Al fine di comprendere a che punto è lo sviluppo del Power to Gas in Germania abbiamo intervistato Eva Hennig, Responsabile per le politiche energetiche europee di Thüga, un gruppo che detiene partecipazioni azionarie di minoranza in 100 multiutility attive nei settori dell’elettricità, del gas, del ciclo dell’acqua, del calore e delle telecomunicazioni. Con 2 milioni di clienti gas, 4 milioni di clienti elettrici e oltre 17.000 dipendenti, il gruppo Thüga costituisce la più grande alleanza di utility della Germania.

Veniamo subito al dunque: a che punto siamo con la cosiddetta Energiewende, la transizione energetica tedesca?

Difficile dirlo, sicuramente è molto più complessa, lenta e costosa di quanto alcuni politici abbiano immaginato, La politica si è concentrata molto sul comparto elettrico che ha effettivamente raggiunto risultati importanti: il 38% dell'elettricità prodotta in Germania proviene da fonti rinnovabili. Tuttavia, la penetrazione di queste ultime è ben più bassa nel settore residenziale (13%) e nei trasporti (5%). Senza parlare dell'efficientamento energetico del comparto residenziale che, per ora, ha riguardato meno dell’1% degli edifici. A livello aggregato, si può quindi affermare che il processo di transizione versa ancora in uno stadio iniziale.

C’è quindi tanto da fare e non solo in termini di quota delle rinnovabili ma anche lato infrastrutture e politiche. Fortunatamente, le tecnologie non mancano e molto dipenderà da come verranno promosse negli anni a venire. Oltre all'energia elettrica rinnovabile, penso al Power to Gas, al Power to Heat, all’idrogeno, al biometano e alla cogenerazione, che rappresentano le basi per un futuro sostenibile in tutti i settori.

All’interno di Thüga stiamo cercando di portare avanti una pluralità di soluzioni tecnologiche, partendo dal presupposto che costruire nuove infrastrutture richiede capitali e tempo e che risulta pertanto ottimale adottare tecnologie che consentono di sfruttare le infrastrutture esistenti. 

Che ruolo stanno giocando i sistemi di stoccaggio nel mercato tedesco dell’energia?

Anche qui occorre distinguere i diversi significati di "storage". Per quanto riguarda il gas, ad esempio, in Germania si concentrano oltre 200 TWh dei 1.066 TWh di capacità di stoccaggio in depositi sotterranei dell’Unione Europea. Si tratta di un'ampia disponibilità a sostegno del sistema elettrico nazionale che permette al settore energetico di poter disporre di 6.300 GWh/g addizionali (tasso massimo di prelievo), un ammontare significativo e con implicazioni positive in termini di sicurezza.

La situazione è invece più complessa se si guarda allo stoccaggio di energia elettrica, ovvero le batterie, che forniscono una copertura maggiormente incentrata sul breve termine.

Tra queste due soluzioni ve ne è una intermedia, il Power to Gas, che converte l’elettricità in idrogeno il quale, a sua volta, può essere utilizzato direttamente nei trasporti, per il riscaldamento o nell’industria oppure riconvertito nuovamente in elettricità. Una volta risolto il problema dello stoccaggio, il Power to gas garantirebbe una soluzione trasversale e integrativa rispetto agli attuali sistemi di stoccaggio di gas e di elettricità, consentendo un maggior raggio di azione sul medio termine: ad esempio accumulando in estate l'energia in eccesso prodotta dal fotovoltaico in vista dell'inverno.

Venendo al Power-to-Gas, quali sono i potenziali sviluppi sul mercato tedesco, anche tenendo conto delle altre tecnologie di stoccaggio?

L’Agenzia tedesca per l'energia (DENA) in collaborazione con sessanta tra aziende, associazioni di categoria e partner industriali ha finalizzato, proprio nell’estate 2018, il più ampio studio mai prodotto sulla transizione energetica tedesca. Nelle conclusioni si afferma che solo un mix di tecnologie garantirà il quasi totale azzeramento delle emissioni di anidride carbonica al 2050.

Ciò esclude di fatto il ricorso alla totale elettrificazione dei consumi energetici, un'idea che negli ultimi anni è stata considerata da alcuni politici come la soluzione migliore. Secondo questo studio, il sistema energetico avrebbe bisogno di 15 GW di installazioni Power to Gas al 2030. Una prospettiva molto ambiziosa se si considera che se così fosse bisognerebbe installare 1,5 GW di nuova capacità all’anno, ossia circa 100 volte in più rispetto ai trend che si sono registrati fino ad oggi.

È necessario quindi iniziare a ragionare sulla costruzione di nuovi impianti e sull’integrazione del P2G nel mercato europeo del gas, poiché è sempre più evidente che il Power-to-Gas contribuirà in maniera significativa al raggiungimento dei target climatici dell'Unione Europa.

Da un punto di vista termodinamico, non vi è il rischio di elevate perdite di energia associate al P2G?

Ovviamente, nel momento in cui si produce idrogeno da energia elettrica vi è una perdita di energia. Attualmente gli impianti P2G hanno un tasso di efficienza del 70-75%. Sappiamo però che questo parametro aumenterà (seppur con un aumento dei costi), potenzialmente raggiungendo la soglia dell’85%, soprattutto grazie all'avvento di nuovi materiali. Alla prima perdita di energia va inoltre aggiunta la perdita che deriva dalla riconversione in elettricità. Per questa ragione, riteniamo che l'idrogeno prodotto vada usato direttamente come gas nella generazione di calore e soprattutto nei trasporti, dove può giocare un ruolo determinante nell'abbattimento delle emissioni. A tal proposito va sottolineata l'importanza delle infrastrutture di rifornimento: entro la fine del 2019, in Germania, ci saranno 100 punti di ricarica a idrogeno: tanti se comparati con i dati degli altri paesi europei, pochi se si considera che sul territorio nazionale vi sono 858 stazioni di gas metano (1229 in Italia).

Che cos’è il Frankfurt Pilot project? Cos’è mancato alla sua totale fattibilità?

Il Frankfurt Pilot è un impianto pilota che ha coinvolto 13 aziende del gruppo Thüga. Si tratta di un piccolo progetto (300 kWel) che ha avuto l'obiettivo di testare la flessibilità di una particolare tipologia di elettrolizzatori (PEM - membrana elettrolitica polimerica), al fine di comprendere la gestione dell'idrogeno e l'apporto del P2G nel mercato primario dell'energia. I risultati sono stati molto soddisfacenti e l'impianto sperimentale è stato il primo a iniettare idrogeno in una rete di distribuzione del gas locale dimostrando la possibile integrazione con le infrastrutture esistenti. Una volta ultimati tutti i test, l´impianto è stato smantellato. Sfortunatamente la legislazione tedesca attuale non favorisce, soprattutto da un punto di vista economico, un investimento di quel tipo.

A proposito di legislazione, in che modo crede che possa sostenere l'avanzata del P2G?

Distinguiamo innanzitutto tra legislazione e regolazione. Se si parla di legislazione, l'obiettivo è quello di ragionare sull’integrazione dell'idrogeno nel mercato europeo del gas. In questo caso l'esempio emblematico è quello del biometano: dei 9.500 impianti di produzione, solo 220 sono collegati alla rete gas poiché non vi è un mercato di sbocco, se non in parte per la produzione di energia elettrica. Per quanto riguarda l'idrogeno si torna ancora una volta al suo sviluppo nel settore industriale. In questo caso, un ruolo maggiore potrebbe essere garantito dal mercato dei permessi di emissione (ETS) con il quale le aziende si devono misurare. Si pensi ad una conversione dei grandi settori energivori, come acciaio, industria chimica e dei fertilizzanti, che attualmente utilizzano gas o addirittura carbone: non avrebbe un impatto enorme in termini ambientali? Il supporto della legislazione si traduce, ovviamente, anche in termini economici. Attualmente, in Germania, 30 miliardi di euro vengono spesi a supporto delle energie rinnovabili, principalmente destinate alla generazione elettrica. Allo stesso modo va previsto un sostegno al P2G, limitato nel tempo e basato su sistemi ad aste.

L'altra faccia della medaglia riguarda la regolazione. Al momento, per diverse ragioni, il regolatore non incentiva la costruzione di nuovi impianti P2G né nel settore elettrico né nel settore gas. Fortunatamente si stanno sviluppando interessanti spazi di discussione che speriamo costituiscano la base per intervenire concretamente. La recente conferenza tenutasi a Linz, in Austria, che sancirà la prima alleanza europea sull’idrogeno, ne è un esempio. Altrettanto importante sarà il Third Energy Package dell’Unione Europea con focus sul settore gas. Il Clean Energy Package, infatti, ha toccato molti temi relativi al mercato elettrico, ma l'integrazione di gas rinnovabili richiede anche la modernizzazione delle leggi sui gas.