La sfida del clima: un'opportunità per le imprese

*COPERTINA

23-11-2004

16:31

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La sfida del clima:

un’opportunità per le imprese A CURA DEL

Edizioni Ambiente Prezzo euro 14,0O

Rapporto predisposto per Next Energy 2004, nell’ambito di Mostra Convegno Expocomfort, per conto di Fiera Milano International

La sfida del clima:

un’opportunità per le imprese A CURA DEL

Lo studio è stato coordinato da Gianni Silvestrini, Direttore scientifico del Kyoto Club, e realizzato in collaborazione con Mario Gamberale e Daniele Novelli

Si ringraziano: Cobat, Consorzio Obbligatorio Batterie al Piombo Esauste e Rifiuti Piombosi; Comieco, Consorzio Nazionale Recupero e Riciclo degli Imballaggi a base Cellulosica; Conai, Consorzio Nazionale Imballaggi; Coou, Consorzio Obbligatorio Oli Usati; Corepla, Consorzio Nazionale per la Raccolta, il Riciclaggio e il Recupero dei Rifiuti di Imballaggi in Plastica

per aver contribuito alla diffusione del Dossier

La sfida del clima:

Un’opportunità per le imprese A cura del Kyoto Club.

Lo studio è stato coordinato da

Gianni Silvestrini, Direttore scientifico del Kyoto Club, e realizzato in collaborazione con

Mario Gamberale e Daniele Novelli Realizzazione editoriale Edizioni Ambiente srl 2004 Edizioni Ambiente © Copyright Copyright 2004 Fiera di Milano International S.p.A. ©

Edizioni Ambiente via Guerrazzi 27, 20145 Milano www.reteambiente.it box@reteambiente.it tel. +390233602977 fax +390233604241

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Progetto per la sostenibilità e l'efficienza energetica, con la collaborazione scientifica del Kyoto Club.

Patrocinato dal Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e dal Ministero delle Attività Produttive.

Manifestazione biennale internazionale leader nel settore dell'impiantistica civile e industriale

Finito di stampare nell’ottobre 2004 presso tipografia Moderna, via Passo Resia, 10, 21013Gallarate (VA) Printed in Italy Il dossier è stampato su carta riciclata 100% La pubblicazione è stata resa

da

Sommario CAPITOLO 1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

CAPITOLO 2 Isolamento termico delle superfici opache e trasparenti nell’edilizia residenziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 CAPITOLO 3 Riscaldamento degli ambienti e dell’acqua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 CAPITOLO 4 Minicogenerazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 CAPITOLO 5 Frigoriferi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 CAPITOLO 6 Illuminazione domestica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 CAPITOLO 7 Eolico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 CAPITOLO 8 Fotovoltaico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

CAPITOLO 9 Solare termico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 CAPITOLO 10 Biomasse solide per la produzione di energia elettrica . . . . . . . . . . . . . . . 48 CAPITOLO 11 Biogas per la produzione di energia elettrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 CAPITOLO 12 Conclusioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Capitolo 1 Introduzione Con l’avvicinarsi dell’entrata in vigore del Protocollo di Kyoto, le modalità di raggiungimento degli obiettivi previsti per i singoli Paesi e i meccanismi utilizzabili passano dal livello di esercitazioni di ecodiplomazia internazionale, per diventare scelte dai rilevanti impatti economici.

Uno degli aspetti più dibattuti nel corso di questi anni è stato quello dei costi. Il presunto impatto negativo sull’economica americana è stato, ad esempio, l’argomento utilizzato da George W. Bush per giustificare la mancata ratifica del Protocollo da parte degli Stati Uniti.

Anche in Italia non sono mancate nell’ultimo quinquennio affermazioni preoccupate sui costi esorbitanti che dovrebbe sopportare il Paese. È chiaro che gli investimenti da attivare per raggiungere gli obiettivi di Kyoto sono di enormi dimensioni, ma va anche detto che possono esserci ritorni economici interessanti, principalmente per la riduzione nell’impiego di combustibili fossili.

Certo, ci saranno vincitori e vinti a livello mondiale, come in Italia. Non a caso, i Paesi che dipendono dalla produzione di carbone e petrolio tendono a ritardare le trattative internazionali, mentre altri che hanno tutto da guadagnare dalla ratifica del Protocollo di Kyoto stanno puntando con decisione sull’innovazione tecnologica e si apprestano a invadere i mercati con soluzioni ad elevata efficienza energetica o basate sulle fonti rinnovabili.

Sul piano degli impatti macroeconomici sono stati predisposti negli scorsi anni diversi studi che hanno portato, però, a risultati molto diversi fra loro. Alcuni indicano impatti significativi (con costi dell’ordine di qualche punto percentuale del Pil alla fine del decennio), mentre altri sottolineano come una politica intelligente possa consentire di giungere ad un equilibrio tra i costi e i benefici o addirittura garantire un deciso vantaggio economico.

Nell’ambito dell’European Climate Change Program, predisposto per fornire indicazioni alla formulazione delle politiche dell’Unione europea, sono stati pubblicati due studi per la valutazione del potenziale di riduzione e dei costi connessi.

4 Capitolo 1

Il primo (NTU, 2001) utilizza un modello econometrico “top down” che evidenzia come la ratifica del Protocollo potrebbe comportare ripercussioni minime per i Paesi dell’Unione (+0,06% del Pil nel 2010). Il secondo (Ecofys, 2001) adotta un approccio ingegneristico “bottom up” evidenziando la possibilità di riportare le emissioni previste al 2010 sui livelli del 1990, con opzioni a costo nullo o negativo, e come lo sforzo ulteriore per raggiungere l’obiettivo di riduzione dell’8% previsto per l’Ue possa essere raggiunto con costi limitati.

Dall’altra parte dell’oceano il Dipartimento per l’Energia ha commissionato a cinque dei principali laboratori americani uno studio (Doe, 2000) sui possibili scenari di riduzione delle emissioni di gas climalteranti. Il rapporto conclude che è possibile stabilizzare negli Usa le emissioni al 2020 sui livelli del 1990 (con riduzioni del 30% rispetto allo scenario tendenziale) con un sostanziale equilibrio tra costi e benefici economici.

Ancora più in controtendenza un recente studio preparato da Florentin Krause, uno degli autori dei rapporti dell’IPCC (la struttura scientifica di supporto alle negoziazioni sui cambiamenti climatici coordinate dalle Nazioni Unite) e da Stephen DeCanio, già economista dello staff di Ronald Reagan (Ipsep, 2001). Analizzando criticamente i principali rapporti preparati per conto del governo statunitense, lo studio giunge alla conclusione che una strategia tesa a minimizzare i costi consentirebbe di raggiungere gli obiettivi di Kyoto con un guadagno dello 0,5% del Pil. Il concetto che la riduzione delle emissioni potesse coniugarsi con un aumento della produttività statunitense era peraltro già stato sottolineato in un documento firmato da 2.500 economisti, tra i quali vi erano 8 premi Nobel.

Un segnale sull’importanza economica di una politica di risparmio viene dalla proposta di direttiva sull’efficienza energetica elaborata dalla Commissione e pubblicata il 10 dicembre 2003 (COM(2003)739), che prevede che tutti gli Stati membri risparmino ogni anno almeno l’1% in più di energia, in modo da garantire un risparmio energetico di circa il 6% nel 2012. In base a questa proposta, gli Stati membri sarebbero tenuti a ri-

Introduzione

120 Consumi energetici

Emissioni di anidride carbonica

115 110 105 100 85 90 85 80 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 FIGURA 1.1 Evoluzione dei consumi energetici e delle emissioni di anidride carbonica relative al comparto energetico in Italia tra il 1990 e il 2000 rapportati ai valori del 1990 posti uguali a 100.

spettare due obiettivi di risparmio energetico per il periodo 2006-2012.

Il primo è un obiettivo generale di risparmio energetico nell’uso finale dell’1% all’anno rispetto alla quantità media di energia distribuita o venduta ai clienti finali nel quinquennio precedente.

Il secondo obiettivo riguarda il settore pubblico degli Stati membri, nel quale si dovrebbe risparmiare almeno l’1,5% di energia all’anno, in particolare grazie ad appalti pubblici a maggiore efficienza energetica. Si stima che con investimenti annui nel settore pubblico dell’ordine di 80 milioni di euro si potrebbero avere al 2020 risparmi annuali dell’ordine di 9-13 miliardi di euro.

Riportando gli obiettivi della direttiva al contesto elettrico italiano, si dovrebbero attivare programmi di risparmio in grado di produrre una riduzione di circa 20 miliardi di kWh al 2012, valore che dovrebbe passare a 30 miliardi di kWh, estendendo la stessa progressione al 2015.

Si stima che il mercato dell’efficienza svilupperebbe su scala europea, secondo gli obiettivi indicati nella direttiva, un fatturato di 5-10 miliardi di euro l’anno, con positive ricadute economiche e occupazionali. Il costo medio dell’elettricità risparmiata, si indica nel documento di accompagnamento alla proposta di direttiva, risulta essere di 2,6 eurocent/kWh nel settore domestico, contro un costo medio di generazione di 3,9 eurocent/kWh. Se questa è ancora una proposta di direttiva, dall’Unione europea sono invece già state approvate due importanti linee di indirizzo in comparti decisivi per il raggiungimento degli obiettivi di Kyoto, le fonti rinnovabili e la cogenerazione. Due direttive mirano infatti a portare nel 2010 in Europa la quota di elettricità da energia verde al 22% (2001/77/Ce) e quella prodotta in cogenerazione al 18%.

Dunque su efficienza energetica, fonti rinnovabili e cogenerazione si aprono interessanti possibilità di sviluppo.

Lo studio del Kyoto Club qui riportato intende approfondire le possibili evoluzioni di alcune tecnologie in questi comparti.

Capitolo 1

1.1 Riduzioni di gas climalteranti previste per l’Italia: sfida impossibile o obiettivi raggiungibili?

Nel 2000 le emissioni dei gas serra contabilizzate dal protocollo di Kyoto sono state pari a 546 milioni di tonnellate (Mt CO2eq), del 5% più alte rispetto al 1990 (518 Mt CO2eq), come indicato nella Fig. 1.1.

Per raggiungere l’obiettivo di un taglio nel periodo 2008-2012 del 6,5% rispetto al 1990 (l’obiettivo previsto per l’Italia) occorre prevedere una riduzione annua rispetto allo scenario tendenziale al 2010 di circa 90 milioni di tonnellate.

Allarmi per i costi elevati necessari per ridurre le emissioni dei gas di serra nel nostro Paese sono stati lanciati in più occasioni nel corso degli anni, per poi ridimensionarsi alla luce di valutazioni contrapposte.

In realtà, anziché un iniquo fardello, le riduzioni previste da Kyoto possono rappresentare un’occasione di rilancio economico e di miglioramento dei servizi del nostro Paese, come si evidenzia dai rapporti preparatori della delibera Cipe del dicembre 2002.

Un’attenta politica che sappia orientare gli investimenti potrà aprire molte stimolanti opportunità per le imprese italiane.

Il Ministero dell’ambiente aveva stimato inizialmente (SCNCC, 1998) investimenti dell’ordine di 45 miliardi di euro per raggiungere gli obiettivi di Kyoto. In questa cifra però erano incluse misure come la realizzazione di nuove linee ferroviarie o impianti termoelettrici connessi con la modernizzazione del Paese che si sarebbero dovuti realizzare in ogni caso. Considerando che la riduzione dei consumi energetici avrebbe permesso di risparmiare circa 35 miliardi di euro, i costi netti si sarebbero comunque portati a 10 miliardi di euro. Nei documenti predisposti successivamente per la ratifica del Protocollo di Kyoto, gli investimenti sono stati stimati più correttamente in 21-30 miliardi di euro con un costo, al netto dei risparmi energetici, di 5-8 miliardi di euro.

Considerando poi anche l’impiego dei meccanismi flessibili (interventi – meno costosi – nei Paesi in via di sviluppo o dell’est),

Introduzione 5

gli investimenti si ridurrebbero a 14-19 miliardi di euro, con investimenti, al netto dei risparmi energetici, pari a circa 2 miliardi di euro, una cifra dieci volte inferiore a quella indicata nella Seconda Comunicazione.

Vediamo di analizzare alcuni dei principali settori di intervento per ridurre le emissioni.

Sul versante della produzione elettrica, un significativo contributo dovrebbe venire dalla chiusura di vecchie centrali e dalla realizzazione di moderni impianti a ciclo combinato. In realtà, le incertezze legate al quadro normativo e le resistenze locali in assenza di una reale concertazione stanno provocando un rallentamento di questo processo. Così tra il 2000 e il 2002 le emissioni di CO2 nel settore elettrico sono aumentate di 6 Mt. Accanto alla diffusione accelerata delle centrali a ciclo combinato, molto più efficienti, un altro elemento che potrebbe cambiare la fisionomia dell’industria elettrica riguarda la produzione su piccola scala con impianti ad alto rendimento e basso impatto ambientale. Questa opzione è stata rilanciata alla riunione del luglio 2003 dei Ministri europei dell’ambiente e dell’energia a Montecatini (si possono installare 12-15.000 MW aveva dichiarato il Ministro italiano dell’ambiente), ma affinché il settore si sblocchi si devono affrontare alcuni nodi normativi e tariffari.

Grandi speranze sono puntate sull’efficienza energetica degli usi finali. I decreti del 2001 che obbligano i distributori di elettricità e gas ad attivare programmi di risparmio avrebbero dovuto portare ad una riduzione di 7,5 Mt di CO2 nel 2006, ma il ritardo con cui sono stati attivati farà slittare di 3 anni questi risultati.

Analogamente, i programmi di produzione di elettricità da fonti rinnovabili avrebbero dovuto consentire di ridurre le emissioni di anidride carbonica di 13 Mt/a entro la fine del decennio secondo le indicazioni del Libro Bianco nazionale, ma gli obiettivi previsti nel decreto di recepimento della direttiva sulla produzione di elettricità da fonti rinnovabili del dicembre 2003 dovrebbero portare ad una crescita del contributo di energia verde dimezzato rispetto alle previsioni originarie.

Uno dei settori che dovrebbe essere maggiormente sotto con-

6 Capitolo 1

trollo è quello delle industrie fortemente energivore (generazione elettrica, raffinerie, acciaierie, cementifici, industrie del vetro, delle ceramiche e della carta) che, in base alla direttiva sull’Emissions trading, dal 2005 avranno precisi limiti alle emissioni da rispettare. In realtà la proposta avanzata dal Governo italiano di distribuzione degli obiettivi tra i settori industriali coinvolti non richiede particolari sforzi e quindi c’è il concreto rischio che questi settori portino un contributo molto limitato alla strategia di riduzione delle emissioni.

Una rivisitazione degli impegni del Paese si è avuta dopo la ratifica del Protocollo da parte dell’Italia. Nell’ultima delibera su Kyoto (Cipe, 2002) compaiono nuove opzioni di riduzione. Alla forestazione vengono assegnati obiettivi di riduzione delle emissioni per 10 Mt/a di CO2. Fanno inoltre il loro ingresso gli interventi da effettuare all’estero sfruttando i meccanismi flessibili per oltre un terzo delle 93 Mt/a equivalenti di CO2 da ridurre rispetto allo scenario tendenziale al 2012.

Entrambe le voci introdotte sembrano in realtà sovradimensionate dal punto di vista quantitativo. Per quanto riguarda in particolare gli interventi all’estero, che certamente rappresentano una voce con costi ridotti e un’opzione che il nostro sistema industriale deve utilizzare, questi vanno attentamente confrontati con le misure “interne” che possono garantire benefici economici al Paese. E comunque le riduzioni all’estero vanno realizzate, operazione non proprio banale.

Il quadro che si presenta segnala ritardi e difficoltà. Al tempo stesso, studi effettuati a livello nazionale ed internazionale sottolineano le ampie possibilità di intervento a costi contenuti.

Per raggiungere gli obiettivi di Kyoto occorrerà dunque predisporre una strategia mirata ed incisiva, in grado tra l’altro di dare respiro ad interi settori produttivi legati all’efficienza energetica e alle fonti rinnovabili. In questo contesto, il ruolo dell’Unione europea è fondamentale nel dare slancio alle azioni dei singoli Stati, in particolare nella fase delicata che ci separa dall’effettiva entrata in vigore del protocollo di Kyoto.

Altrettanto importante l’azione delle istituzioni decentrate che dovranno articolare incisive politiche energetiche e della mobilità.

Un’articolazione corretta degli indirizzi di intervento può com-

Introduzione

portare inoltre un effetto positivo sull’ambiente, sul tessuto industriale e sull’occupazione.

Non va dimenticato che queste azioni vanno inserite in un contesto dinamico, che vede Kyoto come un primo passo e prefigura obiettivi di riduzione molto più drastici. Nell’Unione europea si stanno discutendo riduzioni per il 2020 del 20-40% rispetto ai livelli del 1990, mentre nella seconda metà del secolo occorrerà dimezzare le emissioni climalteranti globali del pianeta.

1.2 Classificazione degli interventi di riduzione Non c’è dubbio che alcuni settori si avvantaggeranno dalla presenza di un vincolo climatico e che altri ne soffriranno.

L’Italia, producendo limitate quantità di greggio ed essendo uscita dall’estrazione del carbone, è meno esposta a ripercussioni relative a interventi che potranno penalizzare l’uso di questi combustibili. Inoltre, il nostro Paese ha una percentuale ridotta di industrie “energy intensive”. Esiste invece la possibilità di inseguire l’onda dell’innovazione tecnologica che punta a innalzare notevolmente i livelli dell’efficienza energetica e favorire i comparti collegabili con la minimizzazione delle emissioni climalteranti.

Gli interventi di riduzione delle emissioni possono essere classificati in relazione ai costi e all’impatto nel contesto nazionale nelle seguenti categorie:

Interventi che garantiscono un beneficio economico netto per la collettività Esiste un’ampia gamma di interventi di innalzamento dell’efficienza energetica negli usi finali nel settore civile, industriale, della mobilità, che comportano un vantaggio economico per la collettività. In questi casi vanno rimossi gli ostacoli che impediscono l’implementazione di queste azioni. Esiste una vasta letteratura che spiega come le attuali scelte dal punto di vista energetico siano in molti casi lontane dall’ottimo e come l’adozione

Capitolo 1

di politiche volte ad agevolare la trasformazione del mercato consentano all’utilizzatore finale di compiere acquisti energeticamente ed economicamente più efficienti.

Il risultato finale di una politica di questo tipo comporterà una minor produzione di CO2 con costi inferiori per il sistema. Come hanno dimostrato gli studi dell’European Climate Change Program, la quota di riduzione di emissioni con “costo negativo” è più ampio di quanto non si creda. In Italia si tratta di una riduzione delle emissioni di alcune decine di milioni di tonnellate (Mt) di CO2/anno, cioè di una quota significativa di quelle 90100 Mt/a necessarie per raggiungere l’obiettivo di Kyoto.

Interventi connessi con l’ammodernamento dei servizi del Paese La realizzazione del trasporto su ferro ad “alta capacità”, l’approntamento di un servizio di cabotaggio per le merci, la dotazione di una rete di linee tranviarie e di metropolitane, sono tutte azioni che consentiranno di ridare fiato ad un sistema di trasporto soffocato dalla predominanza dei mezzi su gomma.

Rientrano in questa categoria anche altri interventi funzionali a scelte industriali come la riqualificazione delle centrali elettriche obsolete con impianti a ciclo combinato (scelta determinata da motivazioni di convenienza economica prima che per le migliori prestazioni ambientali).

Tutti questi investimenti comporteranno, collateralmente, anche un beneficio in termini di riduzione delle emissioni di anidride carbonica.

Interventi legati al decollo di settori innovativi di importanza strategica Appartengono a questo settore soluzioni avanzate, come gli impianti per l’impiego delle fonti energetiche rinnovabili, le tecnologie di propulsione alternative, l’evoluzione della filiera del vettore idrogeno. In questi casi per un periodo transitorio (10-20 anni) dovranno essere sostenuti degli extracosti per garantire, a fronte delle minori esternalità ambientali, la diffusione di tecnologie che nei decenni successivi avranno un’importanza strategica.

Introduzione 7

Capitolo 2 Isolamento termico delle superfici opache e trasparenti nell’edilizia residenziale 2.1 Il contesto europeo Il livello di isolamento termico degli edifici italiani è piuttosto modesto ed inferiore rispetto alla media europea. Nella Fig. 2.1 sono riportati i consumi unitari per riscaldamento per appartamento (kWh/m3 a), calcolati secondo le normative dei vari Paesi correggendo i risultati in relazione ai gradi giorno, e i consumi che si avrebbero applicando i limiti previsti dalle norme più rigide applicate in Danimarca (Mure, 2000) 1. È facile notare come l’Italia si posizioni nella fascia più alta dei consumi.

Nella Fig. 2.2 è riportata l’evoluzione nel tempo dei consumi energetici dei nuovi edifici secondo le normative di diversi Paesi.

Un recente studio dell’Eurima (European insulation manufacturing association) ha analizzato le caratteristiche dell’isolamento delle pareti e delle coperture nei diversi Paesi dell’Ue (Eurima, 2002). I risultati, riportati nella Fig. 2.3, confermano il livello molto modesto dell’impiego di isolanti nel nostro Paese. Ciò è dovuto anche al fatto che, mentre in diversi Paesi la normativa si è evoluta nel tempo portando a valori via via più stringenti di isolamento termico, in Italia la situazione sia rimasta sostanzialmente bloccata. Questo dato si riflette anche nell’utilizzo dei prodotti isolanti: in Francia si vendono infatti 0,4 m3 di materiale isolante per abitante, in Spagna 0,2 m3 e in Italia 0,1 m3.

Se si analizzano le caratteristiche delle superfici vetrate si riscontra un’analoga situazione di discrepanza tra il contesto italiano e quello del resto d’Europa (Tab. 2.1).

Il miglioramento delle prestazioni è stato ottenuto sia agendo sulle normative che stimolando la domanda. In alcuni Paesi questa azione congiunta ha consentito di ottenere risultati significativi. In Germania, ad esempio, nel corso degli anni Novanta la quota di nuovi edifici e di edifici ristrutturati nei quali sono stati utilizzati vetri a bassa emissività (low-e) ha raggiunto il 90% (Fig. 2.4). Un analogo successo si è avuto in Olanda, Paese che registrava nel 1993 una installazione di vetri a bassa emissività pari solo al 4% del totale, ma che, in seguito ad una campagna di incentivazione, aveva raggiunto nel 1997 una quota del 40% sul totale delle superfici vetrate installate.

14 Capitolo 2

Per quanto riguarda la nuova edilizia si è calcolato che con un incremento dei costi di costruzione del 5-10% si possono realizzare abitazioni con consumi di 50-70 kWh/m2 a con un risparmio nelle spese di riscaldamento dell’ordine di 1.000 euro/a.

2.2 Caratteristiche del parco edilizio italiano Il settore edilizio ha nel nostro Paese una grande rilevanza economica (90 miliardi euro/anno + 80 di indotto) e occupazionale (8% del totale, 10% nel Mezzogiorno).

Analizzando i recenti mutamenti del mercato dell’edilizia si possono evidenziare i seguenti trends (CRESME, 1998a): – il dimezzamento del mercato dell’edilizia residenziale, rispetto all’inizio degli anni ’80 con una costante crescita del non-residenziale: nel 1998 la produzione residenziale è stata di circa 170.000 abitazioni per 86 milioni di m3 (predominano le realizzazioni diffuse extraurbane, pari al 70% delle unità completate); – la produzione non-residenziale privata è stata, nel 1998, di circa 110 milioni di m3 e ha così superato la produzione residenziale.

Circa il 54% dell’attività edilizia è dedicata alla manutenzione; di questa, circa il 36% alla riqualificazione e manutenzione straordinaria.

Considerando che una consistente porzione del patrimonio edilizio italiano ha un’età superiore ai 50 anni (40%), come indicato nella Tab. 2.2, è prevedibile che la quota dell’attività dell’edilizia dedicata al recupero crescerà ulteriormente.

Dei circa 4 miliardi di m2 del patrimonio edilizio italiano, l’edilizia residenziale con 27 milioni di alloggi (di cui solo l’82% sono utilizzati) copre il 56 % del totale, mentre il 28% delle superfici utili è destinato al terziario e il 16% al settore produttivo (elaborazione Censis su dati Istat e Anci, 1999). In questa analisi ci si concentra sulla riqualificazione energetica del settore residenziale.

I consumi energetici per il riscaldamento degli ambienti domesti-

Isolamento termico delle superfici opache e trasparenti nell’edilizia residenziale

35

Secondo normativa danese Secondo normativa P.M.

30

1,2

Italia

Danimarca

Media Europea

Austria

1,0

25 20

0,8 15 10

0,6

Svezia

Regno Unito

Finlandia

Austria

Portogallo

Paesi Bassi

Lussemburgo

Italia

Irlanda

Francia

Grecia

Spagna

Germania

Danimarca

0

Belgio

5

FIGURA 2.1

0,4 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002

FIGURA 2.2

Domanda di riscaldamento nei Paesi europei con le normative esistenti nei singoli Paesi e ipotizzando l’adozione dei limiti esistenti in Danimarca (Kwh/m3a)

Consumi energetici di nuovi edifici (in tep per alloggio), secondo le normative di diversi Paesi europei (Fonte: Odyssee)

100 %

200

80 %

150

60 %

100

40 %

50

20 %

0

0% Svezia Finlandia Norvegia Danimarca Svizzera Francia Paesi Bassi Gran Bretagna Irlanda Germania Olanda Austria Repubblica Ceca Slovacchia Spagna Portogallo Italia Grecia Turchia Belgio

250

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999

FIGURA 2.3 Livelli di isolamento termico delle pareti in diversi Paesi europei (in mm di spessore)

FIGURA 2.4 Diffusione delle vendite di superfici vetrate a bassa emissività in Germania. Percentuale di penetrazione di mercato

Capitolo 2

Isolamento termico delle superfici opache e trasparenti nell’edilizia residenziale 15

TABELLA 6.3

Vantaggi economici per le famiglie e per la collettività, risparmi elettrici e di potenza estiva e riduzioni delle emissioni di anidride carbonica che derivano dall’impiego delle 150 milioni di Cfl installate nel 2015 nello scenario Kyoto

Famiglie milioni euro/a 610

Collettività milioni euro/a 220

Ambiente milioni t/a CO2 -3,3

Consumi elettrici miliardi kWh/a -7,2

400

120

Caso base Potenziale tecnico-economico

Incand

CFL installati

Potenza di punta estiva MW -220

CFL venduti

350 300

100

250 200

80

150 100

60

50 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

40

FIGURA 6.1 Consumi per l’illuminazione domestica nei 15 paesi della UE e potenziale scenario di riduzione al 2020 (TWa). Fonte: Delight, 1998

FIGURA 6.2 Diffusione dei sistemi di illuminazione nel settore domestico nello scenario di Kyoto (milioni lampade/anno)

campaign in 400 households of the European Community Assessment of the Potential Electricity Savings – Project EURECO-SAVE Contract N° 4.1031/Z/98-267 - January 2002.

MICENE (2002) Misure dei Consumi di Energia Elettrica in 110 abitazioni Italiane. Curve di carico dei principali elettrodomestici e degli apparecchi di illuminazione eERG, end-use Efficiency Research Group Dipartimento di Energetica Politecnico di Milano.

Delight, (1998), Energy and Environment Programme Environmental Change Unit University of Oxford.

15 12 9 6 3 0 2004

2015 tendenziale

2015 Kyoto

FIGURA 6.3 Consumi per l'illuminazione nel settore domestico nei due scenari al 2015 (tendenziale e Kyoto). (TWh)

36 Capitolo 6

Illuminazione domestica

Capitolo 7 Eolico 7.1 Il contesto europeo Negli ultimi 10 anni il settore eolico ha registrato una crescita esponenziale delle installazioni grazie soprattutto ad uno sviluppo del settore in Europa. (Fig. 7.1) Dei complessivi 40.000 MW installati al 2003, 28.000 MW sono europei pari a circa al 70% del totale. In particolare, i mercati tedesco e spagnolo hanno dato il principale impulso alla crescita del settore con installazioni pari rispettivamente a circa 2.645 MW e 1.377 MW nel solo 2003.

Alla crescita del mercato è corrisposto un imponente sviluppo industriale del comparto in particolare in Germania e Danimarca, che ha portato l’industria europea (in particolare VESTAS, NEG Micon ed ENERCON) alla leadership nel mondo. Nella sola Germania il parco di generatori eolici installati è complessivamente pari a 14.609 MW, vale a dire oltre il 50% dell’installato nel mondo (EWEA, 2004). (Fig. 7.2)

7.2 Lo sviluppo del settore eolico in Italia Il settore eolico ha visto negli ultimi 10 anni uno sviluppo significativo grazie a programmi di incentivazione che ne hanno promosso efficacemente le installazioni. Tra il 1990 e il 2001 le installazioni eoliche annue sono passate da una potenza installata pari a circa 3 MW a circa 264 MW nel 2001 portando il parco complessivo a circa 682 MW alla fine del 2001. Negli ultimi due anni si è registrato un brusco rallentamento delle installazioni: in particolare nel 2002 sono stati installati solo 106 MW e 116 MW nel 2003. (Fig. 7.3) Gli impianti sono stati installati soprattutto nelle Regioni del centro-sud Italia (Campania, Puglia e Abruzzo) e nelle isole maggiori (Sicilia e Sardegna). (Fig. 7.4)

Capitolo 7

Gli impianti realizzati al 2003 generano annualmente circa 1,9 TWh e determinano la riduzione delle emissioni in atmosfera di circa 1 Mt/a CO2. Un terzo delle tecnologie installate sono di importazione. L’unica impresa italiana che produce generatori eolici in Italia, la IWT (di proprietà della VESTAS) copre circa il 65% del mercato italiano di aerogeneratori. (Fig. 7.5) Tra le imprese che installano impianti eolici in Italia spiccano invece IVPC, Edison ed ENEL che coprono insieme l’88% del mercato nazionale. (Fig. 7.6) Nell’analisi che segue vengono considerati gli interventi di diffusione della tecnologia eolica in Italia, considerando gli interventi effettuabili nel periodo 2005-2015.

7.3 Scenario tendenziale Il settore eolico in Italia si è sviluppato grazie a politiche di incentivazione dedicate. A causa della farraginosità dei procedimenti autorizzativi, dell’opposizione locale e del cambiamento del meccanismo di incentivazione esistente (dal CIP 6 ai certificati verdi) negli ultimi due anni si è verificato un arresto del mercato. Diversi osservatori nazionali e internazionali considerano temporaneo questo stop e ipotizzano una ripresa del settore già a partire dal 2004.

Tale previsione è confortata da: • il numero estremamente cospicuo di richieste di qualificazione degli impianti eolici in progetto ricevute dal GRTN, che prevedono in quattro/cinque anni la realizzazione di oltre 3.500 MW di impianti; • il livello di incentivazione del kWh prodotto dall’eolico, che è il più alto d’Europa (IEA Wind Energy Annual Report, 2002); • la semplificazione delle procedure autorizzative introdotta con il decreto legislativo 387 del 29 dicembre 2003 di recepimento della direttiva 77/Ce/2001, con il quale è stato introdotto un procedimento unico da svolgersi in 180 giorni.

Eolico 37

40.000

15.000 Installazioni annue 2003 Installazioni complessive

Unione Europea

35.000

resto del mondo

30.000

12.000

25.000

9.000

20.000 6.000

15.000 10.000

3.000

5.000 0

0 Germania Danimarca Italia Austria Grecia Spagna Olanda Inghilterra Svezia

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 FIGURA 7.1

FIGURA 7.2 Potenza eolica installata nel mondo in MW

Potenza eolica installata in Europa in MW

300

1000

Installazioni annue

Luglio 2004

Installazioni complessive

Previsione incremento fine 2005

250

800

200 600 150 400 100 200

50 0

0 1999

2000

2001

2002

2003

FIGURA 7.3 Potenza eolica installata in Italia dal 1998 ad oggi, MW

3% WEST

2% NEG Micon

4% BONUS

FIGURA 7.4 Potenza eolica installata nelle Regioni italiane al luglio 2004 e previsione a fine 2005, MW

4% IVPC

8% ENEL Green Power

4% RWT 22% ENERCON

65% IWT Vestas FIGURA 7.5 Imprese produttrici di generatori eolici installati in Italia, quote di mercato

38 Capitolo 7

Abruzzo Lazio Campania Sicilia Altre Molise Puglia Basilicata Sardegna

24% Edison

35% IVPC4

8% Altri

21% Sanseverino

FIGURA 7.6 Imprese che realizzano impianti eolici in Italia, quote di mercato

Eolico

Con tale premessa si ipotizza un tasso di installazioni analogo alla media degli ultimi anni. Seguendo questo trend, si ottiene una potenza complessiva installata di 2.300 MW al 2015. (Fig. 7.7) Considerando il prezzo attuale degli impianti sul mercato pari a circa 865 euro per kW installato (IEA Wind Energy annual report, 2002) si calcola il trend di riduzione dei costi della tecnologia dalla seguente relazione: Prezzo= 7647* P-0,238 + 410[euro/kW] Ipotizzando una crescita della potenza installata nel mondo pari a: Potenza = 1497 *e0,24(anno-1990) [MW]

2500 2000 1500 1000 500 0 2003

si ottiene che gli investimenti necessari al raggiungimento dell’obiettivo proposto dallo scenario sono pari a circa 1 miliardo di euro tra il 2005 e il 2015.

Scorporando l’attuale costo di installazione, si evidenzia come degli 865 euro per kW circa il 26% è rappresentato da: assemblaggio sul sito, trasporto, lavori civili edili, aspetti elettromeccanici e connessione alla rete. Tali voci di costo hanno ripercussioni dirette in Italia in termini di prodotto interno lordo.

Ipotizzando poi in modo conservativo che la produzione italiana di generatori eolici resti negli anni limitata esclusivamente all’attuale quota di mercato del 65% e considerando che tre quarti delle entrate legate alla costruzione di questi impianti riguardano aziende operanti in Italia, si arriva al risultato che una quota degli investimenti complessivi pari al 62% si traduce in benefici economici e occupazionali per il nostro Paese. (Fig. 7.8) Gli impianti installati tra il 2005 e il 2015 producono 2,7 TWh/a determinando una riduzione di emissioni dirette di CO2 all’anno pari a 1,2 Mt/a.

Lo sviluppo del settore in Italia secondo le ipotesi dello scenario tendenziale a fronte di investimenti complessivi pari a 1 miliardo di euro tra il 2005 e il 2015 comporta attività strettamente realizzate in Italia per un importo pari a 620 milioni di euro.

Capitolo 7

Obiettivo libro bianco

Nuove installazioni annue Installazioni complessive

2005

2007

2009

2011

2013

2015

FIGURA 7.7 Scenario tendenziale di diffusione della tecnologia eolica, MW

5% Elettromeccanica

5% Connessione rete

11% Lavori civili edili 5% Assemblaggio sul sito e trasporto

74% Turbina

FIGURA 7.8 Distribuzione percentuale del prezzo di un impianto eolico oggi

Eolico 39

7.4 Scenario Kyoto Si è ipotizzato un tasso di crescita più accentuato (ma minore rispetto alla media mondiale dell’ultimo decennio) che porterebbe le installazioni eoliche in Italia a 2.500 MW al 2010 – raggiungendo quindi l’obiettivo del Libro Bianco sulle Fonti rinnovabili – e a 4.100 MW al 2015. Tale obiettivo rientra nei limiti determinati dalla stima del CESI come potenziale massimo sfruttabile in Italia da fonte eolica (range CESI da 3.200 a 5.500 MW).

(Fig. 7.9).

Considerando il prezzo attuale degli impianti sul mercato pari a circa 865 euro per kW installato e ipotizzando lo stesso trend di riduzione del prezzo delle tecnologie ipotizzato nello scenario tendenziale si ottiene che gli investimenti necessari al raggiungimento dell’obiettivo dello scenario accelerato sono pari a 2,3 miliardi di euro tra il 2005 e il 2015.

Anche in questo caso si può ipotizzare che circa il 26% di tali investimenti – corrispondenti alla quota relativa all’assemblaggio sul sito e trasporto ai lavori civili edili agli aspetti elettromeccanici e alla connessione alla rete – abbiano ripercussioni dirette in Italia in termini di Prodotto interno lordo. Rispetto allo scenario tendenziale, nell’ipotesi accelerata si ipotizza che altri soggetti possano avviare produzione di generatori in Italia aumentando all’80% la quota di generatori eolici prodotta direttamente in Italia. Con queste ipotesi, una quota degli investimenti complessivi pari a circa il 70% degli investimenti (tra 2005 e 2015) è destinata a restare nel nostro Paese.

Gli impianti installati nel periodo 2005-2015 determinano la produzione annua di 6,2 TWh con una riduzione di emissioni di CO2 pari a 2,8 Mt/a.

40 Capitolo 7

5000 Potenza installata all'anno Potenza installata cumulativa 4000 3000 Obiettivo libro bianco

2000 1000 0 2005

2007

2009

2011

2013

2015

FIGURA 7.9 Scenario accelerato di diffusione della tecnologia eolica in Italia, MW

Lo sviluppo del settore in Italia comporta secondo le ipotesi formulate, a fronte di investimenti complessivi pari a 2,3 miliardi di euro tra il 2005 e il 2015, attività strettamente realizzate in Italia pari a 1,6 miliardi di euro.

Lo scenario accelerato determina rispetto allo scenario tendenziale un maggior fatturato pari a circa a 1,32 miliardi di euro tra il 2005 e il 2015 e una maggiore produzione pari a 3,5 TWh/a.

Eolico

Capitolo 8 Fotovoltaico 8. 1 Il contesto europeo Grazie ad un incredibile sviluppo del mercato tedesco, secondo nel mondo solo al mercato Giapponese, in Europa sono stati realizzati interventi pari ad oltre il 30% della potenza fotovoltaica globale: dei complessivi 783 MW installati nel mondo nel 2003 circa 130 MW sono stati realizzati in Germania e si prevede che nel 2004 possa essere superata quota 300 MW. (Fig. 8.1) Alla crescita delle installazioni è corrisposto un importante sviluppo industriale del comparto, in particolare in Germania. (Fig. 8.2 e 8.3) Dopo il grande sviluppo delle centrali fotovoltaiche della prima metà degli anni ’90, l’Italia ha registrato un periodo di stasi delle applicazioni del fotovoltaico, praticamente limitate per tutta la seconda metà degli anni Novanta alla realizzazione di impianti stand-alone. Solo nel 2001 con l’inizio del programma “Tetti fotovoltaici” il mercato italiano si è ripreso avviando di fatto le installazioni di impianti di piccola taglia distribuiti e connessi in rete (Fig. 8.4).

Il programma “Tetti fotovoltaici” articolato in più misure ha consentito di installare 4,5 MW nel 2003 portando le installazioni complessive a circa 26,5 MW. Ipotizzando una producibilità media annua pari a 1.100 ore equivalenti all’anno (media italiana), tale potenza genera annualmente circa 29,15 GWh (corrispondenti ad un risparmio di energia primaria pari a circa 0,01 Mtep all’anno).

Gli impianti sono stati realizzati in tutte le Province di Italia grazie ad una vasta partecipazione al programma da parte delle Regioni che hanno emanato bandi per la promozione della tecnologia.

I moduli fotovoltaici installati in Italia sono principalmente d’importazione. Una sola impresa Eurosolare produce un modulo fotovoltaico in silicio policristallino a partire dal materiale di feedstock. Diverse sono le imprese che importano le celle fotovoltaiche e assemblano i moduli (Elettrosannio, Gechelin, Helios technology, altre minori).

Capitolo 8

Nonostante questa prevalenza di moduli fotovoltaici provenienti dall’estero è scorretto sostenere che la realizzazione di impianti fotovoltaici in Italia dal punto di vista dell’indotto equivarrebbe all’importazione di prodotti petroliferi. Il modulo fotovoltaico pesa per circa il 48% del valore di un impianto fotovoltaico e tale percentuale sale man mano che le taglie di impianto crescono. La quota restante che rappresentata il cosiddetto Balance of System (BOS) ovvero l’insieme del sistema di conversione della potenza, sistemi di supporto e integrazione dei moduli sulle strutture edilizie e la posa in opera dell’impianto è prevalentemente realizzato in Italia da imprese italiane e quindi genera indotto occupazione. Se poi si guarda, anziché il modulo, la cella fotovoltaica (diverse sono le imprese che assemblano i moduli importando celle fotovoltaiche dall’estero) il suo peso sul valore complessivo degli impianti va da circa il 30% al 40% rispettivamente per impianti di piccola taglia (fino a 10 kW) e grande taglia (superiore ai 300 kW).

La Figura 8.5 mostra i prezzi di impianti fotovoltaici chiavi in mano al variare della potenza dell’impianto. Si può notare dal grafico come già oggi la realizzazione di impianti fotovoltaici di grande dimensione rappresenta un’opportunità interessante di abbattimento del costo. Peraltro esso si riduce in funzione della crescita del mercato internazionale in virtù della crescente industrializzazione della produzione dei moduli e della specializzazione degli installatori che progressivamente migliorano l’efficacia della messa in opera degli impianti. Negli ultimi 10 anni il costo dei moduli fotovoltaici si è ridotto notevolmente in tutto il mondo grazie all’avvio dei programmi di incentivazione nazionale partiti negli anni Novanta in Europa, Giappone e Stati Uniti.

Come si può notare dalla Figura 8.6 il prezzo medio dei moduli dal 1992 a oggi si è ridotto in modo consistente soprattutto in quei mercati dove sono stati avviati ambiziosi programmi di incentivazione della tecnologia. In particolare, tra il 1993 e il 2002 i prezzi dei moduli si sono ridotti in Germania e Giappone rispettivamente del 49% e 52% e restringendo il periodo al quinquennio 1998-2002 si ottiene una riduzione del 18,5% e 31%.

Fotovoltaico 41

500 Installazioni annue 2003 Installazioni complessive 400

21% Francia

300

3% Italia

2% Spagna

200 3% Olanda 100 71% Germania

0 Germania

Olanda

Italia

Svizzera

Francia

Spagna

FIGURA 8.1

FIGURA 8.2 Mercato europeo del fotovoltaico (MW)

Produttori di celle in silicio policristallino in Europa

30 1% Danimarca

11% Germania 16% Olanda

35% Svezia

25 20

Realizzazione grandi centrali FV

Programma tetti FV

15 6% Italia

11% Norvegia

1% Svizzera

10

3% Spagna

16% Francia

5

FIGURA 8.3

1993

1997

1999

2001

2003

FIGURA 8.4 Produttori di moduli in silicio policristallino in Europa

800

1995

Celle

700

Moduli

Inverter

Supporti

Installazioni e spese tecniche

Mercato fotovoltaico in Italia (MW)

10

Austria Germania Italia

8

600

Giappone USA Olanda

500 400

6

300 200

4

100 0 0<P<10 kW

50<P<100 kW P>300 kW 10<P<50 kW 100<P<300 kW

FIGURA 8.5

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 FIGURA 8.6

Prezzo di impianti fotovoltaici chiavi in mano per classi di potenza (euro/Wp)

42 Capitolo 8

2

Trend dei prezzi dei moduli fotovoltaici (euro/Wp) Fonte: IEA-PVPS Trends in PV applications

Fotovoltaico

350 300

Installazioni complessive

Nuove installazioni annue

Obiettivo libro bianco

250 200 150 100 50 0 2003

2005

2007

2009

2011

2013

2015

FIGURA 8.7 Scenario tendenziale di diffusione del fotovoltaico

È ragionevole supporre che l’attuale trend di riduzione del costo dei moduli e degli impianti continui in quanto: • la tecnologia fotovoltaica oggi ha un’efficienza di conversione piuttosto lontana dalle prestazioni massime teoriche; • le opzioni tecnologiche di base sono numerosissime e oggetto di programmi di ricerca in tutto il mondo; • il potenziale di diffusione della tecnologia è elevatissimo, largamente superiore a quello di qualsiasi altra tecnologia energetica che sfrutti altre fonti energetiche rinnovabili e non; • sono stati avviati programmi di sviluppo industriale della tecnologia in tutto il mondo.

Nell’analisi che segue vengono considerati due scenari di diffusione della tecnologia fotovoltaica in Italia, considerando gli interventi effettuabili nel periodo 2005-2015.

Si ipotizza in modo conservativo, come anticipato nel paragrafo precedente, un trend di riduzione dei costi dei moduli e degli impianti fotovoltaici pari al 5% all’anno, in linea con quanto accaduto negli ultimi cinque anni in Germania e Giappone a seguito della partenza di consistenti programmi di incentivazione. Tale trend, partendo dal valore del kW oggi installato pari a 7.000 euro/kW, comporterebbe un prezzo del kW installato pari a circa 5.420 euro per kW al 2010 e pari a 4.200 euro per kW al 2015.

Un siffatto processo di riduzione del costo degli impianti non è affatto irrealistico considerando che già oggi impianti di grande taglia vengono collocati sul mercato a circa 4.800 euro per kW. Secondo questi scenari si determinerebbe un fatturato complessivo pari rispettivamente a 0,6 miliardi di euro tra il 2005 e il 2015. Ipotizzando che i moduli fotovoltaici siano esclusivamente d’importazione (in realtà diverse imprese realizzano moduli FV con celle importate ed ENITECNOLOGIE realizza gli impianti dalla culla alla tomba) e che tutta la componentistica che costituisce il Balance of System sia realizzata in Italia (in realtà gli inverter sono soprattutto importati) si può sostenere che il 50% degli investimenti complessivi porterebbero lavoro e ricchezza al Paese per un ammontare pari a 0,3 miliardi di euro tra il 2005 e il 2015.

Infine, ipotizzando una producibilità annua pari a 1.200 kWh/m2 anno si ottiene una produzione pari 190 GWh al 2015 e una riduzione di emissioni di CO2 pari rispettivamente a 0,08 Mt/a.

8.3 Scenario tendenziale

8.4 Scenario Kyoto

Lo scenario tendenziale descrive lo sviluppo del settore sulla base dei programmi di incentivazione in corso o in via di definizione tracciando l’andamento del mercato al 2015.

Si ipotizza una diffusione della tecnologia che porti a 160 MW al 2015. Tale risultato, molto inferiore agli obiettivi del Libro bianco al 2010, ipotizza la prosecuzione del trend degli ultimi anni. (Fig. 8.7)

Si considera uno scenario di diffusione spinta della tecnologia a livello nazionale e internazionale ed una progressiva penetrazione di impianti fotovoltaici negli edifici soprattutto sulle nuove costruzioni.

Si ipotizza una diffusione della tecnologia di 300 MW al 2010, pari all’obiettivo che si è posta l’Italia con il Libro Bianco delle Fonti Rinnovabili, e un obiettivo pari a 1.100 MW al 2015, con

TABELLA 8.1

Germania Italia Giappone USA Olanda

Capitolo 8

Trend prezzi moduli fotovoltaici e riduzioni nei diversi periodi [Report IEA-PVPS Trends in PV applications] 1993 5,98 4,65 8,26 4,55 9,5

1998 3,73 4,13 5,73 4,29 4,75

2002 3,04 3,9 3,96 3,75 4,62

’93-’02 49,2% 16,1% 52,1% 17,6% 51,4%

’98-’02 18,5% 5,6% 30,9% 12,5% 2,7%

Fotovoltaico 43

*COPERTINA

23-11-2004

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Pagina 2

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