EVOLUZIONE DELLE RINNOVABILI NEL PANORAMA · Storage: una tecnologia abilitante. Pisa, 15 Dicembre...

1Pisa, 15 Dicembre 2017

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EVOLUZIONE DELLE RINNOVABILI NEL PANORAMA ENERGETICO INTERNAZIONALE

di Sauro Pasini

Pisa, 15 Dicembre 2017

La presente Relazione costituisce, limitatamente alle Rinnovabili,un aggiornamento della Relazione:

'Panorama Energetico Internazionale e sua evoluzione’di Bernardino Billi e Sergio Ligasacchi con il supporto di Sauro Pasini,

presentato al Seminario EEE dell’ 8 Aprile 2016

Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione



Evoluzione delle rinnovabili

ENERGIA PRIMARIA (2015)Energia primaria per fonte Peso delle diverse fonti

2.5%2014

*Renewables includes wind, solar, geothermal, biomass, and biofuels

3.2%



L’energia primaria nel 2016 è cresciuta del 1%, ben al di sotto della media degli ultimi 10 anni, pari a 1.8%, ma in linea con i valori degli ultimi 3 anni. La crescita maggiore viene dall’olio, seguito dal gas e dalle rinnovabili.



IL PESO DELLE RINNOVABILI SULLA PRODUZIONE ELETTRICA (2016)

A fine 2016 le rinnovabili pesano per circa il 30% della capacità installata e sono in grado di produrre il 24.5% di tutta l’elettricità prodotta



CAPACITÀ GLOBALE RINNOVABILI(*) INSTALLATA (2016)

Il 2016 ha visto la massima crescita delle rinnovabili, con circa 161 GW di nuova capacità installata (+9%), per una capacità globale di 2017 GW

* Renewables includes wind, solar, geothermal, biomass, and biofuels


NUOVA CAPACITÀ INSTALLATA NEL MONDO (2016)


Le rinnovabili hanno contribuito per il 62% della nuova capacità installata. Per la prima volta il fotovoltaico è cresciuto più di ogni altra forma di generazione (al netto dei decommissioning), trainato dalle installazioni in Cina


NUOVA CAPACITÀ INSTALLATA IN EUROPA (2016)


Circa il 90% della nuova capacità installata in Europa nel 2016 è da fonti rinnovabili

10 MWe


EVOLUZIONE DEL PESO DELLE DIVERSE FONTI SULLA PRODUZIONE ELETTRICA


La generazione da rinnovabili crescerà rapidamente, passando dal 24% nel 2016 al 30% nel 2022, riducendo rapidamente il gap con il carbone (ha già superato la generazione da gas).


EVOLUZIONE DEGLI INVESTIMENTI NELLE RINNOVABILI


Nel 2016 il record nella capacità installata è stato ottenuto nonostante la sensibile riduzione negli investimenti

$300bn



EVOLUZIONE DEI COSTI DELLE TECNOLOGIE (EXPERIENCE CURVES)



PREZZI DEL SOLARE E DELL’EOLICO IN FUNZIONE DELLA DATA DELLE GARE

Uno dei motivi della sensibile riduzione dei costi su tutta la catena del valore, oltre all’evoluzione tecnologica, è stata la competitività delle gare per l’installazione di nuovi impianti



WORLD RECORDS DEI COSTI DELLE RINNOVABILI



COSTI MEDI DI PRODUZIONE (LCOE) PER LE DIVERSE TECNOLOGIE


PESO DELLA GENERAZIONE DA RINNOVABILI, GRANDE IDRO ESCLUSO (2006‐2016)



MAX. PENETRAZIONE DELLE RINNOVABILI NON PROGRAMMABILI


L’integrazione di maggiori percentuali di rinnovabili in rete richiederà. sistemi elettrici più flessibili e lo sviluppo di regole di mercato e politiche in grado di garantire economicità e sicurezza di fornitura



LA SITUAZIONE ITALIANA


EVOLUZIONE % DELLA GENERAZIONE DA RINNOVABILI (2016‐2022)




PREVISIONI DI SVILUPPO DELL’EOLICO CONFRONTATE COL DATO REALE

Le previsioni più accurate sono state sviluppate da Greenpeace o dalle associazioni di settore



PREVISIONI DI SVILUPPO DEL SOLARE CONFRONTATE COL DATO REALE

Le previsioni sul solare sono state sempre sottostimate in tutti gli scenari



STIMA DELL’EVOLUZIONE FUTURA DEL SOLARE FATTA DA DIVERSE ORGANIZZAZIONI



SOLARE ED EOLICO DOMINERANNO LA GENERAZIONE ELETTRICA DEL FUTURO

Nel 2040 eolico e solare peseranno per il 48% della capacità installata e genereranno il 34% dell’elettricità, contro rispettivamente il 12% ed il 5% di oggi. Le rinnovabili raggiungeranno una penetrazione del 74% in Germania, del 38% negli USA, 55% in Cina e 49% in India.



SOLARE ED EOLICO ATTIRERANNO IL 60% DEI NUOVI INVESTIMENTI NELLA GENERAZIONE

Ren70%



L’EVOLUZIONE DELLA STRUTTURA DELLA GENERAZIONE ELETTRICA

La struttura della generazione Priorità di dispacciamento Gestione della flessibilità

Large scale renewableIntegration into the electricitysystem

Distributed energy systems to maximize: Energy system efficiency Local renewable integration Resiliency

Electrification of consumption, e.g. Heat Pump, E‐Car



IL NUOVO ECOSISTEMA ENERGETICO

Batterie e veicoli elettrici giocheranno un ruolo chiave nelle nuove trasformazioni



Storage: una tecnologia abilitante



PESO DELLE DIVERSE TIPOLOGIE DI ACCUMULO NEL SETTORE ELETTRICO



CAPACITÀ INSTALLATA DEI SISTEMI ELETTROCHIMICI

(1515 MW)



LE DIVERSE SCALE DELLE BATTERIE



EVOLUZIONE DEL COSTO DELLE BATTERIE AGLI IONI DI LITIO

La rapida discesa nei prezzi delle batterie è dovuta sia a miglioramenti tecnologici ed economie di scala, ma anche alla aggressiva competizione fra i produttori creata dalla over‐capacity produttiva (la vendita di veicoli elettrici nel periodo 2011‐2015 è stata infatti inferiore alle aspettative).

Anche per il futuro è prevista una feroce competizione, che spingerà i produttori a sviluppare nuove chimiche ed a ridurre i costi di produzione



EVOLUZIONE DELLO STORAGE STAZIONARIO (GW)

Il mercato dello storage raddoppierà 6 volte fra il 2016 ed il 2030, raggiungendo una capacità totale di 125 GW/305 GWh, con una curva di crescita che ricorda molto quella del fotovoltaico tra il 2000 ed il 2015.

Questa tecnologia sarà essenziale per favorire l’integrazione di una crescente percentuale di energie rinnovabili.



EVOLUZIONE DELL’IMPORTANZA DELLE DIVERSE TIPOLOGIE DI STORAGE STAZIONARIO (GW)

Attualmente il mercato è dominato dalle installazioni fatte dalle utilities (84% della capacità installata nel 2016) A partire dal 2021 lo storage «a monte del contatore» diventerà il segmento principale.



EVOLUZIONE DELLO STORAGE NELLA MOBILITÀ ELETTRICA (GWh)

Bloomberg prevede una domanda annuale di batterie per il mercato dell’auto elettrica di 408 GWh nel 2025, che si sommerà ad una richiesta di 65 GWh per il mercato stazionario.

Nei prossimi 5 anni è prevista l’installazione di ulteriore capacità produttiva pari a 154 GWh, che porterà la capacità totale a 273 GWhnel 2021.

Nel 2030 si aspetta una domanda di 200 GWh di accumulo prima del contatore



Mobilità elettrica



IL PESO DEI VEICOLI ELETTRICI (2016)



CONFRONTO FRA LA VENDITA DI EV E FCV



EVOLUZIONE DEL MERCATO DELLE AUTO ELETTRICHE (1000 unità/anno)



PREVISIONI DI VENDITE DI VEICOLI ELETTRICI AL 2040

Vendite annuali di auto Parco auto circolante



PREVISIONE VENDITE VEICOLI ELETTRICI



DISPONIBILITÀ MODELLI AUTO ELETTRICHE



IMPATTO DELLE BATTERIE SUL COSTO DELLE AUTO ELETTRICHE

I costi sono per il mercato USA, per il segmento medio (k$ 2016 e %)



CAPACITÀ PRODUTTIVA DI BATTERIE AGLI IONI DI LITIO, Q1 2017 (GWh)

Le vendite di veicoli elettrici nel periodo dal 2011 al 2015 sono state sensibilmente inferiori alle aspettative, generando una ridotta vendita di batterie

Ma il 2016 ed il 2017 hanno visto un aumento delle vendite, che hanno generato una domanda di oltre 6 GWh per quadrimestre

Panasonic ha dominato le vendite, grazie all’accordo con Tesla, ed è aumentata pure BYD. In calo AESC legata alla Nissan LEAF

Nel 2016 i veicoli elettrici hanno utilizzato oltre 20 GWh, mentre la capacità produttiva è 5 volte superiore.



L’ESPERIENZA NORVEGESE

Su una capacità globale installata pari a 5… GW (dato 201..) le rinnovabili contribuiscono a fine 2015 per 785 GW, ripartiti per area geografica come mostrato in figura


OUTLOOK AL 2040 (BNEF)

91Pisa, 8 Aprile 2016

Eolico e solare peseranno per il 48% della capacità installata e per il 34% dell’elettricità prodotta, contro il 12 % ed il 5% di oggi

Le rinnovabili raggiungeranno una penetrazione del 74% in Germania, 38% negli USA, 55% in Cina e 49% in India

Il fotovoltaico di piccola taglia incomincerà a giocare un ruolo importante: 24% dell’elettricità generata in Australia, 20% in Brasile, il 12% in Giappone, il 5% in Usa e India.

I veicoli elettrici favoriranno l’aumento della penetrazione elettrica e contribuiranno al bilanciamento della rete: in Europa e negli Usa consumeranno il 13% ed il 12% rispettivamente dell’elettricità generata

La struttura del sistema di generazione sarà profondamente cambiata e il Demand Management e lo Storage saranno tra gli attori principali nella gestione della variabilità

… piccolo, distribuito e interconnesso è bello



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