Come noto, lo scorso 4 novembre è entrato in vigore l'Accordo di Parigi sul clima attraverso il quale i 190 paesi formalmente firmatari si sono impegnati a mantenere l’aumento medio della temperatura globale “ben al di sotto di 2 gradi Celsius” rispetto ai livelli preindustriali e a cercare di limitare tale crescita a 1,5 gradi, valore che dovrebbe ridurre in misura significativa le perdite e i danni associati agli effetti negativi dei cambiamenti climatici. Il raggiungimento di questi obiettivi passa inevitabilmente per una modifica radicale dei processi di produzione e di consumo di energia, attualmente responsabili di almeno i due terzi delle emissioni a livello globale, all’interno della quale l’impiego delle fonti rinnovabili (FER) è destinato ad occupare un ruolo via via crescente.  

Non è dunque un caso che, proprio alla luce del nuovo accordo sul clima, il World Energy Outlook del 2016 (WEO 2016) dell’Agenzia Internazionale dell’Energia (AIE) dedichi alle FER un focus specifico. L’approfondimento riguarda in particolare due aspetti, naturalmente legati ed entrambi centrali nel determinare il peso relativo delle rinnovabili nel futuro assetto del sistema energetico globale: da un lato, le potenzialità di sviluppo e diffusione delle FER per soddisfare i consumi elettrici, termici e del trasporto; dall’altro, le esigenze di revisione del disegno dei mercati per favorire la crescente penetrazione delle FER non programmabili assicurando al contempo continuità e sicurezza delle forniture.

Figura 1 - Quota della domanda totale di energia soddisfatta da FER

 

Nota: Lo Scenario 450 include le misure necessarie a mantenere l’aumento medio della temperatura globale al di sotto di 2 C° rispetto ai livelli preindustriali.

Fonte: Elaborazione da dati World Energy Outlook 2016, AIE

 

Quanto al primo aspetto, non vi è dubbio che sia ancora quello elettrico il settore nel quale le FER continuino a trovare la più ampia diffusione. Nel 2014, le FER rappresentavano nel complesso il 14% del mix energetico globale, con un aumento del 2,7% rispetto all’anno precedente a fronte di una crescita dell’1,1% della domanda primaria di energia, costituendo la seconda fonte di generazione di elettricità dopo il carbone e mantenendo invece un ruolo ancora marginale, pur in presenza di un notevole potenziale di crescita, nella produzione di calore e nei trasporti. Le FER contribuiscono al 23% dell’offerta di energia elettrica, con l’idroelettrico e le FER variabili (tra cui eolico e solare fotovoltaico), che pesano rispettivamente per il 70% e il 17%. Nel 2015, la capacità produttiva da FER è aumentata ulteriormente, superando ormai la crescita registrata nelle fonti fossili e nel nucleare e quadruplicando il livello di dieci anni fa. Nel settore elettrico, circa il 70% degli investimenti complessivi sono stati indirizzati verso le fonti rinnovabili, principalmente eolico, solare fotovoltaico e idroelettrico per un ammontare complessivo di 288 miliardi di dollari. La Cina, che ha assunto ormai da anni un ruolo guida nello sviluppo delle FER, raccoglie quasi un terzo di tali investimenti, seguita da Unione Europea, Stati Uniti e Giappone. Va inoltre sottolineato come gli avanzamenti tecnologici degli ultimi anni consentano di stimare per i nuovi impianti alimentati a FER una produzione annuale attesa di un terzo superiore a quella del passato, a parità di capacità produttiva installata.

In tutti gli scenari del WEO 2016, le FER registrano tassi di crescita rilevanti. Nel New Policies Scenario, che tiene conto degli impegni assunti dai diversi paesi nell’ambito dell’Accordo di Parigi ma non delle politiche ritenute sufficienti a conseguire l’obiettivo dei 2°, le rinnovabili sono destinate a coprire nel 2040 il 37% della domanda globale di energia elettrica (rispetto al 23% nel 2014), il 15% della domanda globale di calore (dall’attuale 9%) e il 7% della domanda di energia dei trasporti. Sempre nel 2040 si stima che la capacità di generazione di elettricità da FER rappresenterà circa la metà della capacità complessivamente installata. La maggior parte dell’incremento è riconducibile alle FER variabili, in particolare eolico e fotovoltaico, mentre poco più di un quinto sarà destinato alle tecnologie dispacciabili. Nonostante la forte penetrazione di eolico e solare fotovoltaico (la cui produzione nel periodo 2014-2040 dovrebbe aumentare annualmente del 6,7 e del 9,8%), resa possibile dalle riduzioni di costo stimate rispettivamente nell’ordine del 10-25% e 40-70%, la principale fonte di generazione rinnovabile rimane comunque l’idroelettrico. Va peraltro tenuto conto che, proprio per i progressi tecnologici, circa il 60% della capacità di generazione da FER non richiederà al 2040 alcun sussidio. Nei settori diversi dall’elettrico, mentre maggiore incertezza caratterizza l’impiego delle FER nelle abitazioni, la loro crescita nella produzione di calore nei processi industriali rimane relativamente marginale, passando tuttavia dall’attuale 8% al 13% nel 2040, soprattutto grazie alla biomassa e in misura inferiore a cogenerazione, solare termico e geotermico. Quanto ai trasporti, infine, molte delle prospettive rimangono legate allo sviluppo dei biocombustibili così come dei combustibili alternativi, quali elettricità e idrogeno, oltre che al miglioramento dell’efficienza dei veicoli. Proprio lo sviluppo dei veicoli elettrici alimenta oggi numerose aspettative, che assumono tuttavia rilievo in un’ottica ambientale soprattutto se la loro diffusione si lega a una maggiore produzione da FER. A riguardo, si stima che un veicolo ogni dieci venduti sarà elettrico e che circa il 40% dell’energia utilizzata da tali veicoli sarà prodotta da FER.

Figura 2 - Energia elettrica prodotta da FER nel 2014 e nel 2040. New Policies Scenario

 

Fonte: elaborazione da dati World Energy Outlook 2016, AIE

A livello di policy, l’ulteriore accelerazione nella penetrazione delle cosiddette FER non programmabili, come solare fotovoltaico, eolico e idroelettrico ad acqua fluente sta determinando, a pochi anni di distanza dalle riforme introdotte dai processi di liberalizzazione/privatizzazione, una rinnovata riflessione sul complessivo assetto del settore elettrico per fornire risposta alle problematiche tecniche, economiche e di disegno istituzionale poste dalla variabilità e dall’aleatorietà di tali fonti. Secondo le stime del WEO 2016, le criticità riguarderanno in particolare l’Europa anche senza un rafforzamento delle attuali politiche, con un crescente rischio di tagli della produzione da FER. Le simulazioni dell’AIE segnalano inoltre come le tradizionali misure di integrazione quali il rafforzamento delle reti di trasmissione e di distribuzione e il ricorso a fonti flessibili di produzione (quali ad esempio idroelettrico a bacino e gas) possano essere sufficienti fino a quote di produzione nell’ordine del 25%. Oltre tale soglia si ritiene necessario definire un mix di interventi che richiede la combinazione di diversi strumenti, che includano anche una revisione dei meccanismi di partecipazione al mercato di tali fonti, forme di gestione della domanda e di sistemi di accumulo, all’interno di una complessiva strategia di integrazione che deve naturalmente essere diversa in funzione delle specificità di ciascun sistema energetico.

Proprio quest’ultimo aspetto induce qualche elemento di riflessione sul sistema energetico italiano. Come purtroppo reso evidente dai ritardi del nuovo decreto di incentivazione alle FER elettriche e dai diversi interventi di regolazione per favorire la progressiva integrazione delle FER nel sistema elettrico1, rimane ancora assente un percorso chiaro di medio e lungo termine che sia in grado di indirizzare le decisioni degli operatori sia dal lato della produzione che del consumo. Tale scelta, ormai irrimediabilmente consolidatasi negli ultimi anni, non solo ha determinato costi crescenti per la necessità di gestire esiti non voluti, ma ha inoltre precluso al nostro paese la possibilità di giocare un ruolo attivo nei cambiamenti in atto a livello globale e, di conseguenza, ha di fatto comportato la sostanziale rinuncia ai vantaggi economici e industriali che potevano derivare dal proporre modelli culturali differenti.

 

1 Per una ricostruzione del caso italiano, si veda Cassetta et al. (2015), Integrating renewable energy sources into electricity markets: Power system operation, resource adequacy and market design. Economics and Policy of Energy and the Environment, 2, pp. 149-166.