L`efficienza energetica

energetica
Massimo Beccarello
Dipartimento di scienze economico-aziendali
1
Lotta ai cambiamenti climatici: Gli sforzi europei
Obiettivi di sostenibilità ambientale europei
Emissioni CO2:
-20% rispetto al 1990
Fonti rinnovabili:
Efficienza energetica:
+ 20% sul consumo finale
+20% risparmio energia primaria
Emissioni CO2:
-40% rispetto al 1990
Efficienza energetica:
+ 27% sul consumo finale
Ambiziose politiche non vincolanti
Emissioni EU di CO2 equivalente
Mt CO2
6.000,0
Fonti rinnovabili:
5.319,5
4.869,4
4.917,7
5.018,8
4.786,2
4.855,7
4.260,1
4.255,6
4.000,0
Target CO2
40% al 2030
3.191,7
Target CO2
20% al 2020
2.000,0
1.063,9
0,0
1990
1994
1995
1996
2000
2005
2011
Target CO2
80% al 2050
2020
2030
2050
2
Gli obiettivi di sostenibilità ambientale al 2050
Consiglio europeo ottobre 2009: commitment
2050 rispetto ai livelli del 1990
-90% al
Roadmap
DG Clima
Low Carbon Economy Roadmap 2050
DG Energy
Energy Roadmap 2050
Target 2050 CO2:
Target 2050 FR:
Target 2050 EE:
- 80% rispetto al 1990
+ 55% sul consumo
finale
+ 40% risparmio energia
primaria rispetto al 2005
GHG reductions compared to 1990
2005
2030
2050
Total
-7%
-40 to -44%
-79 to -82%
Power (CO2)
-7%
-54 to -68%
-93 to -99%
Industry (CO2)
-20%
-34 to -40%
-83 to -87%
Transport (inel. CO2 aviation, exel. maritime)
+30%
+20 to -9%
-54 to -67%
Residential and services (CO2)
-12%
-37 to -53%
-88 to -91%
Agriculture (non-CO2)
-20%
-36 to -37%
-42 to -49%
Other non-CO2 emissions
-30%
-72 to -73%
-70 to -78%
Sectors
A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050
3
Lotta ai cambiamenti climatici: Gli sforzi europei
Impatti economici delle scelte ambientali
Considerando un abbattimento del 40% delle emissioni collegato ad ambiziosi
propostiti di efficienza energetica, sono stimati i costi totali in miliardi di euro al
2030 (media annuale 2011-2030) e al 2050 (media annuale 2031-2050) che
l Europa dovrà sostenere.
GHG 40/EE
Impatti economici nel sistema
Costi totali del sistema energetico
europeo (Mld ) considerando la media
annuale 2011/30 e 2031/50
2030
2050
2.089
2.881
I costi totali del sistema per l intero sistema energetico includono i costi capitali
per installazioni energetiche (come ad esempio impianti di produzione energetica
e infrastrutture energetiche) costi di vendita dell energia (combustibili fossili +
elettricità + vapore) e costi diretti degli investimenti in efficienza energetica.
Fonte: Impact assessment on energy and climate policy up to 2030
European Commission
4
Lotta ai cambiamenti climatici: Gli sforzi europei
Evoluzione delle emissioni globali di CO2
Stima incremento emissioni mondiali 2011-2035
Emissioni mondiali CO2 2011
Mt CO2
2035 = + 38 %
43.111
(12%)
(8%)
31.161
(3%)
+1%
- 8%
- 10%
(17%)
(12%)
(4%)
+ 74 %
(39%)
(31%)
+ 45%
(36%)
Fonte: IEA, WEO 2013 - Current Policies Scenario
(38%)
5
Lotta ai cambiamenti climatici: Gli sforzi italiani
Evoluzione delle emissioni globali di CO2
Sviluppo Roadmap 2050 (1990
2050)
Mt CO2
700,0
575,0
600,0
519,0
500,0
454,0
400,0
Target CO2
40% al 2030
Target CO2
21% al 2020
311,4
300,0
Target CO2
80% al 2050
200,0
103,8
100,0
0,0
1990
2005
Fonte: Elaborazioni Confindustria su dati SEN e Roadmap 2050
2020
2030
2050
6
Sicurezza energetica
Dipendenza dalle fonti primarie in Italia e UE
Rapporto tra import netto e consumo lordo
Solids
85%
Oil
Natural gas
95%
93 %
72%
88%
92%
97%
98%
100%
100%
83%
64%
92%
41%
2010
Fonte: EU Energy trends to 2030 , Update 2009
103%
50%
2030
2010
2030
7
Confronto borse europee e delta PUN
2008
/MWh
PUN - PME
Italia
Germania
PME*
2013**
Nord Pool
Spagna
Francia
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
31,91
20,40
23,80
23,80
19,03
21,06
2008
2009
2009
2010
2011
21,87
0
2012
2013
PME:indice sintetico del costo
alle frontiere italiane calcolato come media dei prezzi quotati su EEX, Powernext ed
EXAA, ponderata per i rispettivi volumi.
** Media dei prezzi da gennaio a giugno 2013
Fonte: GME
8
Rapporto: Efficienza energetica
Fonti rinnovabili
efficienza rispetto
alle fonti rinnovabili nel raggiungere il target SEN EE 24%
Previsioni Consumo Finale Lordo Anno 2020 (MTEP)
10,1
10,8
1,3
3,1
Risparmio
incrementale per
centrare target
EE 20%
Effetto crisi
PAEE 2007
Risparmio
incrementale per
centrare target
EE 24%
EFFICIENZA
Risparmi non previsti
11,2
167
6,7
144,8
133,6
Risparmio
Risparmio
77 Mt CO2
126,9
93 Mt CO2
Scenario consumi 2020
inerziale
Trend PAEE 2011 con
obiettivi raggiungibili al
2016
Target EE 24%
al 2020
Target EE 20% al
2020
RINNOVABILI
Target FR 20% su consumi finali lordi (MTEP)
20%
20%
20%
20%
- 62 Mt CO2
33,4
28,9
26,7
25,4
Risparmio
59 Mt CO2
2020
2020
2020
2020
*Per calcolare la CO2 risparmiata si è assunto un coefficiente di emissione pari a 2,32 tCO2/tep come se il combustibile fossile
risparmiato sia il gas naturale.
9
Rapporto: Efficienza energetica
Fonti rinnovabili
efficienza rispetto
alle fonti rinnovabili nel raggiungere il target SEN EE 24%
139
Mt CO2 eq
103
77
121
FR 38,8%
152
93
62
59
FR 38,8%
EE FR
575
472
454
447
423
* E stato usato il fattore moltiplicativo 2,32 per calcolare la CO 2 risparmiata da ogni Mtep
Fonte: Elaborazioni su dati SEN
EE 61,2%
10
Contributo percentuale alla riduzione dei
consumi finali
Gli ambiti di intervento sono stati individuati nei settori che, secondo la
SEN, hanno il maggior potenziale di risparmio energetico
Residenziale
Industria
Terziario
Trasporti
17%
27%
41%
48%
19%
16%
16%
2016
Fonte: Elaborazioni su dati Enea
16%
2020
11
Smart Energy Project: gli ambiti di intervento
Urban Networks
Obiettivo
Creazione di una città intelligente basata su llo sviluppo sostenibile (sociale, ambientale,
energetico) con incremento della qualità della vita , innovazione tecnologica ed uso
intelligente delle risorse.
City Planning and
Government
Smart Buildings
Obiettivo
per un uso efficiente ed
produzione al suo impiego,
quale fattore determinante in
termini di sostenibilità
ambientale, economica e
sociale
Industrial cluster
Obiettivo
Individuare le soluzioni tecnologiche e regolatorie
produttivi industriali
Smart Energy
Obiettivo
Riqualificare il patrimonio
immobiliare residenziale e
smart ,
sistemi intelligenti di gestione
degli edifici e riduzione dei
consumi
Efficientamento sistema elettrico
Obiettivo
Valutare le problematiche del sistema elettrico
nazionale - alla luce degli investimenti sostenuti
nel termoelettrico e nelle fonti rinnovabili
e individuare le opportune soluzioni tecnologiche
12
City Planning e Government
Il mercato energetico si sta evolvendo verso un modello di generazione distribuita
che richiede una gestione intelligente dei processi di produzione e di consumo
che devono essere governati in tempo reale
garantire un
dalla produzione al suo
impiego, quale fattore determinante in termini di sostenibilità ambientale, economica
e sociale
sviluppo di edifici e sistemi di trasporto più efficienti, la diffusione di misure in grado di
ridurre il traffico e le emissioni di CO2, il riciclaggio delle acque e dei rifiuti
Sicurezza urbana, mobilità sostenibile, efficienza energetica sono gli ambiti
privilegiata dai progetti italiani ma assumono una valenza Smart solo se integrati in
un modello di open data e open services che consenta di raccogliere, organizzare e
leggere le informazioni
13
Urban Networks
Una Smart City non può prescindere da soluzioni innovative per le Smart Urban
Networks che deve comprendere: ICT; Infrastrutture energetiche; Mobilità Elettrica;
Smart Lighting; Active demand; Integrazione FER
Lo studio si è soffermato sui seguenti ambiti applicativi:
Smart Grid,
Consapevolezza ed Efficienza nei consumi
Smart Lighting
Teleriscaldamento
Con un programma di sostegno agli investimenti in questi settori, attraverso
delle azioni di policy proposte, nel periodo 2014-2020 si potrebbero
ridurre i consumi di energia primaria per 16,8 Mtep corrispondenti ad un abbattimento
delle emissioni pari a 38,5 Mt CO2eq. In energia finale ciò si traduce in un risparmio di
8,95 Mtep ed ad un abbattimento di 20,76 Mt CO2eq.
Totale Urban Networks
Riduzione consumi energia primaria
Valorizzazione economica riduzione consumi energia primaria
CO2 evitata
Valorizzazione economica CO2 evitata
()
tep
ton CO 2
Saving
16.847.308,4
11.525,2
38.500.922,1 14
635,3
Smart Buildings
Le costruzioni nel loro ciclo di vita consumano il 50% della energia, causano oltre il
40% delle emissioni inquinanti e producono oltre il 25% dei rifiuti complessivi
Per questo un edificio sostenibile deve tendere a:
Ridurre le emissioni di CO2
Contenere il fabbisogno energetico con sistemi domotici e di automazione,
pompe di calore ed elettrodomestici intelligenti
Utilizzare prodotti a ridotto impatto ambientale
Un sistema di incentivazione agli investimenti in riqualificazione del patrimonio
immobiliare, residenziale e terziario, potrebbero determinare, nel periodo 2014-2020,
una riduzione dei consumi primari di 37,8 Mtep e un abbattimento di 67,5 Mt CO2eq.
In energia finale ciò si traduce in un risparmio di 7,6 Mtep ed ad un abbattimento di
17,5 Mt CO2eq.
Smart Building
Riduzione consumi energia primaria
Valorizzazione economica riduzione consumi energia primaria
CO2 evitata
Valorizzazione economica CO2 evitata
()
tep
ton CO 2
Saving
37.748.407,0
25.823,7
67.457.449,4
1.113,0
15
Utenti industriali
2013S1
/MWh
Imprese con consumi
500 2.000 MWh/anno
195
149
Imprese con consumi
20.000 - 70.000 MWh/anno
188
148
83
102
32
140
115
26
144
117
152
122
53
82
37
104
22
87
22
27
117
112
86
114
91
77
Prezzo netto
Fonte: Elaborazioni su dati Eurostat del 12.11.2013
70
Tasse
99
82
61
Media EU 27
16
Industrial Cluster: Intensità energetica
Tasso medio di variazione dal 1992 al 2010 per settori industriali
Totale Industria
-3,18%
Costruzioni
-2,95%
Altre manifatturiere
Cartaria e grafica
-2,12%
Chimica
-4,23%
Minerali non metalliferi
-2,15%
Tessile e abbigliamento
-3,04%
-1,71%
-0,48%
-1,75%
Fonte: Elaborazioni su dati ENEA
Alimentare
Meccanica
-3,27%
-4,74%
0,60%
Metalli non ferrosi
Estrattive
Siderurgia
17
Industrial Cluster: Potenziale di efficienza
energetica
innovazione
indispensabile per sviluppare filiere tecnologiche e di sistema, più efficaci e
competitive, per consentire alle imprese italiane di affermarsi in nuovi mercati
Le soluzioni tecnologiche su cui si è focalizzato lo studio sono:
cogenerazione ad alto rendimento,
teleriscaldamento
teleraffrescamento
motori elettrici ad alta efficienza e inverter,
UPS ad alta efficienza
interventi di rifasamento.
industriali, nel periodo 2014-2020, si potrebbero ridurre i consumi primari di energia per
4,35 Mtep e abbattere le emissioni per 10,4 Mt CO2. In energia finale ciò si traduce in
un risparmio di 2,46 Mtep ed ad un abbattimento di 5,7 Mt CO2eq.
Industrial cluster
Riduzione consumi Energia
Riduzione consumi Energia
CO2 evitata
CO2 evitata
()
tep
ton CO 2
Saving
4.345.902
2.973,0
10.383.503
171,33
18
Efficientamento del sistema elettrico nazionale
al funzionamento congiunto degli impianti termoelettrici con quelli a fonte rinnovabile
non programmabile
Lo sviluppo sostenuto delle fonti rinnovabili non programmabili negli ultimi anni ha
portato una riduzione equivalente della produzione termoelettrica: le ore di
funzionamento degli impianti a ciclo combinato nel 2010 è inferiore del 42% rispetto
al 2003
Le problematiche di convivenza del parco termoelettrico con le fonti rinnovabili
possono essere governate con un opportuno mix di interventi tecnologici atti a
sulle bollette degli utenti finali
In tal senso assume un ruolo fondamentale la regolazione del sistema che, attraverso
win-win con ricadute positive
generali per tutti gli stakeholders del sistema elettrico nazionale
19
sistema Paese
Hp aumento
della domanda
Impatto sul sistema economico nazionale (2014-2020)
BAU
Produzione
Valore aggiunto
Occupazione
(milioni di euro) (milioni di euro) (milioni di euro) (migliaia di ULA)
Urban networks
Smart building
Industrial cluster
Totale*
Industrial cluster
Totale*
Occupazione
(var. %)
3555,4
1283,8
18,6
0,12
0,09
0,08
46.535
89808,9
35389,3
661,9
2,92
2,54
2,83
1.807
3115,8
1014,8
16,6
0,10
0,07
0,07
50.455,7
97.094,5
37.967,0
701,7
3,16
2,72
3,00
Impatto sul sistema economico nazionale (2014-2020)
BAT o BAU+
Produzione
Valore aggiunto
Occupazione
Incentivi
(milioni di euro) (milioni di euro) (migliaia di ULA)
(milioni di euro)
Smart building
Valore aggiunto
(var. %)
2.114
Hp aumento
della domanda
Urban networks
Produzione
(var. %)
Produzione
(var. %)
Valore aggiunto
(var. %)
Occupazione
(var. %)
18.144
29866,9
10520,6
124,1
0,97
0,75
0,53
271.151
531438,3
212116,3
4056,8
17,30
15,20
17,34
5.029
8685,7
2872,4
46,5
0,28
0,21
0,20
294.323,3
570.605,4
225.788,5
4.232,0
18,57
16,18
18,09
* Il totale generale non coi ncide con la somma degl i i ncrementi stimati per i si ngoli progetti in quanto l a valutazi one complessiva è stata fatta i mputando
contemporaneamente l'aumento della domanda annua dal 2014 al 2020 in tutti i comparti i nteressati e ciò ha accentuato gl i effetti di retti e indiretti sul
sistema nazi onale ri spetto a quell i derivanti dalla somma dei singoli business case.
20
energetico
Business case Livello Macro
valori cumulati 2014-2020
Urban Networks
Smart Grids
Efficienza energetica nei consumi
Smart Lighting
Teleriscaldamento con sorgente idrotermica bassa entalpia
Teleriscaldamneto abbinato a cogenerazione
Smart Building
Efficientamento edificio uso uffici
Efficientamento edifici residenziali unifamiliari
Pompe di calore Residenziale e terziario
Grandi elettrodomestici
Pompe di calore acqua calda sanitaria
Scalda acqua smart
Settore ospitalità professionale
Caminetti e stufe a biomassa legnosa Stufa BAT, Pellet
Industrial Cluster
ORC Cementificio
ORC Rete gas
ORC Siderurgia
ORC Vetreria
Progetto Porto di Livorno
ORC cogenerativo da biomasse nel settore agro-industria
Pompe di calore ad alta temperatura ad uso industriale
Motori elettrici ed inverter
Totale
Effetti quantitativi sul sistema
energetico
Impatto economico sul sistema
energetico
Energia primaria
Energia primaria
CO2 evitata
CO2 evitata
risparmiata
risparmiata
Mtep
M ton CO 2
Mln euro
Mln euro
16,847
38,501
11.525
635
5,089
11,807
3.482
195
5,655
13,119
3.869
216
2,775
6,438
1.898
106
3,232
6,913
2.211
114
0,096
0,223
66
4
37,748
67,457
25.824
1.113
1,243
2,787
850
46
17,876
41,472
12.229
684
5,913
14,100
4.045
233
3,080
6,588
2.107
109
0,205
0,475
140
8
0,232
0,538
159
9
0,700
1,497
479
25
8,500
0,000
5.815
0
4,346
10,384
2.973
171
0,042
0,162
29
3
0,024
0,093
17
2
0,049
0,187
33
3
0,014
0,052
9
1
0,134
0,311
92
5
0,682
1,583
467
26
0,161
0,555
110
9
3,240
7,440
2.216
123
58,94
116,34
40.322
1.920
21
Effetti complessivi sul sistema economico
del Paese
EFFETTI COMPLESSIVI SUL SISTEMA ECONOMICO ITALIANO
(Valori cumulati 2014 - 2020)
TOTALE
Effetti sul bilancio
statale
IRPEF (+occupazione)
11.564
IVA
43.800
Contributi statali
-47.000
Accise e IVA (-consumi)
-24.382
5.533
TOTALE
Effetti quantitativi sul
sistema energetico
Impatto economico sul
sistema energetico
-10.484
Energia risparmiata
(Consumi di energia
primaria)
Mtep
CO2 evitata
Mt
59
116
Energia risparmiata (1)
40.322
CO2 risparmiata (2)
1.920
TOTALE
42.242
IMPATTO COMPLESSIVO
31.758
(1) Calcolata considerando il valore di 100 euro al barile di petrolio.
2.
22
Superamento della gestione congiunturale delle politiche per
energetica.
strutturale è coerente con gli impegni di medio
periodo che stiamo definendo in UE
lungo
Maggiore integrazione delle politiche di sostenibilità ambientale con le politiche
energetiche (efficienza e rinnovabili)
Per attivare gli investimenti pubblici, definizione a livello UE di deroghe ai patti di
stabilità per quegli investimenti, in campo energetico-ambientale, strettamente
collegati alle politiche per il raggiungimento degli obiettivi di riduzioni delle emissioni
Standardizzazione degli interventi tecnologici per facilitare gli aspetti di gestione
finanziaria
Necessità per il mondo industriale di creare e sviluppare accordi di filiera integrati
per il mercato nazionale e soprattutto internazionale
23
Prospettive di SET Plan
La Comunicazione della Commissione la Parlamento europeo COM (2013)
253 sull innovazione e le tecnologie energetiche rilancia il ruolo del SET
Plan ma chiede un consolidamento e una maggiore integrazione tra le
European Industrial Initiatives (EII).
Obiettivi della Comunità:
Puntare sui settori ad elevato valore aggiunto.
Priorità ai servizi energetici maggiormente efficaci rispetto ai
costi per i clienti finali in base all offerta esistente.
Integrazione lungo tutta la filiera di innovazione energetica,
a partire dalle fasi di ricerca fino alla commercializzazione.
Utilizzo di un portafoglio di strumenti finanziari , valorizzando
le sinergie con i fondi strutturali.
24
Horizon 2020: Secure, clean and efficient energy
Experts, APRE & NCP
Working
Program
25
Horizon 2020: Secure, clean and efficient energy
Experts, APRE & NCP
Il Work programme ha una durata di 2 anni
Scopo: Horizon 2020 Specific program ( progetti e diffusione sul mercato)
Approccio competitivo, significativa valutazione di impatto
Approccio cross-cutting basato sulla collaborazione con le altre aree del
progetto Horizion 2020.
Tempistica 8 mesi
Efficienza energetica
Città intelligenti
Energia a bassa CO2
Innovazione per il settore dell energia
Distribuzione investimenti divisi per tematica (Mln )
SETTORI
Efficienza energetica
Città intelligenti
Produzione energia low carbon
di cui per smart grids...
Innovazione per il settore dell'energia
2014
97,5
92,32
359,1
51
158
33,95
2015
98,15
108,18
372,33
79
169
26
37,26
Come sviluppare efficienza energetica
Concetto di Filiera
Rafforzare le filiere industriali di primo livello passando in molti ambiti
tecnologici dalla fase pilota a quella dimostrativa molto più capital-intensive
(es. smart grids in cui il consolidamento di una supply-chain diventa
determinante per mantenere la leadership internazionale)
Ricostituire un collegamento organico tra la produzione di conoscenze e il
potenziale utilizzo industriale, identificando gli ambiti di applicazione della
ricerca; necessità di una mappatura delle risorse disponibili sul territorio
per calibrare gli incentivi in modo mirato
Rafforzare la cooperazione intersettoriale, in particolare con il settore ICT,
determinante per abilitare l integrazione tra i vari sistemi che compongono il
binomio del futuro Smart Grid-Smart City
27