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Ricerca, incentivi e territorio: scenari di sviluppo delle fonti rinnovabili in Italia

In una situazione complessa e determinante per lo sviluppo globale, uno scenario di crescita controllata è l'unica strada possibile.
Essa necessita, tuttavia, di un impegno comune tra le varie nazioni e tra tutte le forze sociali all'interno di ciascun paese. Sul fronte italiano è auspicabile un nuovo impulso alla ricerca e, parallelamente, l'adozione di nuovi modelli di produzione e di consumo energetico.





Iltasso di crescita del fabbisogno mondiale di energia primaria è aumentato sensibilmente negli ultimi anni, anche in conseguenza dello sviluppo industriale di India e Cina. Ad oggi, la richiesta di energia viene soddisfatta, per la maggior parte, da fonti di origine fossile: carbone, petrolio e gas naturale. E' questa la causa diretta dell'aumento delle emissioni di sostanze che inquinano e che alterano il clima. Immaginate di far fronte all'aumento continuo della domanda di energia ai tassi di crescita attuali e con le tecnologie in uso… sarebbero troppe le implicazioni ambientali, economiche e geopolitiche per pensare che uno scenario di questo tipo sia ancora sostenibile. Per passare da una crescita incontrollata del fabbisogno energetico a un'alternativa che veda calare progressivamente il tasso di aumento della domanda sono necessarie misure che migliorino l'efficienza di conversione delle tecnologie attuali e che sviluppino nuove tecniche di produzione da fonti rinnovabili. Per far questo è fondamentale dare impulso alla ricerca, sia in ambito accademico che industriale e, allo stesso modo, promuovere l'efficienza e la razionalizzazione sul fronte dei consumi.

Il Politecnico di Milano e la sua Fondazione, particolarmente attenti alle questioni energetiche e ambientali, hanno recentemente avviato diverse iniziative, prima fra tutte il Dipartimento di Energia, che unisce le competenze di: Energetica, Ingegneria Nucleare, Chimica ed Elettrotecnica. Di fronte alla complessità del problema energetico, il Politecnico di Milano ha deciso di adottare un approccio multidisciplinare, chiamato a valorizzare e integrare competenze che non possono e non devono rimanere disgiunte. La nuova struttura, attiva dal febbraio scorso, si propone di assumere un ruolo autorevole e indipendente (honest broker) nei dibattiti pubblici su temi a elevato contenuto tecnologico (clean coal technologies, rinascimento nucleare, rigassificatori, termovalorizzazione dei rifiuti, ruolo delle fonti rinnovabili e dei biocombustibili, ecc.). In quest'ottica, le sue attività si articolano in tre macrosettori:
• produzione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica;
• tecnologie energetiche per i trasporti;
• ingegneria termica e uso razionale dell'energia,
rivolgendosi tra l'altro alle fonti rinnovabili e ai biocombustibili, al nucleare di nuova generazione, alle tecnologie di sequestro dell'anidride carbonica, ai sistemi di poli-generazione e desalazione, alla generazione distribuita e alle reti elettriche “intelligenti”, alla mobilità sostenibile e ai differenti aspetti legati allo sviluppo sia terziario e residenziale che industriale e agricolo, con l'obiettivo di coniugare massimo risparmio e massima efficienza. In aggiunta a quelli già esistenti, verranno attivati laboratori di modellistica e simulazione statica e dinamica, ottimazione e controllo, sicurezza, oltre a strutture sperimentali disciplinari e multidisciplinari.

Non mancherà, infine, il confronto costante con le più importanti realtà nazionali e internazionali, con istituzioni, enti, reti e centri universitari e di ricerca attivi sugli stessi temi. Sono già in corso collaborazioni scientifiche con importanti università e centri di studio internazionali, non solo europei ma anche americani (è in atto da anni una stretta collaborazione con la Princeton University). Numerosi e significativi i contratti di ricerca con i maggiori operatori industriali, italiani e internazionali, del settore energetico, termotecnico, elettrico e motoristico.

Il Dipartimento di Energia - che ospita in tutto 84 docenti e ricercatori strutturati, 100 ricercatori (assegnisti, borsisti e dottorandi) e 26 laboratori - avrà sede presso il campus di Bovisa. Storica area industriale milanese, la Bovisa è oggi la sede dei laboratori del Politecnico di Milano e della Triennale, il museo d'arte. E' qui che, in un'ottica di riqualificazione urbana, avrà sede il polo scientifico della città. Il Science Park, che vede impegnato in prima linea il Comune di Milano, metterà a disposizione delle imprese il sistema universitario e viceversa per sviluppare centri di ricerca congiunti.

I Joint Research Center vedranno la partecipazione dei principali attori industriali in tema di produzione energetica e saranno affiancati da un incubatore d'impresa creato ad hoc per le start up del settore energetico. Sono questi tentativi importanti di creare delle reti solide per lo sviluppo del territorio, di unire soggetti che, a diversi livelli, operino in accordo e secondo logiche e strategie condivise, sviluppando e sperimentando soluzioni tecnologiche all'avanguardia. In poche parole, la ricerca si propone di funzionare come il motore di uno sviluppo ragionato e razionale del settore energetico.

La Fondazione Politecnico, creata con l'intento di avvicinare le realtà produttive e del terziario al mondo accademico, ha attivato nel 2004 il Forum RESCOM - Reliability of the Electric Energy Supply in a Competitive Market. Il Forum prende vita dalla collaborazione tra il Politecnico e le principali università e industrie di settore: ABB; Siemens; Autorità per l'Energia elettrica e il gas; GSE-Gestore Servizi Elettrici; AU Acquirente Unico; Terna; Anie; Assolombarda; Assoelettrica; AIGET; A2A; CESI; CESI Ricerca; Enelpower; Sorgenia; Foster Wheeler; General Electric; Electrabel Suez; Booz Allen Hamilton; Enea; Politecnico di Milano; Politecnico di Bari; Università di Pavia; Università di Genova. In quest'ambito sono state analizzate le tematiche cardine per migliorare l'affidabilità della fornitura di energia elettrica. Punto di partenza: la generazione. Un tempo fortemente indirizzati al petrolio, oggi siamo dipendenti dal gas naturale in maniera preoccupante; il che porta a riconsiderare il carbone, insieme all'utilizzo di fonti alternative, come la soluzione più realistica.

L'analisi svolta mette in evidenza quattro inconfutabili anomalie del settore elettrico italiano, che fanno del nostro paese un caso unico nel quadro internazionale:
• prima anomalia: siamo il più grande importatore al mondo di energia elettrica, sia in termini relativi (15% del fabbisogno nazionale) sia in termini assoluti, dato ancor più significativo se si considera che i consumi italiani rappresentano circa il 2% di quelli mondiali;
• seconda anomalia: siamo l'unico paese al mondo che non produce la maggior parte dell'energia elettrica di cui ha bisogno utilizzando le due tipologie di centrali che consentono, grazie ai costi limitati del combustibile, di contenere i costi operativi: le centrali a carbone e le centrali elettronucleari. L'Italia rappresenta un'eccezione vistosa: la produzione nucleare è assente e quella da carbone oscilla intorno al 15%;
• terza anomalia: siamo l'unico paese al mondo che genera la maggioranza dell'energia elettrica utilizzando fonti energetiche che hanno un costo strettamente ancorato all'andamento del mercato petrolifero. Circa il 65% della produzione elettrica italiana, rispetto a una media europea del 25%, dipende da idrocarburi liquidi e gassosi;
• quarta anomalia: siamo l'unico paese al mondo in cui metà della produzione elettrica viene effettuata con un combustibile (il gas naturale), il cui approvvigionamento è in massima parte via tubo da paesi esteri.

Come evolvere verso una situazione che porti il sistema elettrico italiano a sanare le proprie anomalie?
La soluzione del problema richiede di aumentare la quota di energia elettrica prodotta a basso costo operativo e può, in linea di principio, ammettere tre tipologie di interventi:
• aumentare la quota di elettricità prodotta con fonti rinnovabili; Sono certamente cresciute tutte le tipologie di produzione elettrica da fonti rinnovabili, alcune, in particolare eolico e biomassa, in misura considerevole. Non vi è dubbio che questo trend sia destinato a proseguire nei prossimi anni, anche perché il nostro paese ha precisi impegni internazionali in tal senso. Tuttavia, il ritmo di crescita complessiva dell'elettricità da fonti rinnovabili è stato negli scorsi anni dell'ordine 1.4 TWh/anno (vale a dire, meno dello 0,5% del fabbisogno elettrico nazionale), per cui appare difficile ipotizzare nel medio termine contributi che modifichino significativamente il quadro attuale. Non va inoltre dimenticato che le rinnovabili godono da anni di un regime normativo e tariffario fortemente incentivante (hanno priorità di dispacciamento e beneficiano dei certificati verdi). Non è quindi questa la via per diminuire, nel breve-medio termine, il costo medio di generazione italiano. In altri termini, lo sviluppo delle fonti rinnovabili potrà portare benefici (necessariamente limitati) alla soluzione delle ultime due anomalie del settore elettrico italiano (dipendenza da combustibili legati all'andamento del mercato petrolifero e da gas di importazione via tubo) ma non potrà che peggiorare le prime due: forti importazioni di elettricità ed elevato costo dell'energia.
• dotare il paese di una quota significativa di centrali elettronucleari;
• aumentare la quota di elettricità prodotta dal carbone.

Si è poi presa in considerazione la trasmissione dell'energia e, in particolare, le difficoltà che segnano lo sviluppo della rete elettrica, tra le quali l'opposizione dell'opinione pubblica alla realizzazione di nuove infrastrutture e alla comprensione della loro reale “utilità”. Si è infine arrivati a considerare le regole di mercato, chiamate a garantire la concorrenza fra i vari attori e, contemporaneamente, la sicurezza dell'esercizio. In tale contesto assumono un ruolo primario i sistemi di supervisione e di controllo delle reti, che devono essere sviluppati secondo una struttura superpartes e sovranazionale, così da garantire quello scambio di informazioni imprescindibile per la sicurezza dei sistemi elettrici. I risultati ottenuti dal Forum rappresentano il superamento di un primo gradino nella costituzione di una piattaforma di confronto tra le parti al servizio della crescita del sistema paese.

In collaborazione con Aem, oggi A2A, la Fondazione è stata poi uno degli ideatori e dei sostenitori di Energy Lab, centro di eccellenza per l'energia, l'ambiente e il territorio costituito dalla Regione Lombardia, dalle Università milanesi (Bicocca, Bocconi, Cattolica, Politecnico di Milano, Statale di Milano), dalla Fondazione Aem e dalla Fondazione Edison. Attivo dal settembre 2007, Energy Lab sostiene: la ricerca; lo sviluppo e l'innovazione nel settore dell'energia e dell'ambiente; la divulgazione a cittadini, istituzioni, enti privati, organi di informazione e opinione pubblica di una migliore conoscenza delle tematiche e delle problematiche in materia energetica ed ambientale. L'aspetto divulgativo riveste un ruolo particolarmente significativo per accrescere cultura, consapevolezza e competitività non solo del territorio lombardo, ma di tutta Italia.

Le attività del Politecnico di Milano e l'operato della sua Fondazione dimostrano, nei fatti, come l'università possa fare molto, ma certamente non da sola e non senza incentivi di tipo economico. Nell'ambito dei finanziamenti alla ricerca, le tematiche energetiche ed ambientali sono ormai riconosciute come fondamentali in tutti i bandi di tipo europeo e nazionale. Il settimo programma quadro (FP7) alloca alle tematiche energetiche - rispetto alle quali i sistemi ad energia rinnovabile giocano un ruolo di primo piano - il 10% circa del budget totale destinato ai progetti di cooperazione e che ammonta a circa 32 miliardi di Euro nel periodo 2007-2013. L'Unione Europea si è poi dotata di un programma specifico per finanziare azioni di promozione nell'utilizzo delle rinnovabili e per un uso intelligente dell'energia: “Intelligent Energy – Europe”. Il budget per il 2007 è di 52 milioni di Euro. Anche nel caso di Industria 2015, che stabilisce le linee strategiche per lo sviluppo e la competitività del sistema produttivo italiano, energia e ambiente sono al centro dell'attenzione. Dopo il bando per l'efficienza energetica, altri 180 milioni di euro sono stati allocati sul bando per la mobilità sostenibile.

Per quanto sia basilare investire in ricerca e sviluppo è contemporaneamente necessario attrezzarsi con una serie di meccanismi che incentivino l'utilizzo di sistemi ad energia rinnovabile. Non solo efficienza in termini produttivi, dunque, ma anche di consumo e di utenza. Attualmente in Italia è previsto un sistema di incentivazione alla produzione di energia rinnovabile e di efficienza energetica che si basa su meccanismi di mercato, quali il sistema dei certificati verdi, bianchi e dei titoli di efficienza energetica. I certificati verdi, titoli che attestano la produzione di energia da fonti rinnovabili, sono stati introdotti nel 2002 a superamento del vecchio criterio di incentivazione tariffaria noto come Cip6. Il meccanismo si basa su una logica Cap & Trade, ovvero la domanda dei certificati è definita per legge, ma il prezzo, e quindi l'allocazione degli incentivi alle fonti rinnovabili, è indicato dal libero mercato. La domanda è certa perchè costituita dall'obbligo per produttori e importatori di immettere annualmente in rete una quota di energia prodotta da fonti rinnovabili, pari al 3,05% di quanto prodotto e/o importato da fonti convenzionali. L'offerta, invece, è rappresentata dai certificati verdi emessi a favore degli operatori che hanno ottenuto la qualificazione di Impianti Alimentati a Fonti Rinnovabili (IAFR). Nel 2007 sono stati incentivati oltre 5,5 TWh di energia da fonti rinnovabili.

Il meccanismo dei certificati verdi ha avuto molto successo e ha stimolato la nascita di micro e mini impianti a fonti rinnovabili su tutto il territorio nazionale con un ritmo di crescita di oltre il 30% annuo. Il valore in aumento dei Certificati Verdi ha creato un clima di fiducia presso gli istituti di credito che hanno assecondato la diffusione di impianti di piccola e media taglia. Il valore univoco dei certificati verdi, calcolato sull'energia effettivamente prodotta, non tiene conto, tuttavia, della diversità delle fonti energetiche e dei costi tecnologici associati allo sfruttamento delle diverse fonti. Per questo, in alcuni casi, come per il fotovoltaico, essi non costituiscono uno strumento di incentivazione adeguato. Nel 2007 l'eccesso di offerta ha creato per la prima volta tensioni di prezzo evidenziando il delicato equilibrio dei sistemi di incentivazione strettamente basati su dinamiche di mercato.

Il meccanismo dei certificati bianchi costituisce un sistema di incentivazione molto innovativo, non solo rispetto alle precedenti iniziative nazionali, ma anche in confronto agli strumenti che stanno adottando gli altri stati membri dell'Unione Europea. Anche questo meccanismo è basato su di una logica Cap & Trade. La domanda è costituita dall'obbligo imposto ai maggiori distributori di energia elettrica e gas che possono avviare direttamente progetti di efficienza o acquisire sul mercato dei Titoli di Efficienza Energetica (certificati bianchi) che attestano il conseguimento di un risparmio energetico. L'offerta è costituita dai titoli prodotti dalle oltre 600 aziende che dal 2005 si sono accreditate come Energy Service Company (ESco) per poter operare volontariamente sul mercato dei certificati bianchi. Il meccanismo dei certificati bianchi, sulla scorta del successo ottenuto dai certificati verdi, ha stimolato la nascita di più di 600 Energy Service Companies (ESco) in meno di 2 anni. Tuttavia non si può dire che si sia creato un vero e proprio mercato dell'efficienza energetica. Infatti, la volatilità e lo scarso valore dei certificati bianchi non hanno stimolato l'avvio di progetti strutturati, né la diffusione di soluzioni tecnologiche avanzate. Piuttosto, il valore irrisorio dell'incentivo ha spinto gli operatori verso gli interventi più semplici e a basso costo (lampade a fluorescenza). Oggi sono al vaglio delle soluzioni correttive per dare nuovo impulso e indirizzo al meccanismo di incentivazione.

In ultimo, nel settembre 2005, prendendo a prestito dall'esperienza positiva di Germania e Spagna, è iniziata anche in Italia l'esperienza del conto energia per il settore fotovoltaico. Questa modalità di incentivazione remunera l'energia prodotta con una tariffa predeterminata e garantita per un periodo di 20 anni. Il conto energia è stato accolto con estremo entusiasmo dal mercato e da tutti gli operatori del settore, perché definisce con chiarezza gli obiettivi di medio e lungo periodo, creando un quadro di certezza e di stabilità. La certezza del valore dell'incentivo ha stimolato la crescita di prodotti finanziari specifici e innovativi. Il meccanismo risulta quindi più flessibile di quello dei certificati verdi e permette di indirizzare le politiche energetiche in modo puntuale. Per esempio, le tariffe incentivanti variano in funzione dei particolari obiettivi che si intende perseguire (taglia degli impianti, autoconsumo, sostituzione eternit, edifici pubblici, etc.). Una politica di incentivazione come questa, strutturata e di lungo periodo, mostra già i primi effetti sul settore industriale di riferimento, che sta guardando con estrema attenzione alla produzione di celle, pannelli, inverter e accessori.


Conclusioni
In una situazione complessa e determinante per lo sviluppo globale, uno scenario di crescita controllata è l'unica strada possibile. Essa necessita, tuttavia, di un impegno comune tra le varie nazioni e tra tutte le forze sociali all'interno di ciascun paese. Sul fronte italiano è auspicabile un nuovo impulso alla ricerca e, parallelamente, l'adozione di nuovi modelli di produzione e di consumo energetico.

Un apporto fondamentale può venire dalle multiutility che, per radicamento territoriale e competenze tecniche, possono fungere efficacemente da cerniera tra mondo della ricerca, industria, amministrazioni e cittadini, sfruttando al meglio le caratteristiche naturali, ottimizzando le scelte sul tipo di fonti rinnovabili da valorizzare e rendendo efficace il delicato equilibrio tra produzione di energia e gestione dell'ambiente.

La tendenza del mercato a promuoverne l'accorpamento fa sì che queste società siano in grado di mantenere il loro legame con le specificità territoriali e, allo stesso tempo, giocare un ruolo importantissimo nella promozione di nuove tecnologie e di nuovi modelli energetici.