Lo stato dell’arte della bioenergiain Italia

Vito Pignatelli

Presidente Itabia

BIOMASSA:OPPORTUNITA’ PER LO SVILUPPO SOSTENIBILE?

VENERDI’ 5 GIUGNO 2015 – TAIO (TN), SALA CONVEGNI C.O .CE.A.

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Presentazione ITABIA

• ITABIA - Italian Biomass Association, è un’associazione indipendente e senza fini di lucro che opera dal 1985 per aggregare esperienze, promuovere ricerca e sviluppo, orientare e supportare la programmazione, assistere la nascita di iniziative territoriali nel settore della bioenergia

• ITABIA mira a promuovere lo sviluppo della produzione, del recupero, del riciclo, della trasformazione e dell'utilizzo produttivo delle biomasse

• ITABIA è fortemente impegnata nella definizione di metodologie mirate a massimizzare le ricadute positive sull’ambiente e la societàderivanti dalla valorizzazione delle biomasse

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Consumo interno lordo di energia per fontein Italia: confronto 2005 - 2013

Elaborazione su dati Ministero dello Sviluppo Economico - Bilancio Energetico Nazionale 2013 / ENEA - Rapporto Energia e Ambiente 2006

Consumo interno lordo di energia primaria: 197,8 Mtep

Consumo interno lordo di energia primaria: 173 Mtep

2005 2013

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Contributo % delle diverse fonti rinnovabili aiconsumi di energia in Italia nel 2013 (%)

Mtep% sui consumi

finali di energia

% sui consumi

del settore

Consumi di energia da FER nel settore elettrico

8,9 7,2 31,3

Consumi di energia da FER per riscaldamento e raffrescamento

10,6 8,5 18,0

Consumi di biocarburanti nel settore dei trasporti

1,6 1,3 5,0

Consumi finali totali di energia da FER

20,7 16,7

Consumi finali totali di energia 124,1 100

Elaborazione su dati GSE, Rapporto statistico energia da fonti rinnovabili 2013, 2015

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• La bioenergia è una fonte rinnovabile continua e programmabile, che può contare su una pluralità di materie prime (biomasse residuali e/o da colture dedicate) e sulla disponibilità di tecnologie mature e affidabili:

- calore da biomasse solide

- elettricità da biomasse, biogas e bioliquidi

- biocarburanti da colture dedicate

L’importanza della bioenergia

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Contributo % delle diverse fonti rinnovabili ai consumi di energia in Italia nel 2013 (%)

Elaborazione su dati GSE, 2015Consumi di energia termica per riscaldamento e raffrescamento

Consumi elettrici

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Contributo % delle diverse fonti rinnovabili ai consumi di energia elettrica in Italia

Consumi elettrici nel 2013

Consumi elettrici previsti dal PAN per il 2020Elaborazione su dati GSE, 2015

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Contributo % delle diverse fonti rinnovabili ai consumi di energia termica in Italia

Consumi di energia termica per riscaldamento e raffrescamento previsti dal PAN per il 2020Elaborazione su dati GSE, 2015

Consumi di energia termica per riscaldamento e raffrescamento

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Bioenergia e territorio

• La bioenergia è, tra le FER, quella più strettamente legata al territorio, inteso in senso sia fisico, sia socio-economico. Essa concorre, infatti, alla protezione dell’ambiente naturale attraverso il recupero e la valorizzazione di scarti e residui e può facilitare il recupero/ ripristino di terreni marginali e/o degradati con l’introduzione di colture destinate alla produzione di energia e agire da volano per una corretta gestione del patrimonio boschivo

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Tipologie di biomasse solide per usi energetici

• Materiale vegetale prodotto da coltivazioni dedicate

• Materiale vegetale proveniente dal trattamento esclusivamente meccanico di coltivazioni agricole non dedicate

• Materiale vegetale prodotto da interventi selvicolturali, da manutenzione forestale e da potatura

• Materiale vegetale prodotto da trattamento esclusivamente meccanico di legno vergine (cortecce, segatura, trucioli, chips)

Fonte: D.M. 152/2006 Allegato X, parte II, sez. 4

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Fonte: AIEL, 2014

%

Consumo % di biomasse legnose in Italia percategorie di apparecchi/impianti (2013)

Consumo di combustibili legnosi nel 2013: 27,3 MtConsumo di combustibili legnosi nel 2013: 27,3 Mt

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Consumi di combustibili e carburanti nei settori residenziale e terziario nel 2013

Elaborazione su dati Ministero dello Sviluppo Economico / AIEL, 2014

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Fonte: Agriforenergy, Mercati e prezzi, gennaio2015

Costo dell’energia primaria in €/MWh, trasporto escluso, al consumatore finale (gennaio 2015)

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Biomasse legnose per il riscaldamentocollettivo

Centrale di teleriscaldamento da 12 MWt di S. Caterina

Valfurva (SO)

Impianti di teleriscaldamento

•Fornitura di energia a molte utenze, domestiche e commerciali

•Potenze da 300 kW fino a 10 MW

•Efficienza: 85-90%

•Rete di teleriscaldamento per la distribuzione dell’energia

•Biocombustibili impiegati: cippato e pellet

•Convenienza economica per centri abitati situati nelle aree climatiche E ed F

•Effetti positivi sulla qualità dell’aria con la sostituzione di un gran numero di stufe, camini ecc., poco efficienti e privi di sistemi di filtraggio dei fumi

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Centrale di teleriscaldamento cogenerativa diTirano (SO)

• Due bruciatori a biomassa a griglia mobile da 6 MWt ciascuno• Caldaia ad olio diatermico da 8 MW• Bruciatore ad olio combustibile da 6 MW con funzione di

riserva per coprire richieste di picco

• Turbogeneratore ORC a ciclo Rankine con potenza elettrica nominale di 1,1 MWe

• Efficienza di conversione complessiva: circa 89 %• Produzione netta di elettricità: 10,08 GWh/anno (2009-2010)• Energia termica venduta: 39.153 MWh/anno (2009-2010)

La centrale di teleriscaldamento cogenerativa (CHP) fornisce alla cittàdi Tirano calore ed elettricità

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Quantitativi e provenienza della legna negliimpianti di teleriscaldamento della Valtellina

Fonte: FIPER, 2013

Centrale di teleriscaldamento cogenerativa di Tirano (SO)

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Produzione di elettricità da bioenergie in Italia(2000-2013)

Nota: i valori si riferiscono a biomasse, rifiuti solidi urbani (50% frazione biodegradabile), biogas e bioliquidi

Elaborazione su dati GSE, Rapporto statistico energia da fonti rinnovabili 2013, 2015

5,9 % della produzionetotale (290 TWh)

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Impianto di produzione di elettricità da biomasse di Rieti

L’impianto

•Potenza installata: 6 MW termici, per una potenza elettrica di circa 1 MW. L’energia termica in eccesso, circa 4,5 MW termici, viene per ora dissipata in atmosfera. E’ in fase di studio la realizzazione di una rete di teleriscaldamento che consenta il recupero dei cascami termici per fornire calore e raffrescamento alle utenze industriali adiacenti all'impianto;

•Rendimento elettrico lordo: fino al 20%, con un consumo di energia degli ausiliari valutabile in 4-5% dell'energia elettrica prodotta.

•Produzione di energia elettrica: circa 7.500 MWh/anno.

La filiera

•Materia prima lavorata: cippato da ramaglie e da tronchi di albero

•Provenienza del cippato: boschi locali (max 60 km dall’impianto)

•Consumo medio di materia prima: 16.000 - 18.000 t/anno (umidità del 40-45%)

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Ciclo termico

•caldaia ad olio diatermico a griglia mobile in grado di riscaldare a circa 300 °C un vettore termico costituito da olio diatermico, con un rendimento termico superiore all'80%

•vettore è utilizzato per riscaldare e vaporizzare il fluido organico utilizzato in ciclo chiuso nel modulo aziona un turboalternatore in grado di produrre energia elettrica con una potenza di circa 1 MW ed un'efficienza elettrica lorda fino al 24%.

•Per la depurazione dei fumi è previsto un trattamento con immissione di soluzione ureica per ridurre gli NOx, un multiciclone per l'abbattimento delle polveri grossolane ed un filtro a maniche in tessuto teflonato per le polveri fini.

•La concentrazione dei principali inquinanti gassosi viene monitorata in continuo e registrata, come da prescrizione all'autorizzazione.

Impianto di produzione di elettricità da biomasse di Rieti

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Impianti per la produzione di elettricità dabioenergie in Italia nel 2013

Elaborazione su dati GSE, Rapporto statistico energia da fonti rinnovabili 2013, 2015

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Produzione di energia, biogas e biocarburanti dascarti vitivinicoli. Faenza

Caratteristiche dell’impianto di biogas

•Impianto di depurazione anaerobico - aerobico borlandee reflui (capacità 1,1 milioni di abitanti equivalenti)

•Quattro digestori da 5.000 m3 ciascuno

•Biogas prodotto: 9.500.000 m3/ anno

•Due cogeneratori da 1 MWe ciascuno

Caratteristiche della centrale termoelettrica

•4 caldaie a biocombustibili solidi (vinacce esauste e sovvallodell’impianto di compostaggio, con l’aggiunta di residui delle potature agricole e del verde pubblico), biogas e metano

•2 turboalternatori della potenza complessiva di 3,2 MWe

Produzione di bioetanolo

Capacità produttiva di 180.000 litri/giorno a partire da alcool grezzo e vinello

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• 90% dei consumi di energia termica (pari a 140.000 t/anno di vapore) coperti da noccioli di frutta, vinacce esauste, potature ecc. (40.000 t/anno) + calore cogenerato dall’impianto a biogas

• 100% dei consumi elettrici (20.000 MWh/anno) coperti con autoproduzione + vendita energia al GSE

Energia da biomasse e biogas nella Distilleriadi Faenza

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La filiera biogas nel comparto agro-zootecnico

Reflui zootecnici

Raccolta etrasporto

Digestione anaerobica

Biogas

Cogenerazione

Colturededicate

Raccolta, trinciatura e

trasporto

Elettricità Calore

Allevamenti zootecnici

Fanghi stabilizzati

Recupero,trasporto e

spandimento

Terrenoagricolo

UpgradingBiometano

Scartiagroalimentari

Trasporto estoccaggio

Aspetti rilevanti

• Temporali

• Spaziali

• Tecnologici

• Normativi

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• Materie prime diffuse e abbondanti

• Opzione praticabile per aziende agricole medio-piccole

• Molteplici opzioni energetiche e disponibilità di tecnologie affidabili

Il biogas nel comparto agro-zootecnico:pregi e limiti

• Dispersione delle materie prime sul territorio

• Grandi volumi, limitato valore energetico

• Alcune materie prime stagionali, altre continue

• Destinazione del digestato

• Onerosità impiantistica per l’azienda

• Disponibilità limitata di statistiche ed informazioni

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Impianti di biogas nel settore agro-zootecnicoin Italia dal 2007 al 2012

Fonte: CRPA, 2013

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La sfida della sostenibilità

Una strategia complessiva per migliorare i bilanci energetici e ridurre le emissioni di GHG:

•Minimizzare le distanze e ottimizzare l’uso dei sistemi di trasporto

•Convertire le biomasse in energia e/o biocombustibili con processi ad elevata efficienza, utilizzando preferenzialmente scarti, residui e rifiuti (e, nel caso di colture dedicate, l’intera pianta)

•Controllare e ridurre le emissioni dovute alla raccolta della biomassa forestale (taglio, esbosco, cippatura ecc.) o alle pratiche colturali (lavorazione del suolo, consumi macchine agricole, fertilizzanti e pesticidi) nel caso di biomasse di origine agricola

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Tra il 1971 e il 2010 la SAU si è ridotta di 5 milioni di ettari (da quasi 18 milioni di ettari a poco meno di 13), una superficie equivalente a Lombardia, Liguria ed Emilia Romagna messe insieme

Fonte: MiPAAF - Costruire il futuro: difendere l’agricoltura dalla cementificazione, 2012

La Superficie Agricola Utilizzata in Italia

20.000

19.000

18.000

17.000

16.000

15.000

14.000

13.000

12.000

x 1.000

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Il reddito netto dell’agricoltore, su 100 € di spesa per ottenere prodotti agricoli freschi, è circa 1,8 € !

Fonte: “Agrosserva” (Osservatorio ISMEA - Unioncamere), 2013

Le cause dell’abbandono

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Le colture energetiche in Italia

Stima delle superfici agricole utilizzate in Italia per la produzione di colture energetiche (2011)

Fonte: Progetto Biomasse ENAMA - MiPAAF, 2012

Rispetto alla cementificazione e all’abbandono del territorio, le colture dedicate per la produzione di bioenergia incidono in modo estremamente limitato sul ʺconsumo� di suolo agricolo, in quanto non superano ad oggi l’1% della SAU

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Le colture energetiche nella legislazioneitaliana

Biomasse da filiera che danno diritto ad una premialità aggiuntiva se utilizzate per la produzione di energia rinnovabile in impianti di potenza compresa fra 1 e 5 MWe

Fonte: Decreto ministeriale MSE del 6 luglio 2012: Incentivi per l’energia elettrica da fonti rinnovabili - Tabella 1-B

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Bonifica di siti contaminati: il ruolo degliagricoltori

Gli agricoltori potrebbero avere un ruolo centrale nella bonifica di specifiche realtà del loro stesso territorio, coltivando specie in grado di produrre contestualmente reddito e benefici per la qualità del suolo

Ad esempio:

-Colture da fibra (canapa, ginestra, ecc.)

-Colture energetiche (pioppo, salice, canna, sorgo, miscanto, panìco, topinambur ecc.)

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Il patrimonio forestale dell’Italia copre complessivamente circa 11 milioni di ettari, pari al 36,2% dell’intera superficie nazionale (rapporto FAO 2010 sullo stato delle risorse forestali mondiali)

La superficie forestale nazionale èraddoppiata in 50 anni:

•5,5 milioni di ettari nel 1959

•10,4 milioni di ettari nel 2000

L’aumento della superficie boscataregistrato nell'ultimo secolo nel nostro Paese è principalmente dovuto alla ricolonizzazione spontanea di terre agricole e pascolive abbandonate

Fonte: MiPAAF, Piano Foresta - Legno 2012-2014

Il patrimonio forestale italiano

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Il Piano di Settore per le bioenergie

• Necessità di guidare il processo in atto di crescita complessiva della bioenergia in Italia, evitando il rischio di possibili distorsioni che potrebbero influire negativamente su un comparto vitale e dalle grandi potenzialità per la salvaguardia del territorio e la decarbonizzazione dell’economia del futuro

• Dal mese di agosto di quest’anno, grazie alla volontà e all’impegno del Ministero delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali, l’Italia dispone finalmente di uno specifico Piano di Settore per le filiere della bioenergia

• Il Piano, approvato dalla Conferenza Stato Regioni, è un documento volutamente sintetico (circa quaranta pagine più altre trenta in sei appendici), che definisce una strategia complessiva e individua priorità di intervento e strumenti operativi per orientare il futuro sviluppo delle fonti rinnovabili in considerazione del ruolo che l’agricoltura deve giocare nel settore consolidato e al contempo innovativo delle cosiddette “agroenergie”

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Il Piano di Settore per le bioenergie e la SEN

• La Strategia Energetica Nazionale (approvata nell’aprile 2013) costituisce oggi il principale riferimento per le politiche nazionali nel medio-lungo periodo, contemplando anche, ma in modo riduttivo, l’adozione di misure che valorizzino il ricorso alle fonti di origine agricola e forestale

• Per questo motivo, il Piano di Settore per bioenergie, facendo riferimento ad un’approfondita analisi SWOT delle diverse filiere produttive (biomasse solide, biogas-biometano, biocarburanti-bioliquidie chimica verde), è stato sviluppato anche nell’ottica di integrare le priorità d’azione e gli interventi previsti dalla SEN

• Anche la Chimica Verde - uno degli asset principali della bioeconomia- è stata inserita nel Piano, per costruire finalmente una strategia adeguata ad un settore che vede l’Italia tra i Paesi leader a livello mondiale. A tal fine è stato deciso di istituire (si attende il decreto), un Tavolo interministeriale specifico, con capofila il MiPAAF, che ne definisca le linee guida

•

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Le azioni prioritarie del Piano di Settoreper le Bioenergie

Le azioni individuate dal Piano come prioritarie sono:

•Ricerca e innovazione nel comparto delle bioenergie per l’intera filiera

•Piano di formazione/informazione a livello nazionale in collaborazione con le Regioni

•Efficienza energetica

•Sviluppo sostenibile delle energie rinnovabili

•Le altre FER oltre la bioenergia

•Sviluppo delle infrastrutture locali

•Sviluppo del biometano

•Produzione sostenibile di biocarburanti da filiere nazionali

•Le Bioraffinerie

•Modernizzazione del sistema di governance

Per ciascuna delle azioni indicate, il Piano individua alcuni interventi prioritari attraverso i quali costruire un sistema efficiente, articolato e integrato di attività che si traducano in azioni concrete ed efficaci

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Considerazioni conclusive

Il Piano di settore costituisce un primo, importante passo per uno sviluppo equilibrato delle bioenergie in Italia in quanto:

•Si è iniziato a parlare di bioenergie in un’ottica di opportunità per l’agricoltura e per il Paese e non solo di un’occupazione nefasta di suolo agricolo obbligatoriamente destinato alla produzione di alimenti

•Si sottolinea l’importanza di intraprendere un percorso di informazione e formazione sia per gli operatori che per i funzionari pubblici impegnati nella difficile gestione della governance sui territori

•Si osserva la volontà politica di sviluppare e promuovere le bioraffinerie, favorendo la collaborazione tra tutte le Amministrazioni competenti per la definizione di una normativa idonea allo sviluppo del settore, che favorisca la produzione e il consumo di bioprodotti sostenibili anche attraverso la ricerca scientifica e l’innovazione tecnologica

Il Piano di Settore per le Bioenergie e i relativi allegati sono consultabili sul sito del MiPAAF alla pagina:

http://www.politicheagricole.it/flex/cm/pages/ServeBLOB.php/L/IT/IDPagina/7891

Grazie per l‘attenzione

Vito Pignatelli

Presidente Itabia