cover-vigilia-nuova-era.jpg

Alla vigilia di una nuova era

La maggior parte del fabbisogno energetico mondiale è ancora soddisfatto da fonti tradizionali ma ci sono alcuni indizi che fanno presagire un cambiamento di rotta.

di Giuseppe Sammarco
6 min di lettura
diGiuseppe Sammarco
6 min di lettura

Il mercato dell’energia sta cambiando: nuove politiche, tecnologie e fonti fanno pensare all’inizio di un lungo viaggio verso un nuovo mondo, una “transizione energetica” alla ricerca della sostenibilità del modello di consumo e di soluzioni per combattere riscaldamento globale e cambiamento climatico. Su questi temi è in corso un dibattito importante e diffuso.

Nella figura sono riportati i consumi mondiali primari di energia dal 1831 al 2016. Se la si analizza con attenzione ci racconta molte cose.

La prima osservazione è che l’ultima transizione energetica – la quarta - è stata caratterizzata da una crescita esponenziale della domanda di energia, una crescita alimentata sia dal rapido e intenso (rispetto al passato) progresso economico che dallo sviluppo della popolazione. Il nesso causale ha operato in entrambe le direzioni, ovvero anche l’ampia disponibilità di energia ha permesso di raggiungere in molte aree del mondo un livello di benessere e di reddito elevati e diffusi come mai successo in precedenza.

A sua volta, l’ampia disponibilità di energia deriva dalla crescente offerta di fonti fossili (carbone, petrolio e gas naturale) resa possibile dal progresso tecnologico e da conoscenze scientifiche sempre maggiori.

La seconda osservazione è che le diverse fonti fossili si sono sviluppate in fasi successive. La prima a diffondersi è stato il carbone, seguono il petrolio e il gas naturale. Infine – ma non è una fonte fossile - a partire da metà del XX secolo è apparsa sul mercato una nuova forma di energia: il nucleare.

La terza osservazione è che gli attuali consumi mondiali di energia sono costituiti prevalentemente proprio da petrolio, gas naturale e carbone, che – congiuntamente – raggiungono una quota sul totale pari a circa l’80 per cento. Per questo motivo l’attuale paradigma energetico è detto anche “era delle fonti fossili”.

L’ultima osservazione è che da questo grafico non sembrerebbero emergere indizi di una nuova transizione energetica, non sembra vi sia un cambiamento rispetto alle dinamiche del passato e che nuove fonti si stiano affermando in sostituzione di quelle esistenti. Ma se fate attenzione, in basso a destra si nota una parte di rinnovabili (costituita prevalentemente da eolico e solare) che, seppure di volume ridotto, sembra essere in una fase di forte sviluppo: questo dettaglio è considerato da alcuni esperti il segnale iniziale di una trasformazione in atto. Esplodendo questa parte del grafico (Figura 2), si vede che negli ultimi anni queste fonti sono cresciute a tassi elevati (in media +11 per cento l’anno nel 2006 – 2016) assumendo il tipico andamento di una crescita “esponenziale”. Tale andamento sarebbe il segnale di una loro rapida e continua espansione in grado di sostituire nei prossimi anni quantità significative di combustibili fossili. A questo proposito si può osservare che gli elevati incrementi percentuali registrati sono caratteristici della fase iniziale di sviluppo di una fonte di energia, quando i quantitativi in gioco sono molto bassi rispetto al fabbisogno totale. In futuro, probabilmente, man mano che cresce la base di partenza sarà difficile mantenere questi incrementi percentuali e occorrerà tempo prima che le nuove fonti rinnovabili raggiungano quote di mercato elevate. Su questo importante punto di discussione torneremo con maggiore dettaglio in uno dei prossimi articoli. Tornando al nostro tema, altri indizi di mutamento del paradigma energetico sono visibili, forniti dall’osservazione dei principali driver delle transizioni energetiche illustrati nel primo articolo di questa serie. Il primo è il costo. Come si può vedere dal grafico della Figura 3, nel periodo 2010 – 2017 il costo di generazione elettrica (media ponderata mondiale) da impianti di grande taglia (utility-scale) fotovoltaici ed eolici a terra (onshore, attualmente i più diffusi) è diminuito rispettivamente del 72 per cento (da 0,360 $/kWh a 0,100 $/kWh) e del 25 per cento (da 0,080 $/kWh a 0,060 $/kWh). Di conseguenza, la distanza dai prezzi che si formano sui mercati elettrici nazionali si è ridotta (per un confronto di massima: in Europa, nel periodo giugno 2017 – giugno 2018 il prezzo medio è oscillato tra 0,035 €/kWh e 0,055 €/kWh; fonte: Platt’s). Se questa dinamica di riduzione dei costi dovesse proseguire nei prossimi anni, secondo alcuni darebbe ulteriore supporto alla crescita esponenziale di fotovoltaico ed eolico.

Alla riduzione del costo di generazione si è aggiunta una elevata riduzione dei costi delle batterie al litio nel periodo 2010-2016. La possibilità di avere uno stoccaggio energetico è uno dei fattori chiave per la diffusione di eolico e fotovoltaico, per loro natura fonti non programmabili, intermittenti e quindi difficili da integrare in un sistema elettrico che deve fornire energia in rete quando serve e deve mantenere costantemente stabile l’equilibrio di domanda e offerta. Lo stoccaggio energetico permette di agire da backup di queste fonti non programmabili, assorbendo energia quando è in eccesso rispetto alla domanda e rilasciandola quando si verifica il caso contrario. Il problema attuale dei sistemi di stoccaggio è il loro costo che, se aggiunto a quello della generazione, rende particolarmente elevato il costo complessivo delle rinnovabili. La riduzione del costo delle batterie del 73 per cento è un risultato importante, ma non ancora sufficiente. Anche in questo caso, però, l’attesa di ulteriori progressi tecnologici alimenta in una parte degli esperti l’aspettativa di una rimozione definitiva dell’ostacolo. Il terzo indizio è la crescente priorità nelle principali agende politiche nazionali e internazionali assunta dal tema dell’adozione di misure di contrasto al cambiamento climatico. Il driver politico e normativo si sta già rivelando il principale motore della nuova transizione energetica e potrebbe esserlo sempre più in futuro. Infine, il quarto indizio è legato alle preferenze dei consumatori: nei Paesi più ricchi – ma non solo - una maggiore coscienza sociale del problema del riscaldamento globale inizia ad essere uno dei principali parametri decisionali delle scelte energetiche di imprese e consumatori, spingendo all’adozione di soluzioni low carbon, ovvero all’utilizzo di tecnologie e fonti di energia che consentano una riduzione delle emissioni di gas serra.

A questo punto ci poniamo una nuova domanda: se esistono evidenze che i driver si stiano attivando per modificare la direzione dello sviluppo del sistema energetico, quali sono i mega-trend che guidano l’azione dei driver, che individuano la nuova meta e definiscono le caratteristiche del nuovo paradigma energetico verso cui evolvere?