La tabella di marcia dell'Agenzia Internazionale dell'Energia per +1,5°C
Un percorso globale per mantenere a portata di mano l’obiettivo di zero emissioni nette al 2050
Nel 2021, l’AIE ha pubblicato il suo storico rapporto, “Net Zero entro il 2050: una tabella di marcia per il settore energetico globale”, molto influente per le strategie di decarbonizzazione nazionali. Da allora, si sono verificati importanti cambiamenti in seguito alla pandemia e alla crisi energetica globale innescata dall’invasione dell’Ucraina da parte della Russia. Basato sugli ultimi dati su tecnologie, mercati e politiche, l’aggiornamento rappresenta un percorso, ma non l’unico, per raggiungere emissioni nette pari a zero entro il 2050 e rispettare l’obiettivo di limitare il riscaldamento globale a +1,5°C entro il 2100.
PANORAMICA
Percorso più ristretto, ma più strumenti disponibili
Le emissioni di CO2 del settore energetico hanno raggiunto un nuovo record di 37 miliardi di tonnellate (Gt) nel 2022, ma l’AIE ora prevede che la domanda di carbone, petrolio e gas raggiungerà il picco in questo decennio anche senza eventuali nuove politiche climatiche.
Inoltre, non sono necessari nuovi progetti in esplorazione e produzione di petrolio e gas a lungo termine, né lo sono nuove / estese miniere di carbone e nuove centrali. Negli ultimi due anni, le installazioni di fotovoltaico e le vendite di auto elettriche sono in linea con i traguardi stabiliti nel rapporto precedente, e le espansioni della capacità manifatturiera attualmente annunciate per pannelli e batterie, se pienamente implementate, sarebbero sufficienti a soddisfare la domanda entro il 2030. Anche se incoraggiante, questo non è affatto sufficiente: in primis, lo stesso non si può dire per eolico e pompe di calore.
Triplicare la capacità rinnovabile installata globale, raddoppiare il tasso annuale di miglioramento dell’intensità energetica insieme all’aumento dell’elettrificazione con le tecnologie disponibili (principalmente veicoli elettrici e pompe di calore), e ridurre del 75% le emissioni di metano nelle catene di approvvigionamento di combustibili fossili garantiscono 4/5 delle riduzioni di CO2 necessarie entro il 2030.
Innovazione e infrastrutture necessarie
Nel rapporto del 2021, le tecnologie non disponibili sul mercato rappresentavano metà delle riduzioni di emissioni necessarie per raggiungere lo zero netto nel 2050, ma in questo aggiornamento tale cifra è scesa a circa il 35%.
Ad esempio, la commercializzazione di batterie agli ioni di sodio e dimostrazioni su scala commerciale di elettrolizzatori a ossido solido sono in corso. Oggi gran parte dello slancio è rivolto a tecnologie di piccola taglia e modulari come pannelli e batterie, ma queste da sole non sono sufficienti. Le reti di trasmissione e distribuzione dell'elettricità devono espandersi di circa 2 milioni di chilometri ogni anno fino al 2030, e anche di più fino al 2050, ma questi progetti possono richiedere più di un decennio e costituiscono un collo di bottiglia particolarmente dispendioso in termini di tempo.
Una transizione sicura e conveniente
Occorre prestare particolare attenzione a colmare l’incombente divario tra domanda e offerta di minerali critici, come nichel e litio, per i quali i progetti minerari annunciati non sono al livello della domanda in forte espansione nel 2030.
Gli straordinari progressi nella capacità manifatturiera delle tecnologie energetiche pulite sono stati accompagnati da un elevato grado di concentrazione geografica, e lo stesso è accaduto per estrazione e raffinazione di minerali critici.
Ciò presenta un elevato rischio da interruzioni dovute a tensioni geopolitiche, eventi meteorologici estremi o un semplice incidente industriale su una struttura di fondamentale importanza. Poiché l’elettricità diventerà il “nuovo petrolio” del sistema energetico globale, la necessità enormemente crescente di flessibilità del sistema elettrico e diversificazione per sicurezza e resilienza richiedono una crescita massiccia di accumuli tramite batterie, risposta alla domanda, reti modernizzate, e una maggiore capacità costante e non, ma dispacciabile, a basse emissioni.
La cooperazione internazionale è fondamentale
Entro il 2035, le emissioni dovranno diminuire dell’80% nelle economie avanzate e del 60% nei mercati emergenti / economie in via di sviluppo rispetto a oggi.
Quasi tutti i Paesi devono anticipare le date fissate per l’azzeramento delle emissioni; economie avanzate devono prendere l’iniziativa e raggiungere lo zero netto entro il 2045, Cina intorno al 2050, mercati emergenti e economie in via di sviluppo solo dopo. Il mancato aumento delle ambizioni al 2030 creerebbe ulteriori rischi climatici e renderebbe il raggiungimento di 1,5°C dipendente dal massiccio dispiegamento di tecnologie di cattura del carbonio che sono costose, non provate su larga scala e troppo incerte per basare su di esse i nostri sforzi climatici.
PRINCIPALI CAMBIAMENTI E FOCUS
Approvvigionamento energetico totale
I combustibili fossili rappresentano una quota leggermente più elevata dell’approvvigionamento energetico totale nel 2030 rispetto alla versione precedente, riflettendo la forte ripresa dei consumi post Covid-19 e gli aggiustamenti per equità nelle emissioni.
Le quote a lungo termine di solare e nucleare sono più elevate, mentre quella dei combustibili fossili con CCUS è inferiore soprattutto per quanto riguarda la produzione di idrogeno, che ora favorisce maggiormente l’elettrolisi; la domanda di idrogeno viene rivista al ribasso, in parte grazie alla maggiore fiducia nell’elettrificazione diretta per applicazioni precedentemente ritenute inadatte, come l’autotrasporto.
Generazione di elettricità
Traguardi basati sul raggiungimento del 60% di elettricità generata da fonti rinnovabili (aumento più rapido e maggiore del fotovoltaico, mentre l'eolico aumenta meno rispetto alla versione precedente, riflettendo le diverse condizioni finanziarie e della catena della fornitura delle rispettive industrie) e raddoppio degli investimenti nella rete (la distribuzione rappresenta la quota dominante) entro il 2030.
Un ruolo minore per l’idrogeno/ammoniaca e la cattura del carbonio nelle centrali a combustibili fossili, insieme al cambiamento del panorama politico che apre opportunità per un punto di svolta, si riflettono in una capacità nucleare più che raddoppiata entro il 2050, con 100 GW di capacità installata aggiuntivi rispetto alla versione precedente.
Autorizzazioni e connessioni alla rete
Gli obiettivi globali di capacità rinnovabile dipenderanno in larga misura dal superamento dei colli di bottiglia relativi alle autorizzazioni e alle connessioni alla rete, che stanno rallentando il ritmo di implementazione. Il tempo necessario per ottenere i permessi varia da 1-5 anni per i progetti solari a terra, 3-9 anni per l’eolico onshore, almeno 9 anni per l’offshore; anche la connessione alla rete può durare diversi anni e i tempi sembrano aumentare invece di diminuire: ciò ostacola i progetti in corso e rischia di soffocare quelli nuovi.
Integrazione rinnovabili variabili
L’aumento delle quote di rinnovabili dipendenti dal meteo porta a maggiori requisiti di flessibilità su tutte le scale temporali e geografiche. Un'integrazione di successo richiede il miglior utilizzo delle centrali elettriche esistenti (soprattutto quelle con costi per carburante elevati, che dovranno spostare l'attenzione dalla produzione baseload a quella flessibile mentre sono ancora in funzione), lo sviluppo di nuove tecnologie di stoccaggio (varie batterie e gestione della domanda che in particolare aiutano a bilanciare l'equilibrio quotidiano dei picchi della domanda o generazione), l’accelerazione delle risorse con tempi di consegna lunghi (centrali elettriche dispacciabili come quelle nucleari, idroelettriche a bacino e con pompaggio, elettrolizzatori e stoccaggio dell’idrogeno), insieme alla facilitazione del mercato e dei quadri normativi. Infine, le interconnessioni tra le regioni consentono la condivisione di risorse flessibili e riducono i requisiti aggiuntivi attenuando variazioni tra vaste aree geografiche.
CONCLUSIONE/DISCLAIMER
Questi rapporti riflettono atteggiamenti e sviluppi a breve termine che sono soggetti a molta volatilità, ma che possono tuttavia essere di grande impatto e duraturi, su una pianificazione a lungo termine che è sicuramente più fondata, ma ancora in evoluzione: le direttive generali sono chiare (elettrificazione ed efficienza, molte energie rinnovabili modulari ma la necessità di risorse dispacciabili e un massiccio sforzo infrastrutturale), le cui specificità devono ancora essere determinate (l’intervallo di confidenza per la quota delle singole fonti, quale sarà il carburante a basse emissioni di carbonio predominante, le principali fonti di flessibilità derivanti dalle tecnologie disponibili e in via di sviluppo, e il grado in cui il cambiamento comportamentale può essere sfruttato).