Petrolio, fonti rinnovabili
ed energia nucleare
DISPONIBILITÀ, ECONOMIA, PROSPETTIVE
Ing. Ugo Spezia
Segretario Generale AIN
Sommario

Classificazione e impiego delle fonti energetiche

La crisi annunciata del sistema petrolifero mondiale

Le politiche di incentivazione delle fonti rinnovabili

Gli effetti delle politiche di incentivazione

Le prospettive delle nuove fonti rinnovabili

Il confronto competitivo

Le conseguenze degli errori del passato

L’energia nucleare
Le fonti energetiche primarie

Fonti fossili

petrolio
carbone
gas naturale




Fonte nucleare
Fonti rinnovabili

fissione:

uranio (plutonio), torio

fusione:

deuterio, trizio

classiche:

energia idraulica, energia geotermica

nuove:





energia eolica (vento)
energia solare (termica, fotovoltaica)
combustibile derivato dai rifiuti (CDR)
biomassa (legna da ardere)
biocombustibili (bioetanolo, biogas)
L’impiego delle fonti energetiche

Le fonti energetiche primarie non sono sostituibili tra loro, in quanto
hanno caratteristiche intrinseche diverse che riguardano:







il tipo di energia producibile (termica, meccanica, elettrica)
la potenza specifica (energia per unità di massa / volume,
superficie occupata dagli impianti)
la scala degli impianti (potenza massima, economia di scala)
la disponibilità (costante, periodica, casuale)
i costi di approvvigionamento
i costi di trasformazione (impianto e manutenzione)
l’impatto ambientale e i rischi associati
Gli usi prevalenti dell’energia

Il fabbisogno prevalente di fonti energetiche riguarda:




la produzione diretta di mobilità (trasporti)
la produzione diretta di calore
la produzione diretta di elettricità
Nei paesi industriali avanzati



1/3 dell’energia primaria è utilizzato per produrre mobilità
1/3 dell’energia primaria è utilizzato per produrre calore
1/3 dell’energia primaria è utilizzato per produrre elettricità
Fonti “alternative” e “integrative”



Le fonti energetiche primarie sono dunque considerate
 “alternative”
 o “integrative”
sulla base della loro attitudine a produrre
 mobilità
 calore
 elettricità
a condizioni confrontabili di
 versatilità
 disponibilità
 costo
Il “caso idrogeno”

L’idrogeno esiste in natura allo stato gassoso in piccola percentuale
nella composizione dell’aria, e quindi deve essere prodotto





per via termica dal metano
per via elettrolitica dall’acqua
per via radiolitica dall’acqua
(H2O + CH4 + Et  2H2 + CO2)
(2H2O + Et  2H2 + O2)
(2H2O + Eγ  2H2 + O2)
In tutti i casi è necessario un apporto di energia esterno, e nei primi
due casi il bilancio economico-energetico complessivo è negativo.
L’idrogeno, quindi, non è una fonte di energia, ma un vettore
energetico, conveniente per altri motivi (impatto ambientale
locale nullo) solo se si riesce a produrlo a basso costo.
La crisi annunciata
del sistema petrolifero mondiale
DIETRO L’ANGOLO, LA FINE DELLA FESTA
Le risorse petrolifere teoriche



Sima delle risorse petrolifere mondiali accessibili con tecnologie
disponibili e quindi a costi di estrazione confrontabili con quelli correnti
(“risorse convenzionali”): 1.020 miliardi di barili (Gbp).
Al tasso di produzione attuale (24 Gbp/anno) queste risorse sono tali
da garantire una produzione abbondante e a prezzi non dissimili da
quelli correnti ancora per oltre 40 anni.
Ma le analisi tecniche dicono che le cose potrebbero andare
diversamente...
I fattori di indeterminazione

Le stime delle risorse petrolifere mondiali sono affette da tre cause
principali di errore in eccesso:



si fondano sulle valutazioni dei paesi produttori e delle compagnie
petrolifere (che hanno interesse a sovrastimare la loro capacità
produttiva residua);
si basano sull’assunzione che la produzione di greggio dai
giacimenti possa rimanere costante - o crescere - nei prossimi anni
senza particolari problemi tecnici (e non è così);
assumono che l’ultimo barile di petrolio possa essere pompato da
un giacimento con la stessa facilità (e quindi allo stesso costo) del
primo (e non è così).
I fattori di indeterminazione





La dimensione di un giacimento petrolifero è sempre stimata con ampi
margini di errore, e quasi sempre in eccesso.
La parte del petrolio presente in un giacimento che è possibile e
conveniente estrarre è anch’essa stimata in eccesso.
I paesi produttori hanno convenienza a sovrastimare le proprie riserve
per avere più rilievo in sede internazionale, per attrarre gli
investimenti, per non perdere la capacità di ottenere prestiti.
Sovrastimando le riserve a disposizione di una compagnia petrolifera
si innalza il valore delle sue quotazioni borsistiche.
I paesi dell’OPEC hanno un interesse particolare a gonfiare le stime
delle loro riserve, dal momento che ciascun paese può esportare in
proporzione alle riserve stimate.
La sovrastima delle riserve



Secondo la Petroconsultants di Ginevra è per i fattori citati che, anno
dopo anno, e nonostante gli elevatissimi tassi di estrazione, le riserve
mondiali di petrolio si mantengono costanti o addirittura aumentano.
Alla fine degli anni Ottanta gli 11 paesi dell’OPEC hanno incrementato le
stime delle loro riserve di circa 290 Gbp, senza alcuna giustificazione
tecnicamente valida.
Questo aumento corrisponde a 1,5 volte il quantitativo di petrolio
complessivamente scoperto negli USA dalle origini del business
petrolifero ad oggi!
La sovrastima delle riserve



Le riserve mondiali di petrolio (stimate) sono dunque costantemente
aumentate negli ultimi 20 anni.
Estrapolando al futuro questa tendenza (apparente) la US Energy
Information Administration ha concluso che la produzione di petrolio
può continuare a crescere senza ostacoli per decenni.
Si tratta di un’illusione:



negli anni Novanta le compagnie petrolifere hanno scoperto in
media 7 Gbp all’anno;
la produzione media degli anni Novanta è stata di 20 Gbp all’anno;
ma anziché registrare una riduzione, le “riserve accertate” sono
aumentate.
La verità scomoda





Circa l’80% del petrolio oggi prodotto nel mondo proviene da giacimenti
scoperti prima del ’73
La capacità produttiva della grande maggioranza dei giacimenti sta già
declinando
Le nuove scoperte hanno toccato un massimo all’inizio degli anni
Sessanta e da allora hanno cominciato a diminuire.
Alla fine degli anni Novanta
 il mondo disponeva di riserve per circa 1.000 Gbp
 la produzione cumulativa era stimabile in oltre 800 Gbp
Le riserve convenzionali oggi disponibili sono quindi dello stesso
ordine di grandezza dei quantitativi di petrolio già estratti.
La curva di Hubbert



Il ciclo di produzione
del petrolio è
descritto dalla curva
di Hubbert.
Il massimo della
curva potrebbe
essere raggiunto
entro il 2010.
Da allora in poi il
mercato registrerà
una progressiva
contrazione
dell’offerta.
FASE DI CRESCITA
DELL’OFFERTA
ENTRO IL 2010
FASE DI CALO
DELL’OFFERTA
L’andamento dei prezzi



Cosa accadrebbe ai prezzi
se il mercato prendesse atto
che le risorse petrolifere
sono in via di esaurimento?
PREZZO CORRENTE
DI MERCATO
Si avrebbero forti oscillazioni
del prezzo del barile intorno
a un prezzo medio
progressivamente
crescente…
…ovvero ciò che sta
accadendo oggi.
PREZZO MEDIO
Le prospettive future




La domanda mondiale di greggio cresce attualmente del 2%
all’anno. L’US Energy Information Administration prevede una
crescita del 60% entro il 2020, quando la domanda raggiungerà
40 Gbp/anno.
L’aumento della domanda ha riportato la quota OPEC a superare
il 30% del mercato mondiale nei primi anni Duemila (come nel
’73). Sono quindi divenuti molto probabili (e lo stiamo verificando)
drastici aumenti ricorsivi del prezzo del greggio.
Un processo di autocontenimento della domanda come negli
anni Settanta e Ottanta potrebbe determinare un prolungamento
della vita economica delle risorse.
Ma intorno al 2010 anche l’area mediorientale supererà il
massimo della curva di Hubbert, e da quel momento la
produzione mondiale dovrà inevitabilmente diminuire.
Le politiche di incentivazione
delle fonti rinnovabili
DAL PRIMO PEN AI “TETTI FOTOVOLTAICI”
Le politiche di incentivazione
Gli strumenti normativi

Pianificazione energetica
 PNRE 1975 (Piano Nazionale per la Ricerca Energetica)
 PEN 1981 (Piano Energetico Nazionale)
 PEN 1985
 PEN 1988

Provvedimento CIP 6/92
Provvedimento CIPE 137/98
Decreto Legislativo 79/99
Decreto Ministeriale 11.11.1999 (“Decreto 2%”)
Decreto Ministeriale 22.12.2000
Decreto Ministeriale 29.03.2001 (“Decreto tetti fotovoltaici”)

Dal 2002 in poi: deliberazioni dell’Autorità per l’energia elettrica e il gas





Le politiche di incentivazione
Le erogazioni nel periodo 1981–2002 (dati MAP)




PEN ’81:
 6.100 miliardi (più 60 previsti dal PNRE).
 1.400 miliardi (più 265 previsti dal PNRE).
CIP 6/92 (in 10 anni):
 76.000 miliardi di lire a favore dei produttori privati
 13.000 miliardi di lire a favore dell’Enel
 2.000 miliardi di lire a favore delle municipalizzate
DM 22 dicembre 2000:
 12 miliardi di lire a favore dei comuni e delle municipalizzate
 2,5 miliardi di lire a favore dell’ENEA
DM 29 marzo 2002
 60 miliardi di lire in favore di Enti locali e soggetti privati
 2,5 miliardi a favore dell’ENEA.
Le politiche di incentivazione
L’impegno finanziario 1975-2002

Impegno finanziario dello Stato per incentivare le fonti
energetiche rinnovabili nel periodo 1981 - 2002:



98.902 miliardi di lire
La somma è stata spesata sulla fiscalità generale e sulle tariffe
elettriche.
Sono esclusi i costi sostenuti attraverso l’ENEA per i programmi
di ricerca e sviluppo.
Gli strani effetti
delle politiche di incentivazione
LA CRISI DEL SISTEMA ENERGETICO
Il fabbisogno energetico nazionale
Il decennio1990 - 2000
PREVISIONE
DEI VERDI
ALLA CNE 1987
145
Il ruolo delle fonti rinnovabili
I dati 1990 – 2001 (ENEA)
Il ruolo delle fonti rinnovabili



Energia elettrica prodotta da
fonti rinnovabili in Italia nel
2002: 17,25 Mtep (7,2%).
Il contributo più significativo
(16,7 Mtep) proviene dalle fonti
rinnovabili di tipo classico
(idraulico, geotermico, legna
da ardere).
Il contributo delle nuove FER
equivale allo 0,09% del
fabbisogno elettrico nazionale.
Fonte
Idroelettrica
Legna e assimilati
Geotermica
CDR
Biocombustibili
Eolica
Solare
Totale
Mtep
9.067
6.487
1.140
267
222
51
13
17.247
Il ruolo delle fonti rinnovabili


Copertura del fabbisogno energetico complessivo dell’Italia:
 contributo delle FER: 7,2%
 fonti rinnovabili classiche (idroelettrico, geotermico, legna da
ardere): 6,97%;
 contributo delle nuove FER (solare termico, fotovoltaico,
eolico, biocombustibili e CDR): 0,23%.
Copertura del fabbisogno nazionale di energia elettrica:
 le FER hanno fornito complessivamente il 17,6%
 il contributo è ascrivibile quasi interamente alle fonti rinnovabili
classiche (15,7% dall'idroelettrico, 1,9% dal geotermoelettrico);
 le nuove FER (eolico, solare termico, fotovoltaico, biomasse,
biocombustibili, CDR) contribuiscono complessivamente per lo
0,09%.
Le prospettive
delle nuove fonti rinnovabili
UN CONTRIBUTO SOSTANZIALE?
Il contributo massimo ottenibile


Una stima del contributo
massimo ottenibile dalle fonti
rinnovabili in Italia era contenuta
nel documento TERES II del
programma ALTENER della
Commissione Europea (1996).
Nelle condizioni di scenario più
favorevole (best practice policies)
il contributo teorico massimo da
nuove FER raggiungibile in Italia
nel 2020 è di 20,5 Mtep.
Fonte
Idroelettrica
Legna e assimilati
Geotermica
CDR
Biocombustibili
Eolica
Solare
Totale
Mtep
15.558
9.598
5.883
8.304
6.198
2.878
3.126
51.544
La rilevanza sul fabbisogno energetico



Il contributo di 20,5 Mtep previsto nelle condizioni di scenario più
favorevole (massimo teorico ottenibile) rappresenterebbe meno il 5%
del fabbisogno energetico nazionale previsto per il 2020 (previsioni di
minima della crescita dei consumi).
Il contributo massimo teoricamente ottenibile dalle nuove fonti
rinnovabili al 2020 non sarebbe comunque tale da alleviare
significativamente i problemi di dipendenza energetica del Paese.
Il ruolo delle nuove fonti rinnovabili appare dunque destinato a
rimanere marginale anche in una prospettiva di medio-lungo termine.
Il confronto competitivo
ANALISI COMPARATIVA
Le ragioni del “flop”

La perdurante marginalità delle nuove fonti rinnovabili ha le
seguenti cause principali:

La non competitività economica derivante dai seguenti fattori:





bassa potenza specifica
elevati costi degli impianti per unità di potenza
complessi problemi di gestione e manutenzione
necessità di impianti sostitutivi di tipo classico per i periodi
di indisponibilità (carattere discontinuo delle fonti rinnovabili)
…L’impatto ambientale (!)
Impegno del suolo

Un impianto elettrico da 1000 MWe occupa le seguenti aree:
Tipo di impianto
Nucleare
Carbone
Olio combustibile
Gas (ciclo combinato)
Solare (fotovoltaico)
Solare (termico, progetto Archimede)
Eolico
Area occupata
(ettari)
15
30
20
12
200
2.000
12.500
Le conseguenze
degli errori del passato
ALCUNE RIFLESSIONI
La situazione


Sbilanciamento
del mix
energetico:
Sbilanciamento
del mix elettrico:











dipendenza dall’estero:
esborso annuo (2003):
quota idrocarburi:
82%
30 miliardi di euro
65%
dipendenza dall’estero:
esborso annuo (2003):
dipendenza dagli idrocarburi:
84%.
10 miliardi di euro
80%
Costo medio del kWh: 60% in più rispetto alla media europea
Per ridurre i costi di produzione l’Italia importa energia nucleare dall’estero (il
18% del fabbisogno).
Rigidità degli approvvigionamenti
Impatto ambientale (“tutto carbonio”, transito di prodotti petroliferi, gli obiettivi del
Protocollo di Kyoto irraggiungibili: costerebbero 360 euro/abitante)
Depressione della ricerca in campo energetico
La depressione della ricerca
Il blackout del 28.09.2003

Le cause:
Prelievo costante di 6.400 MW di potenza elettrica dalla rete estera
per ridurre il costo medio del kWh.
 Di notte il prelievo sulla rete estera corrisponde al 25% del
fabbisogno elettrico nazionale.
 “Riserva calda” non disponibile in quanto antieconomica.
 Interruzione notturna della potenza prelevata dall’estero
 Sovraccarico della rete nazionale e distacco degli impianti
 Capacità di trasporto degli elettrodotti satura da molti anni.
 Realizzazione di nuovi elettrodotti ostacolata dalle amministrazioni
locali per il terrore dell’“elettrosmog”.

Il blackout del 28.09.2003

I rimedi:
posizione degli ambientalisti: “Non si devono fare nuove
megacentrali e non servono nuovi elettrodotti: la soluzione è nella
generazione diffusa basata sulle nuove fonti rinnovabili”.
 posizione del governo: “È necessario costruire nuove centrali per
rendere il sistema elettrico nazionale autosufficiente”.
 posizione di tecnici ed economisti:
 l’autosufficienza con petrolio e gas eleva ulteriormente il costo
medio del kWh e pone fuori mercato il sistema produttivo.
 nel breve termine: incrementare l’importazione di energia elettrica
dai paesi nucleari (costruire nuovi elettrodotti).
 nel medio-lungo termine: costruire nuovi impianti a carbone e
nucleari.

L’energia nucleare
LUOGHI COMUNI E REALTÀ
Dopo-Chernobyl, la crisi…


“Il disastro di Chernobyl ha prodotto un ripensamento generale
sull’energia nucleare, che a livello mondiale è ormai in via di
abbandono …”
Non è vero:



Potenza nucleare in funzione nel mondo al 31.12.1985:
249.688 MWe
Potenza nucleare in funzione nel mondo al 31.12.2002:
358.661 MWe
Crescita della potenza nucleare fra il 1985 e il 2002:
44 %
Il ruolo “marginale” del nucleare




“Il nucleare ha un ruolo marginale, poiché da esso proviene solo
il 7% dell’energia prodotta nel mondo…”
Il nucleare non serve a produrre energia, ma energia elettrica. Il suo
contributo va quindi confrontato con la produzione di energia elettrica.
L’energia nucleare contribuisce alla produzione elettrica (dati ONUIAEA 2003):
 per il 35 % in Europa
 per il 25 % nei paesi dell’OCSE
 per il 17 % a livello mondiale
Il nucleare è la prima fonte di produzione elettrica in Europa
(davanti al carbone).
Il nucleare è in via di abbandono…


“Il nucleare è in via di abbandono nei paesi occidentali, dove non
si costruiscono più reattori…”
I paesi che già impiegano estesamente l’energia nucleare non
costruiscono nuove centrali perché non ne hanno bisogno, in quanto:





hanno raggiunto un mix produttivo equilibrato;
il nucleare è utilizzato per la copertura del carico di base;
sono raddoppiati i fattori di disponibilità degli impianti;
la vita di una centrale nucleare è estensibile a 60 anni.
Diversa è la situazione nei paesi che sono lontani dall’aver raggiunto
un mix energetico ottimale, come il Giappone, la Corea, la Russia, la
Cina, la Finlandia, la Slovacchia, …
La Svezia e il nucleare

“La Svezia ha deciso di uscire dal nucleare…”




La Svezia, in seguito a un referendum tenutosi nell’80 (dopo
l’incidente di Three Mile Island) avrebbe dovuto uscire dal
nucleare a partire dal ’92.
La fermata del primo reattore (centrale di Barsebäck) è avvenuta
solo all’inizio del 2000.
Successivamente il governo ha deciso di rinviare la fermata del
secondo reattore “per la mancanza di alternative valide sul piano
economico e ambientale”.
La Svezia ha tuttora undici reattori nucleari che funzionano a
pieno regime coprendo il 49% del fabbisogno elettrico nazionale
(la parte restante proviene dall’idroelettrico).
La Germania e il nucleare

“La Germania ha deciso di uscire dal nucleare…”




In Germania il governo ha deciso nel 2001 di limitare a 35 anni la
vita tecnica degli impianti nucleari installati.
L’applicazione di questa decisione porterebbe a una graduale
chiusura degli impianti nucleari dopo 35 anni di esercizio, e in
questa ipotesi l'ultimo reattore oggi in funzione sarebbe fermato
nel 2020.
Le associazioni industriali, scientifiche e dei consumatori hanno
fatto presente al Governo che il Paese (che peraltro dispone di
ingenti risorse carbonifere) non può permettersi di rinunciare a
una fonte che copre il 33% del fabbisogno elettrico nazionale.
Nel frattempo solo uno dei reattori tedeschi in funzione prima della
decisione è stato fermato (per altri motivi).
Il mercato ostacola il nucleare

L’energia nucleare è economicamente vantaggiosa, ma…
un impianto nucleare richiede un investimento iniziale doppio
rispetto a quello richiesto da un impianto convenzionale.
 la realizzazione di una centrale nucleare richiede un tempo almeno
doppio rispetto a una centrale convenzionale.
 le resistenze all’accettazione dell’impianto possono prolungare
indefinitamente i tempi.


…chi sceglierebbe un investimento doppio e a redditività differita
del doppio per immettere sul mercato lo stesso prodotto?
i meccanismi di mercato ostacolano l’opzione nucleare
 la disinformazione ostacola l’opzione nucleare


Per questo è necessaria una politica specifica: a quando?