All’interno del sistema energetico italiano, il gas naturale ricopre un ruolo chiave rappresentando, con il 35% dei consumi di energia primaria nel 2018, la prima fonte energetica del Paese coprendo, nel solo settore civile, il 50% dei consumi energetici. Anche a causa delle elevate escursioni stagionali, la corretta gestione di questa risorsa dipende dal dimensionamento e dalla magliatura della rete gas, oltre alla capacità di stoccaggio di circa 170 TWh di gas, che è pari ad un quarto della domanda annua.
Il gas copre anche il 46% dei consumi energetici nel settore industriale, mentre nel settore termoelettrico il suo impiego sta via via sostituendo l’utilizzo di combustibili fossili - la quota di produzione elettrica a gas naturale è passata dal 37% del 2000 al 44% del 2018 - accompagnando così il settore verso il phase out dal carbone.
In un contesto di graduale decarbonizzazione e crescita delle energie rinnovabili, il gas naturale può servire da ponte per la transizione energetica garantendo il più basso livello di emissioni di CO2 ed inquinanti. Il passaggio verso sistemi di generazione di energia ad emissioni prossime allo zero richiederà che i sistemi di generazione convenzionali lascino gradualmente spazio alla penetrazione graduale delle FER, fornendo al contempo flessibilità e servizi di sicurezza nel modo più pulito possibile. Questo processo sottintende una sostanziale rivisitazione del modello di business degli impianti di generazione da indirizzarsi attraverso meccanismi di mercato dedicati (es. Capacity Market) e la graduale introduzione di sistemi misti in logica Virtual Power Plant.
Infine, come particolarità tutta italiana, il gas è impiegato anche nella mobilità. Sebbene rappresenti solo il 2% delle fonti energetiche utilizzate nel settore dei trasporti, circa 900.000 autovetture e circa 100.000 veicoli commerciali alimentati a gas naturale compresso (CNG) o liquefatto (GNL) circolano sulle strade del Paese, rendendo l’Italia il Paese in Europa con la maggior presenza di mobilità a gas naturale. Di grande attualità è inoltre il potenziale di sviluppo nella mobilità pesante, in cui soprattutto il GNL potrà avere un ruolo in forte ascesa già nell’immediato futuro, apportando un beneficio ambientale in quel comparto della mobilità cui il processo di elettrificazione potrebbe essere più lento.
Come sta avvenendo per tutti i vettori energetici, anche il gas si trova ad esplorare il ruolo e il valore delle fonti energetiche rinnovabili, garantendo energia sicura e accessibile ai cittadini e al sistema produttivo. In questo senso, lo sviluppo di gas rinnovabili e la decarbonizzazione efficiente dei settori finali (in maniera complementare con le rinnovabili elettriche) appaiono le vie perfettamente percorribili e da percorrere. In particolare, attraverso il biometano e l’idrogeno.
Il biometano è ottenuto da biomasse agricole (colture dedicate, sottoprodotti e scarti agricoli e deiezioni animali), agroindustriali (scarti della filiera della lavorazione della filiera alimentare) e la frazione organica dei rifiuti solido urbani (FORSU). Il suo impiego all’interno del processo di transizione energetica, che l’Italia è chiamata a svolgere, può essere accelerato dalla riconosciuta expertise nazionale nella produzione di biogas a livello internazionale, fonte primaria del biometano, sia in termini di volumi sia in termini di sostenibilità della produzione.
Non solo, anche la normativa italiana supporta un aumento della produzione di biometano. Attraverso il DM del 2 marzo 2018, infatti, l’Italia ha introdotto un doppio sistema di incentivazione per i progetti realizzati entro il 2022 per la diffusione del biometano ad uso trasporto: da un lato, vengono finanziate la conversione o la realizzazione di nuovi impianti di produzione e dall’altro viene dato sostegno alla costruzione di nuove stazioni di servizio a biometano. Con questo contesto, Snam stima che gli allacciamenti di biometano potrebbero raggiungere 76 TWh nel 2030, a fronte degli attuali 4 TWh.
Sebbene sembrino quindi esserci tutte le condizioni a favore di un maggior impiego del biometano in Italia, risulta importante riflettere sul fatto che oggi il biogas viene in gran parte utilizzato per la produzione di energia elettrica rinnovabile e pesa circa il 3% sul totale rinnovabile prodotto in Italia. Pertanto, un maggior impiego del biometano dovrà richiedere una compensazione da parte di altre fonti di energia rinnovabile nella generazione elettrica al fine di poter raggiungere gli obiettivi di policy sulle rinnovabili al 2030.
Tra i vantaggi del biometano c’è la sua immediata disponibilità, dovuta al fatto che può essere immesso nelle attuali reti di trasmissione del gas, senza richiedere la costruzione di reti gas ad hoc. Tuttavia, è importante sottolineare la necessità di sostenere investimenti adeguati sulla rete gas affinché si assicuri sicurezza dell’approvvigionamento.
Oltre al biometano, l’idrogeno rappresenta un’altra valida opzione per la decarbonizzazione della rete gas poiché può essere prodotto da fonti energetiche rinnovabili, come il solare, l’eolico e l’idroelettrico. L’idrogeno così prodotto viene definito “verde” e può essere stoccato e fungere da “cuscinetto” per una maggiore produzione di elettricità rinnovabile ad intermittenza. In questo modo, la produzione di idrogeno può sfruttare il crescente trend di elettrificazione dei consumi e l’aumento della produzione di energia elettrica da rinnovabili e, attraverso l’elettrolisi (Power to Hydrogen), garantire stabilità alla rete di distribuzione elettrica generando combustibile.
Uno dei principali ostacoli alla produzione dell’idrogeno è da anni l’elevato impegno economico richiesto ma la continua riduzione dei costi di investimento per eolico, fotovoltaico ed elettrolizzatori consentirà di diminuire i costi di produzione dell’idrogeno rinnovabile fino a 1,5- 2,5 eur/kg (38-63 €/MWh) al 2030.
Se nel lungo periodo l’idrogeno verde può apparire come una valida opzione, a complemento dell’elettrificazione, nel breve periodo la decarbonizzazione del sistema gas può essere garantita dall’utilizzo del sistema CCS – Carbon Capture and Storage per la produzione del cosiddetto idrogeno blu. La CCS post-combustione è in grado di ridurre a zero l’impatto in termini di emissioni di GHG e ha il vantaggio di poter essere applicata ad installazioni già esistenti, come centrali elettriche o grandi installazioni industriali.
A livello tecnologico, infine, l’idrogeno può avere un ruolo importante, al pari del biometano, nella decarbonizzazione della rete gas con quote fino al 10% che possono essere introdotte nell’attuale rete gas senza modifiche strutturali e, in prospettiva 2050, passare da questa condizione blended a reti interamente a idrogeno.
La transizione energetica del sistema gas richiederà investimenti ed impegno da parte di tutti gli attori coinvolti. All’interno del piano strategico 2018-2022 di Snam (che verrà aggiornato a breve), incentrato molto sulla sostenibilità, sono previsti 5,7 miliardi di investimenti, il 10% in più rispetto a quanto previsto nel precedente business plan. Nel dettaglio, sono previsti 4,8 miliardi di investimenti nella rete di trasporto, 700 milioni destinati allo stoccaggio e alla rigassificazione e 200 milioni per la transizione energetica (biometano, mobilità sostenibile ed efficienza energetica). Anche a livello globale,secondo il Global Gas Report 2019, gli investimenti nelle reti gas sono previsti crescere, per un ammontare che arriva fino a 440-500 mld di doll/anno.
In una logica prospettica, la graduale introduzione dell’idrogeno prodotto da fonti rinnovabili potrà abilitare una più completa convergenza e sinergia tra i settori elettrico e termico con applicazioni a partire dal settore della mobilità per le quali le reti gas potranno accelerarne in maniera sostanziale la go-to-market. Tale sviluppo, oltre che da una sempre più massiccia presenza di rinnovabili elettriche, passa anche dalla disponibilità di tecnologie nelle diverse fasi della filiera energetica. Si tratta di nuove filiere tecnologiche che necessitano di attività di ricerca e sviluppo ed in cui è ipotizzabile un posizionamento di leadership europeo ed italiano.
Sembrano quindi esserci tutte le carte in regola per procedere verso un sistema energetico ad emissioni zero che da qui ai prossimi 30 anni rivoluzionerà tutti i canoni del mondo dell’energia. Le condizioni ci sono, quindi, è importante agire subito con le adeguate attrezzature e con uno sguardo verso il futuro.
