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L’INNOVAZIONE ENERGETICA CORRE

Dai laboratori di ricerca alle case degli italiani

Presentazione Rapporto Innov-E 2017

Roma, 14 giugno 2017

Innov-E 2017

I brevetti nel settore energetico Mobilità sostenibile per

le persone e le merci

Il futuro prossimo dell’energystorage

Consumatori sempre più coinvolti

Le start-up innovative in ambito energetico

I brevetti nell’ambito della

mobilità sostenibile

Povertà energetica, efficienza e innovazione

L’innovazione dei processi decisionali:

verso un dibattito pubblico italiano

L’innovazione elettronica e digitale nella gestione

dell’energia

I brevetti nel settore energetico ed elettrico

Quali settori?

Quali fonti?Banca dati WIPO (World Intellectual Property Organization)Banca dati dell’EPO (European Patent Office)

Dalla banca dati WIPO sono stai selezionati i brevetti concessi con riferimento alla categoria “Electrical machinery, apparatus, energy”

Con riferimento alla macro-categoria Capture, storage, sequestration or disposal of greenhouse gases:

• CO2 capture or storage

Con riferimento alla macro-categoria Reduction of greenhouse gases emission, related to energy generation, transmission or distribution:

• Energy generation through renewable energy source• Combustion technologies with mitigation potential• Energy generation of nuclear origin• Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution• Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation.

Sono stati analizzati 34.000 brevetti in campo elettrico per il 2015 e 17.000 per il 2016

I brevetti nel settore energetico

Il 2015 inverte la tendenza dell’ultimo decennio (-0,4%)La Cina è il Paese che registra la più elevata crescita, soprattutto in ambito energeticoItalia e Spagna sono gli unici Paesi in cui la crescita dell’attività innovativa in ambito energetico è meno accentuatarispetto alla media complessiva

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Numero di brevetti nel settore energetico

3,6%

9,6%

2,8%

3,7%

3,1%

5,5%

6,3%

4,9%

9,8%

29,2%

3,1%

5,3%

5,3%

5,5%

5,8%

6,3%

6,9%

7,4%

15,6%

34,9%

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%

Spagna

Italia

Gran Bretagna

Giappone

Germania

Corea del Sud

Stati Uniti

Francia

India

Cina

Tasso di crescita medio annuale (CAGR) dei brevetti richiesti (2005-2015)

Settore energetico

Totale

Fonte: Elaborazioni I-Com su dati WIPO

I brevetti nel settore elettrico (1/3)

9.646

7.450

5.4435.029

2.579

1.6821.243

592 397 2660

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

10.000

Numero di brevetti per tecnologia (2015)

10,2%

7,4%

6,0%

5,5%

1,8%

1,2%0,8%

0,5%

0,3%0,1%

66,0%

Brevetti per Stata (2015) Usa

Giappone

Corea del Sud

Germania

Francia

Cina

Gran Bretagna

Spagna

Italia

India

Altri Paesi

Fonte: Elaborazioni I-Com su dati EPO

I brevetti nel settore energetico (2/3)

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

FV Storage Eolico SolareTermodinamico

CCT e CCS Nucleare Trasmissione Cogenerazione Smart grids Geotermia

Numero di brevetti relativi a ciascun Paese, per tecnologia (2015)

India

Italia

Spagna

Gran Bretagna

Cina

Francia

Germania

Corea del Sud

Giappone

Usa


I brevetti nel settore energetico (3/3)Brevetti in campo elettrico, per regione (%)Brevetti in campo elettrico, per regione

35%

15%14%

11%

9%

4%

5%3% 3%

1%2015

Lombardia Piemonte Lazio Emilia Romagna

Veneto Campania Toscana Abruzzo

Marche Trentino Alto Adige Sicilia Friuli Venezia Giulia

30%

17%

13%

10%

7%

7%

7%

3%3% 3%

2016*

Fonte: Elaborazioni I-Com su dati EPO* Dati provvisori

I brevetti nell’ambito della mobilità sostenibile (1/4)

Quali settori?

Quali fonti? Banca dati dell’EPO (European Patent Office)

Con riferimento alla macro-categoria Climate change mitigation technologies related to transportation:

• Road transport of goods and passengers• Enabling technologies and technologies with apotential or indirect contribution to GHG emissionsmitigation

Sono stati analizzati 12.000 brevetti per il 2015 e 4.600 brevetti per il 2016


0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

Energy storage Veicoli ibridi Stazioni diricarica

Veicoli elettriciplug-in

Fuel cell per itrasporti

Fuel cell per iveicoli elettrici

Numero di brevetti, per settore (2015)

20,2%

14,1%

10,1%

7,2%

1,8%0,8%

0,6%

0,3%

0,1%0,1%

44,8%

Brevetti per Stato (2015)

Giappone

Usa

Germania

Corea del Sud

Francia

Cina

Gran Bretagna

Italia

Spagna

India

Altri Paesi



0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

Energy storage Veicoli ibridi Veicoli elettrici plug-in Stazioni di ricarica Fuel cell per i trasporti Fuel cell per i veicoli elettrici

Brevetti relativi a ciascuno Stato, per settore (2015)India

Spagna

Italia

Gran Bretagna

Cina

Francia

Corea del Sud

Germania

Usa

Giappone


I brevetti nell’ambito della mobilità sostenibile (4/4)Brevetti per regione (%)Brevetti per regione

29%

19%16%

10%

06%

06%

06%03% 03%

2015

Veneto Toscana Emilia Romagna

Trentino Piemonte Lombardia

Campania Marche Lazio

56%22%

11%

11%

2016*

Fonte: Elaborazioni I-Com su dati EPO* Dati provvisori

Mobilità sostenibile per le persone e le merci

Fonte: EEA 2016

Distanza dall’obiettivo specifico di emissioni per l’anno 2015 (produttori con immatricolazioni superiori ai 100.000 veicoli)

E anche la massa che fa il totale…

Fonte: Elaborazioni su dati Agenzia europea per l’ambiente e Unrae, 2017

2021: 95 g/Km di CO2

30

50

70

90

110

130

150

170

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

g/km

di C

O2

Italia Germania

Una sfida che è anche di un problema di valore percepito

Valore per la collettività

Valore per il consumatore

+ Minori emissioni+ Qualità locale dell'aria+ Minori ingombri

-- Prezzo- Tenuta del

valore -Autonomia Difficile e oneroso realizzare un veicolo

alternativo

Quale disponibilitàa pagare?

Payback (troppo) lungo

Benzina 412, diesel 317

Veicoli pesanti sempre meno impattanti

Da rimarcare l’accresciuta l’attenzione intorno al gasnaturale in forma liquefatta (GNL) dove le vendite deitrattori stradali e le iniziative imprenditoriali riguardanti larete di rifornimento si stanno moltiplicando con unavelocità davvero inconsueta per il nostro Paese

Fonte: elaborazioni su dati Conferenza GNL , dirette e gestori. Unrae, 2017

Non solo quattro o più ruote…

Fonte: Eurostat, 2017

0

5

10

15

20

25

30

35

40

%

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

1.600.000

1.800.000

2014 2015 2016Totale biciclette E-bike

TELAVORATORI

«Smart demand»

SMART GRID ENERGY STORAGE DEMAND SIDE MANAGEMENT

Digitalizzazione, incremento della generazione diffusa e la crescente concentrazione dei consumi nelle aree

urbane stanno destando l’attenzione su:

Necessaria una giusta combinazione di aspetti tecnologici, innovativi, normativi, ambientali, economici

e sociali per districare i nodi tecnici legati alle infrastrutture e permettere la sicura ed efficiente

integrazione della crescente produzione rinnovabile

Un nuovo pilastro del sistema energetico: lo storage

Nobilitato anche dal Winter Energy Package di novembre 2016 lo storage sta acquisendo sempre maggiore importanza

Necessario: • Il continuo aggiornamento del quadro

regolatorio definendo ruoli e responsabilità dei singoli operatori di

mercato• Uniformare il quadro legislativo

dell’UnioneFonte: World Energy Council (2016), Winter Energy Package (2016)

Business case

Catania 1

Pietragalla (PZ)

Ollagüe (Cile)

In fase di sperimentazione da maggio 2015 è il primo impianto italiano distorage integrato con le fonti rinnovabili. Permette di aumentare la flessibilitàdella gestione, riducendo l’intermittenza che caratterizza alcune rinnovabilinon programmabili e fornendo al contempo servizi ancillari alla rete

Primo impianto eolico in Italia integrato con un sistema storage e connessoalla rete di alta tensione

Impianto stand alone composto da un sistema fotovoltaico, un generatoremini-eolico e un sistema di cogenerazione per produrre elettricità e acquacalda, supportato da un sistema di accumulo elettro-chimico

Consumatori (sempre) più coinvolti

Energy Crowdfunding: Consumatore finanziatore diventa

socio dell’azienda che raccoglie capitali a costi ridotti e al contempo aumenta le ricadute economiche sul

territorio, innescando anche processi partecipativi

Fondazioni di comunità: Si tratta di enti di erogazione che assicurano importanti contributi

alle organizzazioni non profit presenti sul territorio,

sostenendone gli interventi e favorendo la produzione di servizi in risposta ai diversi bisogni emergenti

all’interno della comunità stessa

Cooperative energetiche

(Energy Community)

Fonti di finanziamento Innovative

Demand Side Management

Secondo Proposta Direttiva Market design: Organizzazioni

controllate a livello locale, autonomamente gestite e

impegnate nella generazione, distribuzione, aggregazione

dell’accumulo e nell’efficienza energetica

Secondo Proposta Direttiva FER:Renewable energy community:

entità locali alle quali è permesso di generare, consumare, stoccare e

vendere l’elettricità rinnovabile, anche attraverso contratti di lungo

periodo (PPA)

Un comportamento attivo da parte dei consumatori può

aiutare a mantenere la rete in equilibrio in un contesto

caratterizzato da una crescente quota di produzione variabile.

Inoltre, la partecipazione attiva al mercato elettrico attraverso una

gestione dei consumi più coerente con le proprie necessità

potrebbe comportare diversi vantaggi ai consumatori stessi

oltre che al sistema nel suo complesso

L’equity crowdfunding ottimo anche per start-up

Green Energy Storage specializzata nelle batterie organiche

A 10 ore dall’avvio della raccolta con il equity crowdfunding ha raggiunto l’obiettivo massimo prefissato 500 mila euro (1 ora e 55

minuti per raggiungere l’obiettivo minimo)

I fondi raccolti durante la campagna saranno destinati per il 70% alla ricerca e sviluppo, mentre il 30% rimanente finanzierà le

attività commerciali per go to market

Esempi di energy community

WiseGrid

Energia Positiva

La cooperativa ricerca ed acquista sul territorio italiano diversi impianti diproduzione di energia rinnovabile di piccole/medie dimensioni. Poi attraverso unapiattaforma informatica sviluppata ad hoc questi impianti vengono suddivisi quote,per dare la possibilità agli associati di creare in totale autonomia il proprio “impiantorinnovabile virtuale”, semplicemente scegliendo e sottoscrivendo le quote disponibiliin quel momento sul portale stesso .Trattandosi di impianti incentivati, il socio avrà diritto a ricevere un rendimento dalsuo impianto virtuale, in funzione della tipologia e del numero di quote selezionate

Avviato in 4 Paesi (Belgio, Italia, Spagna e Grecia) il progetto da 17,6 Milioni di euro ingran parte finanziato nell’ambito del programma Horizon 20-20. Il modello WiseGRIDsi basa sull’esistenza di una comunità energetica sostenibile - una PMI oun'organizzazione senza scopo di lucro - i cui azionisti o soci cooperano nellagenerazione, distribuzione, stoccaggio o fornitura di energia da fonti rinnovabili

Verso un dibattito pubblico italiano

Modello francese del débat public Modello italiano del dibattito pubblico Maggior certezza

tempistica?Iter agevolati?

Più attenzione alla Cyber Security (e alla Privacy)Fenomeno criminale che si caratterizza nell'abuso della tecnologia informatica sia hardware che software, per la

commissione di uno o più crimini. La casistica e la tipologia è piuttosto ampia; alcuni crimini in particolare sono finalizzati allo sfruttamento commerciale della rete internet, a porre a rischio i sistemi informativi di sicurezza

nazionale di uno Stato

29%

28%

28%

15%

Spesa per information security grandi aziende 2016

Integrazione IT e consulenza Tecnologia Software Managed service

Fonte: Osservatorio Information Security & Privacy della School of Management del Politecnico di Milano (2017)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Energia Utilities edindustriamineraria

Servizi finanziari Manifatturiero Serviziprofessionali

Settori più colpiti da attacchi informatici (% dei rispondenti alla survey che hanno subito un attacco)

Il digitate può rivoluzionare…

Blockchain

Tecnology

Le start-up innovative in ambito energetico in Italia

Quali informazioni?

Quali fonti? Banca dati di Infocamere

Il database estratto contiene informazioni relativamente a:• sede della società• anno di inizio attività dell’impresa• settore in cui la stessa opera• dimensione, in termini sia di capitale investito, produzione e numero di addetti

Sono state analizzate 7.045 start-up


119

849

1.3971.877 1.978

184

1.033

2.430

4.307

6.285

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

2012 2013 2014 2015 2016

Totale

CAGR=+142%

21

161215

284 280

30

191

406

690

970

0

200

400

600

800

1.000

1.200

2012 2013 2014 2015 2016

Energia

CAGR=+138%

Fonte: Elaborazioni I-Com su dati InfoCamere (aggiornati al 2 maggio 2017)


0

150

300

450

600

750

900

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

Nord Centro Sud

Stima del valore di produzione delle start-up energetiche, per area geografica (2017)

Valore max di produzione stimato (in migliaia €; asse sinistro)

Valore medio pro-capite (in migliaia €; asse destro)

0%

12%

24%

36%

48%

0

20

40

60

80

Attività brevettuale delle start-up energetiche, per regione (2017)

Depositarie* (asse sinistro) % sul totale start-up (asse destro)


Le start-up innovative in ambito energetico in Italia (5/5)

Lombardia

Emilia Romagna

Lazio

Veneto

Piemonte

Campania

Toscana

MarcheSicilia

Puglia

Trentino A.A.

Sardegna

Friuli V.G.

Calabria

Abruzzo

Liguria

Umbria

Basilicata

Molise

Valle d'Aosta

0%

3%

6%

9%

12%

15%

18%

21%

24%

27%

30%

33%

36%

39%

42%

0 10 20 30 40 50 60

Tass

o di

mor

talit

à se

mes

tral

e*

N. start-up

HIGH-MORTALITY PERFORMERS

WORSTPERFORMERS

LOW-MORTALITY PERFORMERS

BESTPERFORMERS


Povertà energetica, innovazione ed efficienza

Fonte: Elaborazioni I-Com su dati Eurostat 2015

Fattori della povertà energetica:• Spesa per l’energia• Tasso di crescita della spesa per l’energiarispetto al tasso di crescita del reddito• Fabbisogno energetico della famiglia• Efficienza energetica e stato dell’abitazione• Condizione sociale

0

10

20

30

40

50

60

Affittuario a prezzidi mercato

Affittuario aprezzo calmierato

Popolazione totale Proprietario Proprietario conmutuo o prestito

UE Italia

Percentuale di popolazione a rischio povertà o esclusione sociale



Metodologie di identificazione della povertà energetica:• Metodo della spesa

• Low Income, High Cost• Fuel poverty gap• 2M• Minimum Income Standard• After Fuel Cost Poverty

• Metodo consensuale

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Primo quintile

Secondo quintile

Terzo quintile

Quarto quintile

Quinto quintile

Italia Unione Europea

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Persone cheabitano con un

bambino

Persone cheabitano sole di

età inferiore ai 65anni

Persone cheabitano sole

Persone cheabitano sole dietà superiore ai

65 anni

Popolazionetotale

Unione Europea Italia

Housing cost overburden rate per quintile di reddito

% spesa per l’affitto sul reddito disponibile complessivo



Raccomandazioni di policy:• Misure regolatorie e legislative• Meccanismi finanziari• Interventi di efficienza energetica• Informazione, awareness e formazione• Ricerca

12

14

16

18

20

22

24

26

2010 2011 2012 2013 2014 2015

Unione Europea Italia

Percentuale della popolazione che vive in abitazioni con falle nei tetti, mura, pavimenti

o fondazioni umide e spaccature negli infissi


Fonte: Elaborazioni I-Com su dati Fuel poverty ed efficienza energetica, 2017

0

500.000

1.000.000

1.500.000

2.000.000

2.500.000

3.000.000

3.500.000

Energia elettrica Gas naturale

Totale aventi diritto Beneficiari

L’utilizzo del bonus sociale in ItaliaIl caso italiano: Bonus sociale Utilizzo parziale Limiti Perché non passare ad un

sistema automatico ricorrendo alle potenzialità del Sistema Informativo Integrato

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AUTORIMauro AlbertiStefano da Empoli Antonio Di MartinoGloria Marcotullio

Giusy MassaroMichele MasulliVittorio OlivatiAntonio Sileo

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