COP 21, la posizione delle più grandi aziende elettriche mondiali
Undici delle maggiori aziende elettriche mondiali facenti parte dellaGlobal Sustainable Electricity Partnership (Gsep) hanno pubblicato una lettera aperta* destinata ad ipolicymakers. Queste 11 grandi aziende, tra cui l’italiana Enel, servono complessivamente 1,2 miliardi di consumatori, producono complessivamente circa un terzo dell’energia elettrica mondiale ed il 60% di questa energia è prodotta senza emettere direttamente CO2, con centrali idroelettriche, nuove rinnovabili e nucleare.
Nel rapporto si parte dal presupposto che il 69% delle emissioni umane di gas serra provengono dal settore energetico (industrie, trasporti, settore residenziale, generazione elettrica, altro), la produzione di energia elettrica e calore contribuisce al 42% delle emissioni del settore energetico e quindi contribuisce al29% circa delle emissioni complessive. E’ pertanto centrale il contributo delle grandi imprese elettriche alla questione climatica.
Il rapporto descrive le prospettive di innovazione di circa 50 tecnologie sia esistenti che in via di sviluppo: 25 tecnologie per quanto riguarda la generazione elettrica, 11 tecnologie per quanto riguarda i sistemi elettrici (come reti, smart grid, batterie, sistemi di accumulo) e 14 tecnologie per quanto riguarda l’utilizzo di energia elettrica negli usi finali (come efficienza energetica, illuminazione, veicoli elettrici).
In particolare per quanto riguarda l’innovazione e lo sviluppo delle principali tecnologie di generazione si riporta:
IDROELETTRICO (17% dell’elettricità mondiale, 1.172 GW installati, 3.900 TWh prodotti nel 2014): L’idroelettrico è la prima fonte elettrica mondiale ad emissioni (virtualmente) pari a zero. Ad oggi nel mondo sono sfruttate solo un terzo delle risorse idroelettriche disponibili, c’è ampio margine per la costruzione di nuovi impianti in Asia, Canada, Russia, Cina, Sudamerica e Africa, mentre in Europa e Giappone il potenziale idroelettrico è già largamente sfruttato ed il focus è sul rinnovamento e l’ upgrade degli impianti esistenti.
EOLICO ONSHORE (3% elettricità mondiale, 361 GW installati, 700 TWh prodotti nel 2014): Grazie a tecniche di costruzione oramai consolidate ed ai progressi per quanto riguarda la gestione e manutenzione degli impianti la generazione da eolico è già economicamente competitiva nelle zone più ricche di vento. l’innovazione in questo campo punta a abbassare i costi di impianto, a turbine di dimensioni maggiori delle attuali (in futuro con potenza di 8 MW e oltre), ad adattare le turbine a condizioni climatiche difficili (freddo, venti molto elevati..ecc) ed inoltre a migliorare la capacità di previsione della generazione e l’integrazione nelle reti elettriche.
FOTOVOLTAICO (0,7% elettricità mondiale, 177 GW installati, 170 TWh prodotti nel 2014): Negli ultimi 15 anni il rendimento dei pannelli FV è cresciuto del 50% e questo, insieme ad una crescita della produzione di moduli ed al trasferimento delle industrie in paesi con basso costo della mano d’opera, ha fatto calare i prezzi dei moduli di 5 volte rispetto al 2008. Oggi la produzione da grandi impianti a terra nelle zone ad alta insolazione ha quasi raggiunto la competitività. Impianti fotovoltaici su tetti oggi costano 1,5-2 volte più di quelli montati a terra. L’innovazione deve puntare a far arrivare il rendimento dei moduli di silicio policristallino (più economici) a livello del silicio cristallino. Inoltre obiettivo è ottimizzare il design di impianto e migliorare l’efficienza di impianti esistenti attraverso nuovi moduli e nuovi inverter.
CARBONE (40% elettricità mondiale, 1.800 GW installati, 9.200 TWh prodotti nel 2014): Il rendimento medio di una centrale elettrica a carbone è del 33%, chiave per ridurre le emissioni di CO2 è un phase out degli impianti più vecchi e la sostituzione con tecnologie più efficienti. L’innovazione ha portato impianti a carbone a ciclo ultra-supercritico con rendimenti del 46%, rendimenti destinati a crescere nei prossimi anni. In prospettiva la gassificazione del carbone permetterà di alimentare impianti a ciclo combinato (IGCC) che potranno raggiungere rendimenti del 50%.
Le tecnologie CCS (Carbon Capture e Storage) ad oggi, a parte alcune applicazioni di scala commerciale, sono testate in progetti di dimensioni ridotte, in particolare la caratterizzazione dei siti di stoccaggio ed il loro monitoraggio richiedono ulteriore ricerca e sviluppo.
GAS (20% elettricità mondiale, 1.460 GW installati, 5.100 TWh prodotti nel 2014), gli impianti a gas sono gli impianti alimentati a fonti fossili a più basse emissioni specifiche di CO2, la metà rispetto agli impianti a carbone. Il successo di questa fonte è maggiore dove il prezzo del gas naturale (che incide per il 70% del costo totale di generazione) è più basso. L’innovazione permette di costruire grandi impianti a ciclo combinato sempre più efficienti (rendimento elettrico arriva quasi al 60%) e con emissioni specifiche sempre più ridotte (oggi 350 gCO2/kWh), impianti estremamente flessibili e con ridotti tempi di costruzione. In futuro il rendimento potrà crescere ulteriormente come le caratteristiche di flessibilità. Anche per i piccoli generatori alimentati a gas vi saranno sviluppi, sia per quelli azionati da motori a combustione interna sia per i generatori Stirling.
NUCLEARE (11% elettricità mondiale, 394 GW installati, 2.460 TWh prodotti nel 2014): l’ 80% della potenza da nucleare è installata nei paesi OCSE e gli impianti attualmente in funzione producono energia elettrica a costo inferiore rispetto a centrali a gas e a carbone. Nel mondo sono attualmente in costruzione reattori per un totale di 76 GW di cui i 3/4 in paesi non-OCSE, il nucleare è quindi oggi molto attraente come fonte energetica soprattutto nelle grandi economie emergenti (e.g. Cina, India, Turchia). L’innovazione in campo nucleare è un processo ‘continuo’, le future innovazioni riguardano le prestazioni degli impianti (allungamento della vita utile) e nuovi sistemi di sicurezza sicurezza applicati anche agli impianti esistenti. Il problema della gestione delle scorie nucleari, anche se esistono già soluzioni tecniche e sono stati individuati siti per lo stoccaggio definitivo in alcuni paesi (Svezia, Finlandia, Francia), rimane una sfida. Per reattori di IV generazione si dovrà aspettare fino ad oltre il 2040.
Il rapporto contiene inoltre informazioni anche su generazione da eolico offshore, biomasse, geotermoelettrico, CSP, impianti a forza maremotrice (maree, onde),…
Le grandi aziende elettriche nella lettera aperta ad i policymakers indicano alcuniprincipi chiave che garantiscono l’impegno delle aziende stesse nell’ottenere un clima migliore:
1. Stabilire politiche sicure, stabili, chiare, coerenti e di lungo termine che affrontino le importanti questioni dello sviluppo economico, legale e normativo e le questioni finanziarie ed ambientali con l’obiettivo di garantire la fornitura di energia elettrica più pulita, sicura, affidabile, accessibile ed economica per affrontare il cambiamento climatico.
2. Sviluppare un approccio sistemico ai sistemi elettrici che tenga conto delle interrelazioni e delle sinergie tra i vari elementi della catena del valore dell’energia elettrica al fine di consentire fornitori di energia elettrica di pianificare, progettare, costruire e gestire i sistemi elettrici più avanzati con l’obiettivo di fornire infrastrutture elettriche più pulite, affidabili, sostenibili, sicure, flessibili e resilienti.
3. Promuovere e impegnarsi in partnership pubblico-privato che facilitino il processo decisionale tra fornitori di energia elettrica, rappresentanti del governo estakeholder privati e che favoriscano la sviluppo e la diffusione di nuove tecnologie.
4. Compiere rapidi progressi nell’innovazione, sviluppo e dimostrazione di tecnologie avanzate economicamente sostenibili in grado di stabilizzare e ridurre le emissioni di gas serra ed in grado di rendere più efficienti la generazione, la trasmissione e gli usi finali dell’ energia elettrica.
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