Economia dell’ambiente e dell’energia

A. A. 2012-2013

Modulo I Introduzione. Unità di misura. Il bilancio

energetico. Il sistema energetico italiano ed europeo

Informazioni sul corso

• 48 ore di lezione, approssimativamente a metà tra economia dell’energia e dell’ambiente

• Testi d’esame: Pireddu, G. Economia dell’energia. I fondamenti Biblioteca delle

Scienze – Università di Pavia, Pavia 2009 Musu, I. Introduzione all’economia dell’ambiente il Mulino –

Bologna 2000 + 1 articolo a scelta da una lista che sarà indicata. Tra questi,

frequenti saranno i riferimenti a due testi: Evans, J.-Hunt, L.C. (eds.) International Handbook on the Economics

of Energy, Edward Elgar,Cheltenham 2009 van den Bergh, J. (ed.) Handbook of Environmental and Resource

Economics Edward Elgar, Cheltenham 1999 • Esame orale

L’economia delle risorse naturali

Tutte le attività umane (comprese quindi quelle economiche) comportano in modo diretto o indiretto, il consumo di risorse naturali.

Le risorse naturali si possono distinguere secondo due criteri:

- Risorse naturali energetiche/non energetiche

- Risorse naturali pubbliche / private (nel senso in cui gli economisti parlano di beni pubblici)

L’economia dell’energia si occupa dello sfruttamento, trasformazione, scambio e consumo di risorse naturali energetiche (pubbliche e non)

Esempi: petrolio (risorsa naturale energetica privata). Energia solare (risorsa naturale energetica pubblica)

L’economia dell’ambiente occupa dello sfruttamento, trasformazione, scambio e consumo di risorse naturali pubbliche (energetiche e non)

Esempi: paesaggio (risorsa naturale non energetica pubblica).

L’acqua di un fiume utilizzata per azionare più mulini (risorsa naturale energetica pubblica)

Altre risorse naturali

Naturalmente esistono risorse naturali non energetiche e private (es.: i giacimenti di diamanti) che esulano dal nostro interesse., pur essendo potenzialmente oggetto di studi specializzati.

1. L’energia: definizioni e unità di misura

2. Fonti di energia, vettori, utenti

3. Il bilancio energetico nazionale

4. Panoramica del sistema energetico italiano nel contesto europeo e mondiale

Cos’è l’energia?

• "È importante comprendere che nella fisica non abbiamo nessuna idea di che cosa sia l'energia”

(P. Feynman).

Cos’è l’energia (II) Non è necessaria una conoscenza approfondita della fisica-chimica dell’energia per studiarne gli aspetti economici, almeno all’inizio, anche se qualche nozione di base può servire. In generale l’energia è la capacità di compiere lavoro (nel senso della fisica). Il lavoro si misura in Joule, o nei suoi equivalenti Joule: variazione di energia cinetica necessaria per spostare di un metro una massa di un chilogrammo con un accelerazione di un metro al secondo per ogni secondo.

Cos’è l’energia (II)

Corrispondenza tra energia cinetica e termica e tra lavoro e calore Caloria: Calore necessario per portare un grammo di acqua distillata da 14°.5 a 15°.5 C 1 caloria = 4,184 Joule (esperimento del mulinello di Joule: ww2.unime.it/weblab/ita/kim/joule/joule2_ita.htm) Corrispondenza tra lavoro ed energia elettrica: 3600 joule= 1 wattora

Unità di misura comunemente usate per l’energia

• British Thermal Unit (Btu): quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di una libbra d’acqua da 59,5° a 60,5° F (1055,56 Joule)

• Tons of Oil Equivalent (TOE-Tep) Calore prodotto bruciando una tonnellata di petrolio (10.000 Kcal)

Fonti primarie di energia

Esauribili Rinnovabili

Combustibili fossili: -Petrolio greggio -Gas naturale -Carboni -Combustibili Nucleari: -uranio -deuterio

-Idraulica - Eolica -Maree -Solare -Biomassa -Vapore,acque calde

Vettori energetici o fonti secondarie

Il problema è di adeguare le caratteristiche dell’energia ad esigenze specifiche. Esempi:

• Acqua e vapore

• Biocarburanti

• Idrogeno

• Coke, gas d’altoforno

• Energia Elettrica

• Derivati del petrolio e del carbone

Il bilancio energetico nazionale (BEN)

• Strumento contabile che organizza e sintetizza le informazioni sul sistema energetico in modo coerente e significativo.

• Equivale, per lo studio dell’economia dell’energia, ai conti nazionali per lo studio della macroeconomia (cioè racconta, ma non spiega, ciò che è avvenuto)

• E’ espresso sia in unità fisiche (diverse per ogni fonte) sia in unità energetiche (toe), oppure teracalorie.

Bilancio energetico

Fonte primaria

Produzione+Importazione+Scorte Iniziali=

Esportazione+Scorte finali+Consumo interno lordo

Consumo interno lordo=Consumi industria primaria+Trasf. Alla f. secondaria+Consumi Finali(energetici e non)+Bunkeraggi

Fonte secondaria

Importazione=

Esportazione+Consumo interno lordo

Consumo interno lordo+Trasf. f.secondaria= Consumi industria secondaria+Consumi Finali

Ben: struttura fondamentale

CONTO RISORSE E IMPIEGHI

RISORSE IMPIEGHI

- IMPORTAZIONI - SCORTE INIZIALI - PRODUZIONE

- ESPORTAZIONI - SCORTE FINALI

- SALDO: CONSUMO INTERNO LORDO

COMPOSIZIONE DEL CONSUMO INTERNO LORDO

CONSUMO INTERNO LORDO - PERDITE E CONSUMI

DELL’INDUSTRIA

ENERGETICA

- USI FINALI DELLA

FONTE DI ENERGIA

BEN: struttura fonti primarie CONTO RISORSE E IMPIEGHI (FONTE PRIMARIA)

RISORSE IMPIEGHI

- IMPORTAZIONI - SCORTE INIZIALI - PRODUZIONE

- ESPORTAZIONI - SCORTE FINALI

- SALDO: CONSUMO INTERNO LORDO

COMPOSIZIONE DEL CONSUMO INTERNO LORDO (FONTE PRIMARIA)

CONSUMO INTERNO LORDO - PERDITE E CONSUMI DELL’INDUSTRIA PRIMARIA

- TRASFERIMENTI ALL’INDUSTRIA SECONDARIA

- USI FINALI DELLA FONTE DI ENERGIA PRIMARIA

Ben: struttura fonti secondarie

CONTO RISORSE E IMPIEGHI (FONTE SECONDARIA)

RISORSE IMPIEGHI

- IMPORTAZIONI - SCORTE INIZIALI

- ESPORTAZIONI - SCORTE FINALI

- SALDO: CONSUMO INTERNO LORDO SECONDARIA

COMPOSIZIONE DEL CONSUMO INTERNO LORDO (FONTE

SECONDARIA)

- CONSUMO INTERNO

LORDO SECONDARIA

- TRASFERIMENTI

DALL’INDUSTRIA PRIMARIA

- PERDITE E CONSUMI

DELL’INDUSTRIA

SECONDARIA

- USI FINALI FONTE

SECONDARIA

BEN: gli usi finali

COMPOSIZIONE DEGLI USI FINALI

USI FINALI - ENERGETICI X SETTORE

- NON ENERGETICI X SETTORE

Esempio di BEN

Disponibilità Carbone Petrolio Gas Naturale Rinnovabili Elettrica

Produzione 0,064 5,5 10,725 6,691

Importazioni 17,1 104,856 57,75 1,74 4,3

Esportazioni 0,184 21,811 0,33 0,086

Variazione delle scorte 0,24 0,1 -0,124 0,029 0

Consumo Interno Lordo 16,74 88,445 68,269 8,402 4,214

Trasformazioni in Elettrica 12,163 11,694 24,437 6,488 54,782

Consumi e perdite del settore energetico 0,057 5,606 0,818 32,854

Disponibilità x Consumo finale 4,52 71,145 43,014 1,914 26,142

Energetici 3,975 58,673 43,016 1,914 25,833

Non energetici 6,796

Bunkeraggi 4,827

Errori 0,848 0,001 0,29

0,001 -0,003 -1,1102E-15 0,019

Il sistema energetico italiano 1995 -2009

Una descrizione mediante i bilanci energetici nazionali (fonte Bilanci Energetici Nazionali riclassificati)

I bilanci energetici italiani sono facilmente reperibili sul sito del Ministero dello sviluppo economico

http://dgerm.sviluppoeconomico.gov.it/dgerm/ben.asp

L’andamento degli impieghi finali

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Tassi di crescita degli impieghi finali 1995-2009

Tassi di crescita degli impieghi finali 1995-2009

La struttura degli usi finali (I)

Solidi 4%

Gas 28%

Petrolio 51%

Totale impieghi

finali Rinnovabili

1%

Energia Elettrica

16%

Impieghi finali per fonte 1995 Solidi

2%

Gas 29%

Petrolio 47%

Totale impieghi

finali Rinnovabili

3%

Energia Elettrica

19%

Impieghi finali per fonte 2009

La struttura degli usi finali (II)

Industria 32%

Terziario e residenziale

33%

Trasporti 33%

Agricoltura e pesca

2%

Impieghi finali per settore 1995

Industria 24%

Terziario e residenziale

38%

Trasporti 35%

Agricoltura e pesca

3%

Impieghi finali per settore 2009

La produzione di energia elettrica in Italia per fonte

Solidi 20%

Gas 48%

Petrolio 12%

Rinnovabili 20%

2009

Solidi 13%

Gas 19%

Petrolio 50%

Rinnovabili 18%

1995

Usi finali per fonte: Industria

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

Solidi Gas Petrolio Rinnovabili Energia Elettrica

Industria 1995

Industria 2009

Usi finali per fonte: Trasporti

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Solidi Gas Petrolio Rinnovabili Energia Elettrica

Trasporti 1995

trasporti 2009

Usi finali per fonte: Terziario e Residenziale

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Solidi Gas Petrolio Rinnovabili Energia Elettrica

Terziario e residenziale 1995

Terziario e residenziale 2009

Usi finali per fonte: agricoltura

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Solidi Gas Petrolio Rinnovabili Energia Elettrica

Agricoltura 1995

agricoltura 2009

Confronti Internazionali

Fonte: UE – Statistical Pocketbook 2010

La dipendenza dalle importazioni

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

UK PL RO NL BG SI HR HU LT SK TR ES IT CY MT

Tito

lo a

sse

Net imports/(Bunkers+GIC)

Net imports/(Bunkers+GIC)

Consumo interno lordo per fonte

Solid fuels 18%

Oil 37%

Natural gas 24%

Nuclear 13%

Renewables 8%

Other* 0%

Consumo Interno lordo per fonte 2007 EU-25

Solid fuels 9%

Oil 44%

Natural gas 38%

Nuclear 0%

Renewables 7%

Other* 2%

Consumo Interno Lordo per fonte 2007 Italia

Consumi finali per fonte

Solid fuels 5%

Oil 42%

Gas 23%

Electricity 21%

Derived heat &

Industrial waste

4%

Renewables *

5%

EU 27 Consumi finali di energia per fonte 2007

Solid fuels 3%

Oil 43%

Gas 30%

Electricity 20%

Derived heat &

Industrial waste

2%

Renewables *

2%

Italia Consumi finali di energia per fonte 2007

Produzione di energia elettrica per fonte (TWh)

- Coal 29%

- Oil 3%

- Gas 23% - Other

Power Stations

0%

Nuclear 28%

Pumped Storage

1% Renewables *

16%

Produzione di energia elettrica: fonti 2007 EU 25

- Coal 14%

- Oil 11%

- Gas 57%

- Other Power

Stations 0%

Nuclear 0%

Pumped Storage

2% Renewables * 16%

Produzione di energia elettrica per fonte 2007 Italia

L’intensità energetica

0

200

400

600

800

1000

1200

CH IE DK UK NO AT IT DE SE LU FR NL EL ES PT MT BE CY FI TR SI HR LV PL HU LT SK CZ EE RO BG

Intensità energetica 2007

Intensità energetica 2007

Fonti istituzionali (Italia)

• Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas

www.autorita.energia.it/

• Ministero dello Sviluppo Economico – Direzione Generale per le Risorse Minerarie ed Energetiche

dgerm.sviluppoeconomico.gov.it

• Gestore dei Mercati Energetici (GME)

www. mercatoelettrico.org

Fonti Istituzionali (Internazionali)

• International Energy Agency

www.iea.org

• European Commission

Dg CLIMA –Environment- Energy

Istituzioni di ricerca

• Istituto di Economia delle Fonti di Energia e dell’Ambiente (IEFE-Bocconi) www.iefe.unibocconi.it

• Fondazione Eni Enrico Mattei www.feem.it