Lo stupore destato dalla “natura che riprende i suoi spazi” nel primo, quasi ingenuo lockdown si è accompagnato alla speranza di un’economia a zero impatto ambientale. Immagini satellitari di una Terra sgombra dalle emissioni ci hanno proiettato nel futuro che molti desiderano, ma le istantanee si sono sbiadite nell’incertezza radicale alimentata dal Covid-19 e nell’illusorio ritorno estivo alla normalità. Che futuro ci attende?

Il World Energy Outlook 2020 (WEO 2020) dell’AIE si cimenta nel difficile esercizio divinatorio, concentrandosi sulla scadenza del 2030, in linea con l’orizzonte temporale di iniziative quali il Climate and Energy Framework della Commissione Europea. Solo qualche accenno è dedicato all’orizzonte del 2050 in un apposito scenario. La transizione del settore energetico verso fonti di minore impatto climatico è un processo centrale nelle previsioni formulate dall’IEA.

L’outlook for electricity di quest’anno si pone in un punto di osservazione caratterizzato da una geometria surreale, come in un quadro di Escher. Dopo anni di progressivo decremento dei costi livellati di generazione di elettricità da fonti rinnovabili, oggi la comunità scientifica è in grado di formulare previsioni sulla diffusione del solare e dell’eolico con il beneficio di un’incertezza tecnologica quasi svanita. Tuttavia, l’emergenza sanitaria ha prodotto implicazioni contrastanti sull’operazione di sconto dei valori futuri. Da un lato, gli operatori sono costretti a concentrarsi sul presente: con la domanda di energia ai minimi, conta soprattutto trovare impieghi alternativi agli impianti convenzionali che sono stati spiazzati. D’altro canto, i tassi d’interesse sono ai minimi storici, abbattendo i costi di finanziamento degli investimenti. Questo contrasto può fornire un interessante banco di prova al dibattito tra economisti su cosa davvero stimola gli investimenti: la domanda, per es. tramite il Recovery Fund; o la riduzione dei costi?

Il WEO 2020 presenta tre scenari rilevanti per l’orizzonte 2030. Nello scenario più ottimistico (SDS-Sustainable Development Scenario), ma anche negli scenari meno favorevoli (STEPS-Stated Policy Scenario e DRS-Delayed Recovery Scenario), il settore energetico viaggia verso una crescente elettrificazione. Nel mix elettrico, si prevede il primato dell’energia solare tra le fonti rinnovabili, in termini di crescita (13% annuo nello scenario STEPS), pur senza spodestare l’idroelettrico in capacità. Nello scenario STEPS, entro il 2030 il 40% dell’offerta di energia elettrica proverrà dalle rinnovabili, compreso l’idroelettrico. La Cina sarà trainante, con un’espansione nella capacità delle fonti rinnovabili pari alla somma delle produzioni elettriche di Francia, Germania e Italia. Di conseguenza, sarà sempre maggiore il bisogno di soluzioni per la flessibilità, esemplificate dalle smart grid, dalle batterie, dall’idrogeno verde. Tenendo conto anche del declino del carbone, le emissioni globali di gas climalteranti dovrebbero ridursi del 38%.

Le proiezioni di una forte crescita delle rinnovabili nel WEO 2020 sono in linea con i risultati delle pubblicazioni scientifiche più recenti, ma essendo formulate su scala globale nascondono variazioni locali e negli impieghi. La percentuale di elettricità generata da rinnovabili nel 2030 sarà pari all’80% in Cile nelle previsioni di Simsek et al. (2020, Energy n. 206), ad oltre il 90% nei Paesi MENA secondo Aghahosseini et al. (2020, Energy Strategy Reviews n. 28). De Rosa e Castro (2020, Energy n. 205) mostrano che entro il 2030 solare ed eolico sono destinati a superare l’idroelettrico nel mix elettrico australiano, ferma restando la prevalenza delle fonti fossili oltre il 50%. In un lavoro di Haas et al. (2020, Applied Energy n. 262), il solare rappresenta la soluzione meno costosa per l’estrazione di rame entro il 2030 nella maggior parte dei Paesi coperti dalla studio (Cina, Australia, Messico, Cile, Perù). He et al. su Nature Communications (2020) prevedono che se la tendenza alla riduzione dei costi livellati delle rinnovabili proseguirà con il ritmo attuale, la Cina sarà in grado di produrre dalle rinnovabili il 62% della sua energia elettrica entro il 2030.

ll WEO tocca anche il tema dell’idrogeno “verde”, ma non ne esamina in dettaglio le profonde implicazioni per la struttura organizzativa del settore elettrico. L’idrogeno verde fornisce al gestore di un impianto alimentato a fonti rinnovabili l’opzione tra offrire energia sul mercato all’ingrosso, anche cogliendo occasioni di arbitraggio (“time-shift”), ed alimentare il processo di elettrolisi. Inoltre, l’idrogeno verde può potenziare la capacità di immagazzinamento utile a smussare i picchi stagionali e ad alleviare le conseguenti criticità per la rete. Pur risultando ancora poco diffuso nelle proiezioni del WEO al 2030, l’idrogeno verde potrà contribuire alla riduzione delle emissioni nella produzione industriale e nei trasporti. Si immagina persino un impiego dell’idrogeno verde per elettrificare il trasporto aereo, ma solo su rotte relativamente brevi. Alcuni studi, tra cui il recente contributo di Glenk e Reichelstein in un numero di Nature Energy del 2019, mostrano che l’idrogeno verde è già competitivo in alcune applicazioni di nicchia rispetto all’idrogeno grigio, sulla base di casi relativi alla Germania e al Texas, e prevedono che lo sarà su ampia scala entro un decennio.

Il report lascia aperti alcuni interrogativi sull’upgrade delle reti. Un’espansione nella capacità di trasmissione maggiore dell’80% rispetto al decennio trascorso, prevista nello scenario STEPS, richiede un’attenta riflessione a proposito della pressione che questi investimenti eserciteranno sulle finanze pubbliche, soprattutto alla luce del titanico sforzo a cui è già sottoposta la spesa pubblica per fronteggiare l’emergenza Covid. Si tratta di 2 milioni di km di linee di trasmissione e di 14 milioni di linee di distribuzione in più. Il progresso nelle batterie e lo sviluppo delle comunità energetiche (tema non toccato dal WEO) potrebbero allentare l’urgenza degli investimenti nella rete.

Analoghe riflessioni sono auspicabili sull’opportunità di un rilancio della politica industriale nazionale, anche con riferimento all’idrogeno, visto da molti governi come un’occasione per la ripresa economica. Il WEO prevede che l’India svolgerà un ruolo trainante nel settore dell’idrogeno verde. L’Europa si sta attrezzando per competere, come dimostrato dai piani nazionali adottati nel 2020 da Germania, Paesi Bassi e Portogallo, in anticipo sulla “Hydrogen Strategy for a climate-neutral Europe” della Commissione Europa (COM(2020) 301 del luglio 2020) e su una iniziativa francese.