Il sistema elettrico italiano cambia ma il 17% delle emissioni deriva dal carbone

Il sistema elettrico italiano si sta trasformando, perché il mercato sta evolvendo, anche in relazione alle misure comunitarie stabilite per far fronte all’aumento dei prezzi e favorire l’indipendenza energetica. Purtroppo però continuiamo a essere lontani dagli obiettivi di decarbonizzazione e di efficientamento dei consumi. «L’evoluzione delle tecnologie ci fa essere ottimisti sul fronte tecnico-economico, ma non sarà facile ridisegnare un settore elettrico che dovrà essere molto diverso da oggi: serve una corretta pianificazione per tempo, se l’espressione ‘per tempo’ ha ancora un senso a otto anni dal 2030» ha commentato Simone Franzò, Responsabile dell’Osservatorio del PoliMI.
Da meno di 5 GW nel 2008 a più di 33 GW nel 2021: è la potenza installata di impianti fotovoltaici ed eolici nel nostro Paese (rispettivamente circa 22,5 GW e 11,3 GW), oltre la metà dei 60 GW totali da fonti rinnovabili. Praticamente la stessa capacità installata da termoelettrico, che invece nel 2012 era pari a 77 GW, per il 77% da impianti alimentati a gas naturale e per il 17% da impianti a carbone, che andranno dismessi entro il 2025 (biomasse e impianti ad olio combustibile pesano il 3% ciascuno).

Da meno di 5 GW nel 2008 a più di 33 GW nel 2021: questa la potenza installata di impianti fotovoltaici ed eolici in Italia

Cosa cambia nel sistema elettrico italiano (e cosa no)

La necessità di ridurre la dipendenza energetica, portata alla ribalta dalla guerra russo-ucraina, sta trainando il cambiamento del sistema elettrico italiano. Tuttavia, siamo piuttosto lontani sia dagli obiettivi di decarbonizzazione fissati al 2030 e al 2050 sia dagli altri target “complementari”, come la diffusione delle fonti rinnovabili e l’efficientamento dei consumi. Nel 2021 quasi il 17% delle emissioni di anidride carbonica legate alla produzione di energia elettrica, che pesano per oltre un quinto (22%) su quelle complessive, derivava dall’uso di combustibili solidi, principalmente il carbone.
È dunque un quadro con luci e ombre quello che emerge dall’Electricity Market Report 2022 redatto dall’Energy&Strategy della School of Management del Politecnico di Milano, giunto alla sesta edizione. E questo nonostante la quota di domanda elettrica (circa 310-320 TW/h all’anno nell’ultimo decennio) coperta dagli impianti termoelettrici tradizionali si sia ridotta dal 74% nel 2005 al 51% nel 2021. Così come si sono ridotte le relative emissioni di anidride carbonica, calate di quasi il 50% tra il 2005 e il 2021 (da 144,6 a 74,3 Mton). Di fatto il 2021 ha registrato un’inversione di tendenza dovuta al maggiore utilizzo di gas naturale, mentre la quota di domanda soddisfatta tramite fonti rinnovabili è cresciuta dal 14% al 36%.

Il 2021 ha registrato un’inversione di tendenza dovuta al maggiore utilizzo di gas naturale

L’evoluzione tecnologica fa ben sperare

I cambiamenti che riguardano le tecnologie abilitanti, migliorate in maniera significativa negli ultimi anni, permettono di essere ottimisti sulla effettiva possibilità di raggiungere gli obiettivi di policy, ma ci sono tanti altri fattori da considerare. «Non sarà facile per i diversi stakeholder disegnare un settore elettrico che al 2030 dovrà necessariamente essere molto diverso da oggi — sottolinea Simone Franzò. Provvedendo allo stesso tempo a ultimare un quadro normativo che risulta ancora incompleto sotto diversi aspetti. Una nota positiva però è rappresentata dallo spirito ‘collaborativo’ e ‘proattivo’ che si respira in questi mesi, nonostante le difficoltà. Bisogna agire rapidamente, ma a mente fredda: le misure d’urgenza intraprese quando ormai non c’è altra scelta portano spesso a soluzioni non efficienti, mentre una corretta pianificazione per tempo (se l’espressione ‘per tempo’ ha ancora un senso a soli otto anni dal 2030) darà senz’altro risultati migliori“.

Obiettivi green al rialzo

Dal punto di vista delle politiche energetiche, nell’ultimo anno si è assistito, sia a livello nazionale sia comunitario, a un progressivo rialzo degli obiettivi a medio-lungo termine su decarbonizzazione, rinnovabili ed efficienza energetica. E all’introduzione di nuovi meccanismi che dovranno consentire il raggiungimento della neutralità climatica al 2050. In particolare, nell’ambito del pacchetto Fit-for-55, la Commissione europea ha pubblicato una serie di nuove proposte per ridurre le emissioni GHG di almeno il 55% entro il 2030 rispetto ai valori del 1990.

In seguito allo scoppio della guerra russo-ucraina è stata presentata la bozza di un piano di investimenti da 210 miliardi di euro (cosiddetto “RepowerEU”) con cui l’Europa intende rinunciare entro 5 anni all’importazione di fonti fossili dalla Russia, tagliando due terzi dell’import entro la fine di quest’anno. Nel piano sono presenti numerose proposte coerenti con gli obiettivi di decarbonizzazione, tra cui rafforzare le misure di efficienza energetica a lungo termine (dal 9% fissato dal pacchetto Fit for 55 al 13%) e rivedere al rialzo (dal 40% al 45%) gli obiettivi al 2030 della direttiva sulle energie rinnovabili.

L’Europa intende rinunciare entro 5 anni all’importazione di fonti fossili dalla Russia

La crescita del prezzo dell’energia

La crescita del prezzo dell’energia elettrica (PUN) è stata pressoché continua a partire dal secondo semestre del 2021: un primo picco di 281 €/MWh si è verificato a dicembre, superato a marzo 2022, con lo scoppio della guerra in Ucraina, da un valore mensile medio di 308 €/MWh. In estate il prezzo è salito ancora, arrivando a oltre 540 €/MWh in agosto (+383% rispetto ad agosto 2021). Confrontando la media oraria del PUN durante i primi otto mesi del 2022, si osserva un netto allontanamento dai valori registrati negli anni precedenti.
L’evoluzione del sistema elettrico italiano negli ultimi anni ha avuto un impatto sull’approvvigionamento di servizi di dispacciamento da parte di Terna Rete italia (Rete Elettrica Nazionale S.p.A), soprattutto in termini di aumento dei volumi scambiati. Tuttavia, il trend di sostanziale crescita dei volumi verificatosi tra il 2012 e il 2020 ha registrato una battuta d’arresto nel 2021, quando i volumi scambiati si sono contratti e, contestualmente, sono aumentati i prezzi medi.

Sistema elettrico italiano e prezzo del gas naturale

I cambiamenti nei prezzi dell’energia sono giustificati soprattutto dall’aumento del prezzo del gas, dato che gli impianti alimentati a gas naturale hanno rappresentano la tecnologia “marginale” predominante su MGP, Il Mercato del Giorno Prima (MGP) che ospita la maggior parte delle transazioni di compravendita di energia elettrica. Tra gennaio 2021 e settembre 2022 il prezzo medio mensile del gas ha registrato un aumento del 815%: dopo una crescita durante la seconda metà del 2021, ha raggiunto un primo picco nel mese di marzo 2022 e un successivo massimo storico di oltre 227 €/MWh ad agosto, causato della contrazione delle forniture di gas russo.
La situazione ha portato a contromisure a livello comunitario, tra cui l’Intervento di emergenza per contrastare gli alti prezzi dell’energia approvato il 30 settembre, che entrerà in vigore tra pochi giorni, il 1° dicembre, e nazionale. Tuttavia, un accordo a livello comunitario per calmierare i prezzi non è ancora stato raggiunto.

Un accordo a livello comunitario per calmierare i prezzi non è ancora stato raggiunto

I sistemi di accumulo: potenzialità e limiti

All’interno del rapporto del PoliMI viene analizzato il ruolo che i sistemi di accumulo di energia elettrica potranno svolgere nell’evoluzione del sistema elettrico, nei tre principali ambiti d’installazione:

• residenziale
• commerciale
• industriale

Il rapporto prende anche in considerazione utility-scale (anche dei sistemi di accumulo accoppiati a impianti di generazione) e funzionalità. Ognuna delle diverse tecnologie di accumulo è più o meno adeguata a svolgere una precisa funzionalità, e le alternative non mancano. In generale, le tecnologie di accumulo possono essere di tipo meccanico, elettromagnetico, elettrochimico e chimico: quelle maggiormente in uso attualmente sono di tipo elettrochimico (batterie a ioni di litio e a flusso di vanadio) e a pompaggio idroelettrico.
Per quanto riguarda il mercato, negli ultimi anni a livello europeo si è assistito a un fortissimo incremento delle installazioni di sistemi di accumulo elettrochimico, con più di 5 GW installati a fine 2022. Gli Stati che hanno registrato i numeri più alti sono Gran Bretagna e Germania, seguiti da Irlanda e Francia.
Nel nostro Paese, a fine 2021 risultavano oltre 75.000 sistemi di accumulo connessi alla rete, in crescita del 130% rispetto al 2020. Anche questo dato va a modificare in modo interessante il sistema elettrico italiano. Le connessioni a fine giugno 2022 corrispondono a 720 MW di potenza per 1.362 MWh di capacità (ovvero un Energy-to-Power ratio medio pari a 1,9 h).

Cambierà il modo di usare l’energia

Le attese per il futuro sono piuttosto importanti. Il Piano Nazionale Italiano per l’Energia e il Clima individua obiettivi al 2030 pari a 6 GW di accumulo centralizzato (utility-scale) fra elettrochimico ed idroelettrico (con rapporto tra capacità/potenza di 8h) e 4 GW di accumulo distribuito. Tuttavia, gli “scenari congiunti Terna-Snam” indicano che per essere in accordo con gli obiettivi del Fit-for-55 saranno necessari 94 GWh aggiuntivi di capacità di accumulo.
Quali sono le criticità? La risposta viene dagli stessi operatori del settore, consultati dall’Osservatorio. Riguardo alla diffusione dei sistemi di accumulo, un primo problema è di tipo economico, legato all’andamento del costo della tecnologia. La situazione geopolitica e gli effetti post-pandemia non ancora assorbiti, infatti, stanno avendo un impatto sulla disponibilità di risorse e sulla logistica, causando l’aumento dei prezzi anche degli storage elettrochimici, mentre tradizionalmente i costi delle batterie tendevano a decrescere. Questo problema si lega all’incertezza sui potenziali ricavi generati da un sistema di accumulo in futuro, in un mercato in rapidissima evoluzione, rendendo rischiosa una valutazione di investimento. Entrambi i temi puntano sulla principale criticità connessa alla diffusione dei sistemi di accumulo, ossia la sostenibilità economica degli investimenti, la quale, con l’attuale quadro normativo-regolatorio, potrà verosimilmente essere raggiunta attraverso il cosiddetto “revenue stacking”, ossia combinando diverse linee di ricavo.

Le energy community in Italia

Quello delle comunità energetiche in Italia è un tema molto sentito dagli operatori del settore ma che stenta a decollare, anche se si registra un certo fermento attorno agli strumenti di supporto per sviluppare e diffondere le configurazioni di autoconsumatori di energia rinnovabile che agiscono collettivamente e le comunità energetiche rinnovabili, a partire dai 2,2 miliardi di euro messi a disposizione a livello nazionale dal PNRR. Anche gran parte delle Regioni italiane (14) hanno già emanato dei provvedimenti e stabilito in che modo e con quale intensità intendano supportarne la diffusione: tra gli strumenti più comuni, agevolazioni per finanziarne la costituzione e la progettazione tecnico-economica, anche attraverso appositi servizi di consulenza per predisporre la documentazione e i relativi progetti.
Anche sulle comunità energetiche è stato raccolto il parere degli operatori, secondo i quali il primo ostacolo alla diffusione è certamente di carattere normativo. L’incertezza, infatti, ha portato ad attendere i provvedimenti definitivi prima di intraprendere iniziative concrete e allocare investimenti. Inoltre, è stata sottolineata la necessità di definire una procedura semplificata per la verifica dell’appartenenza dei membri alla medesima cabina e prevedere un ruolo di membri non controllanti per i player energy. Non da ultimo, e questo è molto importante, gli operatori intervistati concordano sulle difficoltà operative per effettuare lo scorporo in bolletta.

Il mercato dell’energia green è in grande fermento e le strade che si potrebbero intraprendere per consumare energia in modo più efficiente sono tante. Ma le azioni da mettere in campo per tutelare l’ambiente non si fermano all’energia. Se ti interessa il tema delle startup green leggi qui.