L’energia del futuro

Il comparto dell’energia svolgerà un ruolo fondamentale nei prossimi anni su scala globale. Se, da una parte, si dovrà perseguire la riduzione delle emissioni globali, dall’altra, verrà richiesta sempre più energia. Per approfondire il tema si consiglia la lettura dell’articolo dedicato all’inquinamento e al riscaldamento globale.
Per centrare un equilibrio sostenibile sarà necessario un grande impegno da parte di molti attori: governi, investitori, aziende e privati.
L’energia influenza infatti quotidianamente molti aspetti della nostra vita. Prevedere dei cambiamenti in ambito energetico comporta cambiamenti di molte abitudini: il modo cui alimentiamo le auto, riscaldiamo le case, generiamo energia per le industrie.

Al 2018, il totale consumo di fonte primaria dell’Italia è di circa 172,3 Mtep (milioni tonnellate equivalenti di petrolio). Le fonti energetiche primarie comprendono le fonti rinnovabili (energia solare, eolica, idroelettrica, bioenergie e geotermia), le fonti fossili (Carbone, petrolio e gas metano) e le importazioni di energia elettrica. Agricoltura, settore civile, trasporti e industria insieme ammontano a circa il 75% dei consumi totali. Di seguito una panoramica sui consumi interni lordi di energia dal 1963 al 2018 (dati in Mtep).

Come si può evincere dal grafico, dopo una rapida ascesa del consumo interno lordo registrata durante il periodo del boom economico degli anni ’60 e ’70, si è concretizzata una lenta, ma costante crescita fino alla fine del primo decennio 2000. I livelli di consumo sono piuttosto stabili da circa 10 anni.
Di seguito una seria storica che evidenzia la richiesta e la composizione della produzione lorda totale di energia elettrica dal 1883 al 2018 (dati in GWh).

Quasi due terzi dell’energia elettrica in Italia è prodotta da centrali termoelettriche. La maggior parte del carbone impiegato in Italia è stato utilizzato nelle centrali termoelettriche a carbone per produrre energia elettrica; quest’ultime sono destinate alla chiusura entro il 2025.

Stando ai dati forniti da Terna, in Italia, nel 2019, il 40% dell’energia elettrica in Italia è stata ottenuta da fonti rinnovabili. Complessivamente l’Italia avrebbe prodotto internamente l’88,2% del fabbisogno energetico (24,7 miliardi di kWh). Nei prossimi anni, l’obiettivo del Bel Paese è quello di insistere sulle rinnovabili per arrivare ad una produzione autoctona dell’intero fabbisogno. Rispetto al 2018, la produzione idroelettrica è calata del 9,3% e quella fotovoltaica dell’1,3%; la produzione eolica è invece cresciuta del 14,2% e la produzione geotermoelettrica dello 0,4%.

Per comprendere le dinamiche del settore energetico a livello globale, si farà riferimento a più report. Come si vedrà, gli istituti menzionati difficilmente differiscono sulle stime del passato e la predizione delle dinamiche future.
Secondo l’International Energy Agency (IEA), nel 2019, le emissioni di gas a effetto serra hanno raggiunto un picco storico. Nel medio-lungo periodo, la domanda non diminuirà, considerando che circa 850 milioni di persone non hanno ancora accesso all’elettricità. Quest’ultime vivono soprattutto in Africa. Tale continente sarà quello che nei prossimi anni offrirà i più importanti spunti di riflessione sul tema dell’energia; la sua popolazione nel 2040 dovrebbe arrivare a due miliardi di persone. Per approfondire le dinamiche demografiche globali, si rimanda all’apposito articolo.

Per capire cosa accadrà nel futuro, occorre valutare l’impatto della pandemia da Covid-19 sul settore energetico e le relative implicazioni in termini di transizione energetica. Secondo l’IEA:

  • se la pandemia sarà messa sotto controllo nel 2021, anche il PIL globale tornerà ai livelli pre-crisi nel 2021; la domanda globale di energia dovrebbe tornare ai livelli pre-crisi nel 2023. In questo scenario, a livello globale, a parità di condizioni politiche pre-crisi, si coglierà l’opportunità per compiere una transizione moderata verso energie più pulite; le energie rinnovabili soddisferanno il 90% della crescita della domanda globale di energia elettrica nei prossimi due decenni. Entro il 2040, la quota del carbone nella domanda globale di energia scenderebbe al di sotto del 20% per la prima volta nella storia moderna;
  • nel caso in cui la pandemia non verrà messa sotto controllo in tempi rapidi, il PIL globale non ritornerebbe ai livelli pre-crisi prima del 2023 e la domanda globale di energia recupererebbe solo nel 2025. In questo scenario, sempre a parità di condizioni politiche pre-crisi, si concretizzerà un semplice appiattimento della domanda di petrolio, ma non è chiaro quando verrà raggiunto un picco di emissioni di CO2. La diffusione delle fonti di energia rinnovabile sarà più lenta rispetto al primo scenario;
  • c’è un terzo scenario, in cui si investirà massivamente in fonti rinnovabili, più efficienti e pulite. Anche nel caso di una ripresa rallentata dal Covid-19, in questo scenario si registrerebbe un forte aumento degli investimenti nelle tecnologie green nei prossimi dieci anni. Ciò sarebbe sufficiente a rendere il 2019 l’anno di punta definitivo per le emissioni globali di CO2.

Nei primi due scenari, si ipotizza che i governi continuino a eseguire le attuali politiche energetiche e climatiche, senza operare cambiamenti radicali. Di fatto, non verranno rispettati gli obiettivi climatici previsti dall’accordo di Parigi, di cui si parlerà a breve. Nel terzo scenario, tutte le iniziative necessarie per conseguire le riduzioni previste dall’accordo di Parigi verranno adottate. Tale scenario sembra molto poco probabile. Ad oggi, una tale coesione tra gli Stati non è stata raggiunta. Non esistere una singola strada condivisa o un modello di sviluppo chiaro da percorrere.

Di certo, la pandemia da Covid-19 ha intensificato le incertezze che le industrie petrolifera e del gas dovranno affrontare nei prossimi decenni. In tutto il settore energetico globale, la pandemia ha accelerato lo studio delle implicazioni delle transizioni energetiche sui vari modelli di business.

L’ultino report di British Petroleum (BP) dedicato all’energia stima che nel 2019 la domanda globale di energia è cresciuta, trainata dall’aumento del tenore di vita nei Paesi emergenti. Persistono notevoli disuguaglianze nel consumo energetico e nell’accesso all’energia tra le varie nazioni. Secondo BP, l’energia rinnovabile, guidata dall’energia eolica e solare, sarà la fonte di energia in più rapida crescita nei prossimi 30 anni, sostenuta da un significativo aumento dello sviluppo e degli investimenti. La domanda di petrolio scenderà costantemente nei prossimi 30 anni. La portata e il ritmo di questo declino saranno guidati dal grado di efficienza e elettrificazione del trasporto su strada. Sempre secondo BP, il gas naturale sarà più resiliente del petrolio, grazie alla sua diffusione tra le economie in via di sviluppo.

Nonostante alcuni segnali incoraggianti, secondo BP, il mondo è su una strada insostenibile da un punto di vista ambientale. In tal senso è probabile che per ottenere un rapido e sostenuto calo delle emissioni di carbonio si dovrà ricorrere ad una serie di misure politiche che aumentino significativamente il prezzo del carbone. Queste misure potrebbero infatti rivelarsi necessarie per incentivare cambiamenti nei comportamenti e nelle preferenze della società. Ritardare queste politiche potrebbe portare, secondo BP, a notevoli costi economici.

Certamente il panorama mondiale risulta piuttosto eterogeneo. Nel 2020, si stima che la Cina aumenterà la propria produzione energetica di 129.000 megawatt (MW); il 33% verrà prodotto da energia solare, ma il 25% farà riferimento ancora al carbone. L’India (che aumenterà la sua produzione di 29.000 MW) e gli Stati Uniti adotteranno strategie simili. I maggiori paesi europei sembrano più attenti ai temi energetici; l’aumento previsto di fabbisogno della Germania e dell’Italia sarà quasi interamente prodotto da solare e eolico, mentre la Francia userà fonti rinnovabili e solo in parte gas.

Eppure, alla conferenza sul clima di Parigi (COP21) del dicembre 2015, ben 195 paesi hanno adottato il primo accordo universale e giuridicamente vincolante sul clima mondiale, tra cui la Cina, l’India e gli USA. Attraverso tale accordo, tra i tanti obiettivi, i Governi hanno concordato di:

  • contenere, come obiettivo di lungo termine, l’aumento medio della temperatura mondiale al di sotto di 2°C rispetto ai livelli preindustriali; puntano a limitare l’aumento a 1,5°C. Tale dato ridurrebbe in misura significativa i rischi e gli impatti dei cambiamenti climatici;
  • fare in modo che le emissioni globali raggiungano il livello massimo al più presto possibile; al contempo, riconoscono che per i Paesi in via di sviluppo occorrerà più tempo;
  • procedere, nel medio termine, a rapide riduzioni delle fonti fossili, a favore di soluzioni scientifiche più avanzate e sostenibili per l’ambiente.

Il vertice COP25 a Madrid di Dicembre 2019, organizzato dall’ONU, è stata l’occasione per verificare alcune cruciali scadenze, puntualizzare piani futuri e definire il meccanismo previsto dall’articolo 6. Quest’ultimo dovrebbe permettere ai Paesi più virtuosi di cedere dei bonus ai Paesi che inquinano di più, per permettere loro una transizione più agevole verso le fonti rinnovabili.
Otre a non avere definito con esattezza l’articolo 6, la COP25 non ha prodotto piani di natura vincolante per la riduzione di emissioni. Preoccupa, inoltre, molti analisti la decisione degli USA di lasciare l’Accordo, che dovrebbe avvenire definitivamente tra la fine del 2020 e il 2021.

In generale, nel grafico sottostante, redatto da BP, si possono notare le diverse strategie adottate tra USA e Europa in tema di mix energetico. Il periodo preso in esame va dal 2000 al 2040.

Le rilevazioni di BP sono confermate dall’IEA e da BloombergNEF che attestano l’impegno dell’Europa nella decarbonizzazione della proprio economia. Al contrario, la Cina rimane piuttosto focalizzata sul carbone, gli Stati Uniti sul gas; entrambi punterebbero decisamente meno, in termini relativi, sulle energie rinnovabili.

A prescindere dagli scenari che vivrà il nostro pianeta, è indubbio che le energie rinnovabili avranno un ruolo importante; ciononostante, non potranno essere l’unico strumento di produzione energetica in termini pragmatici. Dal 2018 al 2024, secondo l’IEA, le fonti rinnovabili aumenteranno la potenza installata del 50%; ciò permetterà di coprire la metà del nuovo fabbisogno di elettricità, che per l’altra metà sarà fornita da gas e carbone. Sarà dunque necessario trovare soluzioni Carbon Capture and Storage; quest’ultime sono capaci di ridurre le emissioni generate dalle centrali a carbone e gas, che hanno ancora davanti una durata di esercizio di vari decenni.

Sul lato delle rinnovabili, anche BloombergNEF conferma che l’energia eolica e solare saranno protagonisti assoluti del futuro energetico; potranno soddisfare il 56% della domanda dielettricità mondiale nel 2050.
L’azienda statunitense stima che inoltre che, entro il 2030, l’energia eolica e solare saranno le fonti più economiche quasi ovunque, superando gas e carbone.

McKinsey, con la sua analisi di medio lungo periodo sul mondo energetico, è dello stesso parere. L’energia eolica e solare continueranno ad aumentare il loro peso nel mix energetico globale. In particolare l’energia solare, dal 2015 al 2050, dovrebbe aumentare di 60 volte, mentre quella eolica di 13. McKinsey si sbilancia inoltre predicendo che dal 2035 in poi, la metà dell’energia prodotta su scala globale sarà riconducibile a fonti rinnovabili. La società di consulenza fa una serie di stime in merito a molti ambiti:

  • Per quanto riguarda i trasporti, nel 2035, stima 100 milioni di autoveicoli elettrici in circolazione, con ovvie ricadute sul mercato del petrolio. Entro il 2050, gli autoveicoli potrebbero superare addirittura i 2 miliardi;
  • Per quanto riguarda le abitazioni, dal 2016 al 2050, la domanda di elettricità legata agli edifici aumenterà dell’80-85%; ciò avverrà a seguito di un maggiore utilizzo del raffreddamento degli ambienti e dell’adozione di standard di vita più elevati nei paesi non OCSE. Un terzo della crescita verrà trainato dalla classe media che emergerà in Africa;
  • Il gas continuerà a crescere fino al 2035, quando raggiungerà il picco e poi diminuirà pian piano. La crescita della domanda di petrolio e carbone dovrebbe rallentare già dai primi anni ’20, con un picco del petrolio nei primi anni ’30. La stessa data è fornita da BloombergNEF.

Sul tema del petrolio, l’Organizzazione dei Paesi esportatori di petrolio (OPEC) sostiene che il picco verrà raggiunto nel 2040. A quella data, il contributo del petrolio al mix energetico diminuirà dall’attuale 31 al 28%. Secondo l’OPEC, gli USA continueranno ad aumentare la loro produzione e copriranno l’85% dell’incremento della domanda di petrolio entro il 2040; anche altri produttori non-OPEC, come Norvegia, Canada, Brasile e Guyana incrementeranno la loro produzione di idrocarburi.
I dodici Paesi OPEC, secondo l’organizzazione, continueranno a fornire quasi la metà del fabbisogno petrolifero globale.

Entro il 2045, l’OPEC arriva a stimare 2,6 miliardi di veicoli elettrici in strada, superando le previsioni di McKinsey. Sembra dunque che i Paesi produttori di petrolio si stiano rendendo conto che la lotta al cambiamento climatico non può più essere ignorata e produrrà effetti strutturali sulla domanda di petrolio. Ciò avrà delle conseguenze non indifferenti in quei Paesi, come l’Arabia Saudita, dove le esportazioni di petrolio rappresentano il 70% del totale.

In sintesi, le predizioni dell’IEA, BloombergNEF, British Petroleum, McKinsey e OPEC, si possono riassumere nel grafico sottostante, redatto da BloombergNEF, che evidenzia le percentuali delle diverse fonti energetiche all’interno del mix energetico globale dal 1970 al 2050 (gli scarti di previsione tra i vari istituti di ricerca raramente differiscono di un valore maggiore di 5 anni). Non si può guardare con una certo sorriso all’aumento del peso delle fonti rinnovabili sul totale; al contempo, è chiaro che, per centrare obiettivi di sostenibilità ambientale più tangibili e immediati, sarebbe auspicabile una transazione energetica più rapida. Si consiglia la lettura dell’articolo che tratta il tema del riscaldamento globale per approfondite alcune delle difficoltà legate a questa sfida senza precedenti.

TAKE AWAY

► Nel 2019, la domanda globale di energia e le emissioni di gas a effetto serra hanno raggiunto il picco storico. La domanda di energia globale nel prossimo futuro non diminuirà, per via dei Paesi non OCSE (in primis gli africani).
► Cina, India e USA continuano a puntare in gran parte su combustibili fossili. In Europa l’aumento del fabbisogno è invece quasi interamente prodotto da solare e eolico.
► A livello mondiale, le fonti rinnovabili arriveranno a produrre il 50% dell’elettricità mondiale tra il 2035 (McKinsey) e il 2040 (BloombergNEF). Il picco dell’uso del petrolio arriverà tra il 2030 (McKinsey) e il 2040 (OPEC).
► Le fonti rinnovabili non potranno essere l’unico strumento di produzione energetica in termini pragmatici. Si dovrà puntare parallelamente allo sviluppo di altre soluzioni tecniche e politiche. Di certo, è auspicabile che governi, aziende e privati, a livello globale, indirizzino il loro operato nel centrare almeno parte degli obiettivi degli accordi di Parigi.

Fonti:
Terna – PUBBLICAZIONI STATISTICHE – Novembre 2020
IEA – World Energy Outlook 2020 – Ottobre 2020
BloombergNEF – New Energy Outlook 2020 – Giugno 2020
OPEC – World Oil Outlook 2045 – Ottobre 2020
British Petroleum – BP Energy Outlook 2020 Edition – Settembre 2020
McKinsey – Global Energy Perspective 2019 – Febbraio 2019
Commissione Europea – Cop21: Accordo di Parigi
Nazione Unite – Cop25: la Conferenza ONU sul cambiamento climatico