Energia elettrica: gli scenari al 2050 per l’Italia

L’Italia dovrà rivedere il percorso definito dal Pniec (Piano nazionale integrato per l’Energia e il Clima), se vorrà raggiungere nel 2030 la riduzione del 55% delle emissioni e la neutralità climatica al 2050, anche sulla base della “Strategia italiana di lungo termine sulla riduzione delle emissioni di gas a effetto serra”. Inoltre, sarà fondamentale tenere in considerazione l’evoluzione della domanda elettrica, che delineerà il mix energetico necessario per raggiungere gli obiettivi climatici. 

I fattori che modificheranno la domanda elettrica

Secondo un’analisi condotta da Laboratorio Ref Ricerche, saranno due i fattori che potranno modificare livello e profilo della domanda elettrica: un aumento dell’efficienza energetica, che attraverso un utilizzo più efficiente dell’elettricità spinge la domanda verso il basso; il vettore elettrico che verrà sempre più impiegato come fonte energetica e dunque farà crescere la domanda, ad esempio nel caso della mobilità elettrica e delle pompe di calore.

Gli scenari al 2050 presentati nella Strategia italiana prevedono che: l’effetto di una maggiore elettrificazione superi il risparmio che si può ottenere attraverso l’efficienza energetica, il che significa una crescita sostanziale della domanda di energia elettrica nel nostro Paese. Anche se, un aumento della domanda di energia elettrica non significa necessariamente un aumento della domanda energetica totale. In seguito alla maggiore efficienza dell’energia elettrica rispetto alle fonti fossili dirette, le previsioni di domanda totale di energia implicano una riduzione di quest’ultima, in linea con gli obiettivi europei. 

Gli scenari al 2050

Nella Strategia italiana, vengono delineati due scenari di domanda elettrica al 2050, con un dettaglio settoriale. Il primo, “scenario di riferimento” trascina al 2050 le indicazioni e le politiche contenute nel Pniec, con un target di generazione elettrica da rinnovabili all’80%. 

Il secondo, “scenario di decarbonizzazione”, prevede una significativa elettrificazione dei consumi e l’impiego dell’idrogeno, sia come combustibile per veicoli, che per lo stoccaggio di energia. Quando si parla di “scenario di decarbonizzazione a basso profilo”, il target per le rinnovabili è del 95%, mentre quando si parla di “scenario di decarbonizzazione ad alto profilo” si prevede il 100% di rinnovabili rispetto alla generazione elettrica totale. La ricerca si riferisce al target del 95%.

Lo scenario al 2050 si basa sulle seguenti ipotesi:

• una domanda di 670 TWh, dei quali il 5% potrà ancora essere coperto con combustibili fossili;

• il ruolo dell’idroelettrico: si prevede un aumento marginale della generazione elettrica sia al 2030 che al 2050;

• per il 2030 si prevede un aumento del saldo import/export, con una stabilizzazione nel lungo periodo;

• il livello di generazione da altre fonti di energia rinnovabile viene mantenuto costante;

• i 505,5 TWh restanti dovranno essere coperti da solare ed eolico. Per questo scenario, è confermato sino al 2050 il rapporto tra eolico e solare indicato da Terna e Snam per il 2030 (1,75 TWh:1 TWh in favore della produzione da energia solare).

Questo significa che la generazione aumenterà di 14 volte per il solare (321,5 TWh) e di quasi nove volte per l’eolico (184 TWh).

I fattori che influenzeranno l’aumento di capacità

La probabilità di realizzazione di un aumento di capacità al 2050 dipende da diversi fattori, tra cui: la capacità di attrarre risorse finanziarie per supportarne lo sviluppo, il supporto burocratico-amministrativo e l’aspetto dell’accettazione da parte della popolazione locale di un numero di impianti sempre crescente. Questi potrebbero esser degli ostacoli affatto trascurabili.

Dal lato della domanda, solo politiche incentrate sull’elettrificazione dei consumi imprimeranno una spinta decisiva, dal lato dell’offerta invece, bisogna accelerare l’installazione di nuova capacità di generazione da fonte rinnovabile.

Tra i diversi ostacoli, i costi 

I costi potrebbero essere un ostacolo non indifferente: quale la reale convenienza economica delle fonti di energia rinnovabile? Secondo il rapporto “Renewable power generation costs 2020” pubblicato da Irena, l’indicatore Lcoe (Levelised cost of energy) di diverse fonti di energia rinnovabile ha oramai raggiunto gli stessi valori di quelli dei combustibili fossili.

Il fotovoltaico come fonte di punta per l’Italia

Il fabbisogno di elettricità sarà coperto maggiormente dal fotovoltaico, si tratta di fotovoltaico a terra, utility-scale, impianti generalmente di grandi dimensioni e, fotovoltaico residenziale e commerciale, ovvero impianti di dimensioni più contenute sul tetto degli edifici.

In Italia, il Lcoe per fotovoltaico utility-scale è diminuito dell’82% in dieci anni, in seguito alle innovazioni sui moduli. Una modellazione effettuata attraverso un processo di machine learning, indica che il fotovoltaico a terra supererà le necessità del mix energetico al 2050, con livelli di consumo di suolo accettabili. Anche il fotovoltaico sui tetti avrà un suo spazio: mettendo in produzione solo il 2,5% delle superfici disponibili, si potrebbe raggiungere il target di fotovoltaico al 2030.

Il ruolo dell’eolico

L’eolico a terra, attualmente è la tecnologia rinnovabile meno cara. I suoi costi sono diminuiti in seguito a rotori dal diametro più grande che permettono di diminuire la numerosità delle torri, riducendo allo stesso tempo la frequenza degli interventi di manutenzione, anche grazie a software predittivi. 

Anche l’eolico off-shore potrebbe costituire una valida alternativa: nel 2021, sono state presentate al Mite 64 manifestazioni di interesse per la realizzazione di impianti a largo di Sicilia e Sardegna. Certo, la tecnologia è più costosa: Irena stima a livello globale un Lcoe medio ponderato di 0,084 $/kWh. Questo perché più un impianto si trova al largo, maggiori sono i costi di costruzione e manutenzione, ma il fattore di capacità di un impianto in mare è più elevato e continuo, grazie all’assenza di ostacoli come montagne o aree urbanizzate.

Le criticità da considerare

La lunghezza dei processi autorizzativi e le comunità locali contrarie sono da tenere in calda considerazione, poiché questi due fattori rallentano lo sviluppo delle rinnovabili in Italia. 

Una altro aspetto negativo è che: un mix energetico basato soprattutto sulle rinnovabili non programmabili non garantisce la continuità della produzione elettrica. Come conseguenza di ciò, il profilo elettrico orario nel 2050 sarà caratterizzato da periodi di overgeneration e undergeneration, dunque fondamentali saranno gli interventi per costituire sistemi di accumulo e stoccaggio che dovranno poter contare sulla diffusione delle batterie e dell’idrogeno.

Il gas naturale sarà ancora importante nel mix energetico, anche se la sua percentuale si ridurrà al 5%, potrà difatti coprire le carenze delle energie rinnovabili e dei sistemi di accumulo, permettendo di attivare e disattivare le centrali in breve tempo.