approccio sostenibile che verrà applicato, quali le relazioni e le valutazioni di impatto ambientale;

•diffondere le informazioni al pubblico e alle parti interessate; •contribuire agli obiettivi di riduzione dei cambiamenti climatici;

•considerare i problemi di sostenibilità nel funzionamento coordinato tra impianti idroelettrici interconnessi.

Per quanto riguarda i mercati, i governi e le parti interessate dovrebbero:

•includere il finanziamento di energia idroelettrica nella politica dei governi e promuovere e sviluppare nuovi strumenti di attenuazione del rischio pubblico;

•sviluppare modelli finanziari efficaci per supportare la realizzazione di progetti idroelettrici nelle Regioni in pieno sviluppo;

•stabilire strumenti economici per valutare i contributi non energetici degli sviluppi idroelettrici multiuso.

Illustrazione 10: Produzione di energia idroelettrica fino al 2050 nella visione idroelettrica della Roadmap (Fonte: IEA, 2012c and MME data).

La tendenza a lungo termine riflette la crescita delle capacità idroelettriche in tutto il mondo, con un aumento del 52% tra il 1990 ed il 2009, particolarmente rapido in Cina. Un rallentamento tra le fine del 1990 e primi anni 2000 è il risultato di crescenti controversie locali e internazionali riguardanti le grandi dighe. Ciò ha portato alla creazione della

Commissione mondiale sulle dighe (WCD) e alla pubblicazione di un importante rapporto

denominato “Dighe e Sviluppo: un nuovo quadro decisionale” (WCD, 2000). Nel 2003, la Banca mondiale ha approvato la “Resources Sector Strategy Water”, che sostiene le energie rinnovabili e l'efficienza delle fonti rinnovabili (World Bank, 2003). Nel 2009, la Banca Mondiale ha sottolineato l'importanza delle infrastrutture multi-scopo come motore per lo sviluppo futuro dell’energia idroelettrica (World Bank, 2009).

La capacità di energia idroelettrica è in crescita, raggiungendo 1000 GW a livello mondiale alla fine del 2010. Il tasso di crescita medio annuo di circa il 2,5% sembra tuttavia modesto, soprattutto se confrontato con i tassi di crescita di eolico e solare. Negli ultimi dieci anni, la produzione di elettricità da impianti idroelettrici ha tenuto il passo con la generazione da tutte le altre fonti rinnovabili considerate come insieme. Il potenziale tecnico per l'energia idroelettrica è solitamente stimato a circa 15000 TWh/anno, pari a circa il 35% di un potenziale teorico derivato dal deflusso totale annuo di precipitazioni. La percentuale non sviluppata di potenziale tecnico per l'energia idroelettrica è più alta in Africa (92%), seguita da Asia (80%), Australia-Oceania (80%) e America Latina (74%). Anche nelle zone più

industrializzate del mondo, il potenziale non sviluppato rimane significativo (61% in Nord America e 47% in Europa). Le capacità globali idroelettriche installate sono in crescita negli ultimi anni, con una media di 24,2 GW all'anno ed hanno raggiunto 1067 GW alla fine del 2011. La capacità totale dovrebbe raggiungere 1300 GW nel 2017 (IEA, 2012b).

Illustrazione 11: Livelli di generazione idroelettrica per macro-Regioni (Fonte: IEA).

La visione della distribuzione a lungo termine di energia idroelettrica (2°C - Scenario of the

IEA Energy Technology Perspectives, 2012 ETP 2DS) descrive come le tecnologie energetiche

in tutti i settori dell'energia possano collettivamente raggiungere l'obiettivo di ridurre le

emissioni annue di CO2 della metà rispetto alla Roadmap del 2009 (IEA, 2012C).

1.3.2.2 Contesto europeo

In Europa, allo stato attuale, è stato sviluppato circa la metà del potenziale tecnicamente fattibile per l'energia idroelettrica. Il potenziale supplementare potrebbe essere di 660 TWh l'anno, di cui 276 TWh sarebbero negli Stati membri dell'UE e 200 TWh in Turchia (Eurelectric, 2011). L'energia idroelettrica ha, così, un ruolo chiave nel soddisfare gli obiettivi per l'energia rinnovabile al 2020, nonché gli obiettivi riguardanti la riduzione delle emissioni

di CO2. Si rileva, ancora, un notevole potenziale di sviluppo per i SHP(Small Hydropower)

nell'UE-27, dove oltre 50 TWh/anno potrebbero essere messi in rete nel futuro generando importanti impatti positivi sull'occupazione e sull'economia. Nei paesi che hanno già ampiamente sviluppato la fonte idroelettrica, le normative ambientali e le considerazioni economiche possono tuttavia limitarne l'ulteriore espansione e non tutto il potenziale tecnico sarà, così, probabilmente sfruttato.

Dal momento che i tassi di crescita dei SHP durante gli ultimi anni, sia in termini di produzione sia di capacità, sono stati al di sotto delle aspettative dei principali osservatori, si prevede che i dati fino al 2020 ricalchino lo stesso andamento, a meno che le principali sfide per il settore non siano adeguatamente affrontate. Gli SHP hanno quindi un importante valore strategico ed economico in Europa e le loro prospettive dipenderanno principalmente dalle politiche energetiche e ambientali, oltre che dal rapporto con le altre fonti energetiche,

rinnovabili e non, anche in considerazione dei pattern di carico, dell’intermittenza, della programmabilità del mix complessivo. Le sfide ambientali dovranno sempre più essere affrontate in modo ampio, dando credito ai benefici ambientali dei sistemi di energia rinnovabile SHP, seppur nell’attenta valutazione dei connessi aspetti ambientali, economici e sociali. In tale ottica, una sinergica cooperazione tra gli enti preposti alla gestione delle risorse idriche da un lato e di quelli relativi agli organismi di pianificazione energetica dall’altro è fondamentale per ottimizzare le risorse esistenti e favorire la creazione di nuovi impianti, superando le contraddizioni e gli interessi contrapposti.

Le autorità pubbliche dovrebbero inoltre promuovere attività di ricerca rilevanti per il settore dedicando finanziamenti adeguati, in particolare nell’integrazione dei SHP in reti intelligenti (smart grids, energia stand-by e capacità di stoccaggio) anche in considerazione dell’importante ruolo che l'energia idroelettrica può ricoprire nel sostenere le reti di trasmissione e distribuzione grazie alla sua capacità di regolare la frequenza e di integrare altre fonti rinnovabili discontinue, come il solare e l'eolico.

Sebbene sia auspicabile una normalizzazione a livello europeo, le soluzioni per le misure di mitigazione degli impatti ambientali dovranno comunque essere in elaborate caso per caso. A tal proposito, dovrebbero comunque essere ulteriormente sviluppati standard dedicati, grazie al contributo di diversi paesi o organizzazioni, sostenendo ulteriormente lo scambio di buone pratiche e la redazione e l’aggiornamento di linee guida su costruzione e gestione di impianti, andrebbe promossa l’offerta formativa dedicata agli operatori del settore e sostenuto l’aggiornamento tecnico dei responsabili dell’autorizzazione di impianti.

Un ostacolo significativo per lo sviluppo futuro dell'energia idroelettrica in Europa è rappresentato dalla scarsa armonizzazione tra la politica energetica e le varie politiche in materia di gestione delle acque, generando incertezze normative sostanziali, amplificate da recepimenti ancora disomogenei, così come la dilatazione dei tempi causata dalla complessità amministrativa e burocratica dovuta ai numerosi permessi da richiedere, dipendente spesso da una moltitudine di soggetti pubblici scarsamente coordinati tra loro. Gli attuali protocolli auspicano pertanto una regolamentazione del settore che faccia affidamento scientificamente definiti e trasparenti criteri, in modo velocizzare le procedure pur nel rispetto dei vincoli, in particolar modo quando gli impianti si trovano in contesti artificiali e hanno un limitato impatto ambientale, grazie anche alla creazione di sportelli unici dove avviare una procedura di domanda in forma elettronica. Ulteriori misure utili alla diffusione di impianti SHP vengono individuate nella concessione di un efficace accesso primario alla rete, in modo da permettere di vendere direttamente energia elettrica a terzi, nello sviluppo di etichette per piccoli impianti idroelettrici “verdi” e nello sviluppo di meccanismi di facilitati nella fatturazione dell’energia ceduta, l’identificazione di aree favorevoli in concerto con le parti interessate. Rispetto all’ultimo punto, di particolare interesse è lo sviluppo di un approccio integrato per la ristrutturazione di vecchi mulini, la riattivazione di piccoli impianti dismessi, l’istallazione di impianti su acquedotti o su canali irrigui con il coinvolgimento degli Enti, dei gestori e delle comunità locali. Lo sviluppo degli SHP ha infine bisogno, al pari di qualsiasi altra iniziativa di sviluppo industriale, di stabilità normativa e regole di mercato eque, in particolare nel contesto finanziario legato ai meccanismi di incentivazione economica.

1.3.2.3 Contesto italiano

In Italia è stata approvata con il Decreto Interministeriale dell’8 marzo 2013, la “Strategia Energetica Nazionale” (SEN) che si ripropone di osservare obiettivi più ambiziosi di quelli stabiliti dal pacchetto Clima-Energia della Commissione Europea. Obiettivo della SEN è quello di orientare gli sforzi verso un miglioramento della competitività del sistema energetico oltre al perseguimento della sostenibilità ambientale. Le azioni proposte nella SEN sono coerenti con il percorso di decarbonizzazione al 2050 per l’Italia, anche se non si presentano con accenti così radicali come quelle rappresentate dalla Roadmap 2050 analizzati dalle DG “Energia e Clima” della Commissione Europea. In linea con le disposizioni europee, tra i principi base della SEN si ritrovano l’efficienza energetica e le fonti energetiche rinnovabili. Si rileva, inoltre, l’introduzione per il settore elettrico di obiettivi più restrittivi di quelli previsti dal “Piano di Azione Nazionale per le Energie Rinnovabili” per promuovere lo sviluppo delle rinnovabili termiche.

Illustrazione 12: Consumi primari di energia nella SEN (Fonte: MiSE, ENEA).

Anche se le azioni preposte dalla SEN possono influenzare la limitazione delle emissioni al 2030 e al 2050, esse non saranno sufficienti a permettere all’Italia un abbattimento delle emissioni dell’80% come ipotizzato dalla Energy Roadmap al 2050.

Illustrazione 13: Emissioni di CO2 nello Scenario SEN confrontato con un’evoluzione di riferimento e una possibile Roadmap di decarbonizzazione al 2050 per l’Italia (Fonte: MiSE, ENEA).

Lo scopo dell’analisi condotta dall’ente ENEA è di verificare la fattibilità della tabella di marcia di decarbonizzazione della Roadmap 2050 applicata al sistema energetico italiano e

individuare i settori chiave e le possibilità di intervento sia nel breve che nel lungo periodo. Secondo i risultati dell’analisi, l’obiettivo di una riduzione delle emissioni di CO2 dell’80% rispetto al 1990 è tecnicamente fattibile, a patto che avvenga una quasi totale decarbonizzazione dei processi di generazione elettrica (-97% nel 2050 rispetto allo scenario

di riferimento, con un differenziale emissivo di 96 Mt CO2). La generazione elettrica può,

infatti, contribuire per il 34% della necessaria riduzione di emissioni al 2050 rispetto a un’evoluzione emissiva tendenziale. Tale contributo può essere reso possibile dall’utilizzo di FER, di reti intelligenti che permettano di sfruttarne il potenziale e da sistemi di cattura e stoccaggio della CO2.

Illustrazione 14: Emissioni di CO2 e contributo dei settori alla decarbonizzazione negli scenari ENEA (Fonte: elaborazione ENEA).

Nello scenario di Riferimento elaborato da ENEA, il fabbisogno di energia primaria continuerà ad essere soddisfatto in larga misura dai combustibili fossili (79% nel 2030 e 76% nel 2050), mentre nell’evoluzione Roadmap si auspica che sia la crescita delle FER, che toccando gli 85 Mtep nel 2050, andrà a sostituire i combustibili fossili.

Nello scenario Roadmap questa diminuzione risulta ancora maggiormente evidente (-65% rispetto al Riferimento nel 2050) grazie al pesante ricorso alle FER e alla possibilità di applicare la cattura e lo stoccaggio della CO2 (CCS). Infatti, nelle elaborazioni Roadmap condotte da ENEA, le FER consentono di coprire oltre il 65% della domanda di energia primaria nel 2050, contribuendo al 92% della produzione elettrica e per il 24% dei consumi finali di energia.

Le smart grid energetiche rappresentano una gestione delle reti di distribuzione innovativa, perché aiutano la generazione più efficiente attraverso un sistema sempre più integrato, dove si avvicina e scambia energia in rete, integrata con impianti di accumulo. Solo in una prospettiva di questo tipo sarà possibile spingere gli impianti da fonti rinnovabili e, in particolare, quelli capaci di garantire la domanda di picco e flessibili nella gestione in