Articolo 3: Il ruolo delle energie rinnovabili nel fabbisogno energetico mondiale

Il ruolo delle energie rinnovabili nel fabbisogno energetico mondiale L’impiego di energie rinnovabili presenta numerosi potenziali vantaggi rispetto all’uso di combustibili fossili. Le fonti energetiche alternative rivestono un ruolo di fondamentale importanza soprattutto nella difesa del clima e dell’ambiente poiché contribuiscono a ridurre le emissioni di gas ad effetto serra e di altri inquinanti atmosferici. L’utilizzo in costante aumento di energie rinnovabili porta, tra l’altro, ad una notevole diversificazione del fabbisogno energetico e contribuisce a ridurre la dipendenza da combustibili fossili (petrolio, gas naturale e carbone). Qual è la quota percentuale mondiale di energie rinnovabili nel fabbisogno energetico complessivo e quale sviluppo si prevede per il futuro?

Sono fonti energetiche rinnovabili l’energia idrica, l’energia solare1, l’energia eolica, l’energia geotermica, l’energia da biomassa2 e l’energia oceanica. grafico 1

Fabbisogno di energia primaria mondiale suddiviso per fonte: aliquota percentuale 100% 90% 80% 70%

1 10 2 5 21

2 10 3 6 22

3 10 3 6

3 10 3 6

4 11 3 6

23

23

24

60% 50% 40%

carbone petrolio gas energia nucleare

31

30

29

28

27

energia idroelettrica

30%

bioenergia

20% 10%

29

28

27

26

25

2025

2030

2035

altre energie rinnovabili

0%

2011

2020

Fonte: IEA World Energy Outlook 2013 ( New Policies Scenario)

1

fotovoltaico, pannelli solari termici per la produzione di acqua calda e sistemi a concentrazione solare (CSPConcentrating Solar Power) 2 Per biomassa o bioenergia s’intendono tutti i combustibili organici non fossili di origine vegetale o animale, impiegati quali fonti energetiche. La biomassa include combustili derivanti da legno, energia di scarto, biodiesel (ad es. colza) e bioetanolo (ad es. da canna da zucchero). Per biomassa tradizionale s’intende, legno, scarti di legno, carbone vegetale e residui agricoli tipo paglia utilizzati soprattutto in Paesi in via di sviluppo per cucinare e riscaldare.

Nell’anno 2011 la quota delle energie rinnovabili complessive nel fabbisogno energetico primario3 mondiale ammontava al 13%: 10% bioenergia, 2% energia idrica e solo 1% altre energie rinnovabili. La considerevole quota di bioenergia è una conseguenza dell’elevato consumo di biomassa tradizionale nei Paesi in via di sviluppo. L’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA) ritiene che, nel 2035, la quota dell’energia rinnovabile salirà al 18%: questo dato, seppur modesto, evidenzia che è in corso la netta tendenza a preferire l’energia rinnovabile sostenibile a discapito dell’energia fossile (grafico 1). L’impiego di energie rinnovabili, energia idrica e bioenergia escluse, aumenterà, entro il 2035, ogni anno mediamente del 7,4%, mentre per petrolio e per carbone il tasso di crescita sarà rispettivamente dello 0,5 e 0,7%.

Nei Paesi industrializzati (OCSE) quasi la metà dell’energia rinnovabile viene utilizzata nel settore della produzione di energia elettrica, mentre su scala mondiale il 53% è impiegato nei settori residenziale, commerciale e pubblico. Nei Paesi in via di sviluppo vi è un diffuso utilizzo di biomassa tradizionale. E’ probabile che, con il graduale aumento dello sviluppo economico, nei Paesi non OCSE la percentuale di utilizzo sarà simile a quello dei Paesi OCSE. grafico 2

_______________________________________________________ 3

Una fonte di energia viene definita primaria quando è presente in natura e quindi non deriva dalla trasformazione di nessun’altra forma di energia. Rientrano in questa classificazione l’energia solare, l’energia eolica, i combustibili (petrolio o gas naturale), l’energia nucleare. Si differenzia dalle fonti di energia secondaria in quanto queste ultime possono essere utilizzate solo in seguito ad una trasformazione (ad esempio in prodotti derivati dal petrolio). L’energia secondaria più importante è l’energia elettrica.

Negli anni passati vi è stato un considerevole incremento degli investimenti in energie rinnovabili; nel periodo dal 2005 al 2012 è stato registrato un tasso medio di crescita pari al 28%. Come si evince dal grafico n° 3, vi è una forte correlazione tra investimenti in energie rinnovabili e prezzo del petrolio. In seguito all’elevato costo di quest’ultimo l’utilizzo di energie rinnovabili è diventato più appetibile ed è aumentata la sua forza concorrenziale nei confronti dei combustibili fossili. Inoltre sono calati drasticamente i costi delle tecnologie impiegate, ad esempio, per la produzione di moduli fotovoltaici. La IEA ritiene che, nel 2012, le sovvenzioni mondiali per le energie rinnovabili ammontassero a 101 miliardi di dollari, mentre le sovvenzioni per le fonti energetiche fossili a 544 miliardi di dollari. grafico 3

Investimenti mondiali in energie rinnovabili (US$ per barile)

(miliardi di dollari)

120

300

prezzo del petrolio

investimenti in energie rinnovabili

100

250

80

200

60

150

40

100

20

50

0

0

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Fonti: investimenti in energie rinnovabili - REN21 Renewables Global Status Report 2013 prezzo del petrolio - BP Statistical Review of the World Energy 2013

Negli anni passati energia solare ed eolica hanno fatto registrare i tassi di crescita più consistenti. Nel periodo compreso tra il 2005 e il 2012 l’uso del fotovoltaico è aumentato, a livello mondiale, in media del 60% l’anno, mentre nello stesso periodo la produzione di energia termosolare è aumentata del 43%; nella produzione di energia da fonte eolica vi è stato un aumento medio annuo del 25%; buoni i tassi di crescita anche nell’impiego di pannelli solari per la produzione di acqua calda e nella produzione di biodiesel ed etanolo (grafico 4).

Le rinnovabili svolgono già oggi un ruolo significativo nel settore della produzione di energia. Nel 2012 la quota mondiale di energie alternative nel settore dell’elettricità era pari al 21% laddove l’energia idroelettrica rappresentava il 16%.

Se si prendono in considerazione le energie rinnovabili senza energia idroelettrica, allora l’energia eolica figura al primo posto con il 52%, seguita dalla biomassa con il 31%, dall’energia solare con il 10% e dalla geotermia con il 7%. Le centrali ad energia oceanica utilizzano la forza delle onde marine per produrre energia elettrica: questo tipo di produzione è agli arbori ed infatti è rappresentata da un modestissimo 0,6% (grafico 5). grafico 4

Crescita media annua di energie rinnovabili e produzione di biocombustibili 2007-2012 energia fotovoltaica

60%

impianti a concentrazione solare

43%

energia eolica

25%

produzione di biodiesel

17%

pannelli solari termici/produzione di acqua calda

15%

produzione di bioetanolo

11%

energia geotermica

4%

energia idroelettrica

3,3%

-10%

0%

10%

Fonte: REN21 Renewables 2013 Global Report

grafico 5

20%

30%

40%

50%

60%

La IEA ritiene che, nel mercato dell’energia elettrica, la competitività delle energie alternative sia in continuo aumento in tutto il mondo, perciò anche nei prossimi anni e decenni si prevede un incremento importante dei tassi di crescita.

Con tutta probabilità gli incrementi più consistenti verranno registrati nella produzione di energia elettrica da energia solare ed eolica. grafico 6

Produzione mondiale di energia elettrica da fonti rinnovabili (TWh) 8000 7000 6000

Crescita media

energia geotermica & energia oceanica energia fotovoltaica & energia solare a concentrazione energia eolica bioenergia energia idroelettrica

5.2% 24.9% 15.3%

5000

7.0%

4000 3000 3.2

2000 1000 0 2006

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

Fonte: IEA Renewable Energy Medium-Term Market Report 2013

Prendendo in considerazione la quota delle energie rinnovabili nella produzione di energia elettrica nei vari Paesi e nelle diverse aree, si configura questo scenario: nel 2012, nel mondo, l’apporto delle energie rinnovabili senza energia idroelettrica era pari a 480 GigaWatt laddove 210 GW ovvero il 44% si riferiva all’Unione Europea mentre 128 GW ovvero il 27% agli Stati BRICS. Se si confrontano i singoli Stati, la Cina figura al primo posto (19%) seguita da Stati Uniti (18%) e Germania (15%). Fra i primi 6 Stati ve ne sono due emergenti a dimostrazione del fatto che nell’utilizzo delle energie rinnovabili i Paesi emergenti svolgono un ruolo di tutto rispetto. Sia la Cina che altri Paesi emergenti puntano molto sulle energie rinnovabili e promuovono consistenti incentivi per il loro sviluppo.

Nei diversi Paesi l’utilizzo delle energie rinnovabili è distribuito in maniera non omogenea.

Nella tabella n° 1 figurano i 5 Paesi con capacità maggiore: è interessante notare che la Cina, il più importante Paese emergente, occupa un posto di prim’ordine nell’uso delle energie rinnovabili. La Cina figura al primo posto anche nella capacità totale di energia rinnovabile compresa ed esclusa l’energia idroelettrica, mentre per quel che concerne il totale pro capite è in testa la Germania. Per quel che riguarda l’energia eolica, il primo

posto è occupato dalla Cina mentre per quel che concerne l’energia fotovoltaica dalla Germania.

Nel settore delle rinnovabili guidano la classifica i Paesi emergenti Cina, India, Brasile e la Turchia accanto ai Paesi industrializzati. E’ interessante notare come l’energia solare sia utilizzata non solo in Paesi a sud dell’emisfero, ma anche in Paesi tipo Germania dove l’irraggiamento solare è ben diverso. La Cina non spicca solo per l’impiego di energie rinnovabili ma anche per la produzione di sistemi fotovoltaici e pannelli solari. grafico 7

Alcuni esperti temono che i sostanziosi investimenti nell’industria del gas di scisto e in altre forme di energia fossile non convenzionali provochino la riduzione delle risorse finanziarie destinate allo sviluppo delle rinnovabili rallentandone la crescita. La crescente competitività delle rinnovabili rispetto alle energie fossili fa, invece, ben sperare nella loro capacità di conquistare sempre maggiori quote di mercato. In un rapporto pubblicato nel 2013, l’Organizzazione Internazionale per le Energie Rinnovabili (IRENA) spiega che già oggi, in determinate aree del mondo, nel settore della produzione di energia elettrica parte delle energie rinnovabili è già fortemente competitiva rispetto alle energie fossili: in zone non allacciate a reti elettriche ad esempio, dove gli impianti fotovoltaici contribuiranno ad aumentare, entro il 2020, la loro forza concorrenziale.

Sebbene le rinnovabili siano, senza ombra di dubbio, più sostenibili rispetto ai combustibili fossili, gli ambientalisti temono che la costruzione di dighe per le centrali idriche possa danneggiare l’ecosistema di determinate aree. Nel contempo muovono critiche alla produzione di combustibili biologici: quest’ultima richiede, infatti, la trasformazione di vaste aree a coltivazione tradizionale in aree destinate a colture energetiche con conseguente aumento del costo dei cereali. tabella 1

La difesa del clima è uno dei punti più importanti nello sviluppo delle energie rinnovabili. Il loro sempre più diffuso utilizzo contribuisce alla sicurezza nell’approvvigionamento energetico e riduce la dipendenza da fonti energetiche fossili. A lungo termine si può senz’altro affermare che è indispensabile aumentare la produzione di energie alternative poiché le scorte di combustibili fossili sono destinate ad esaurirsi.

La rapidità con cui la quota di energie rinnovabili aumenterà nel mix energetico, dipenderà dalle condizioni politiche e dalla disponibilità degli Stati a garantire i necessari incentivi.

Gli obiettivi che la politica si prefiggerà a difesa del clima saranno parte determinante nello sviluppo delle energie rinnovabili così come i fattori economici tra cui l’andamento dei costi e il progresso tecnologico, il livello dei prezzi dei combustibili fossili (petrolio, gas naturale, carbone) e i costi delle emissioni di CO2.

Monika Psenner – Esperta in energie