Passaggio alle rinnovabili. Miti e realtà
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PASSAGGIO ALLE RINNOVABILI MITI E REALTA’ Mario Agostinelli Està Milano 22 Gennaio 2016 1
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PASSAGGIO ALLE RINNOVABILIMITI E REALTA’
Mario Agostinelli Està Milano22 Gennaio 2016
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Crisi climaticaLa più grande minaccia per l'umanità:
• Primo decennio del 21 ° secolo -3.496 disastri naturali per inondazioni, tempeste, ondate di calore e siccità
• 2005-2013 Tempeste e inondazioni sempre più disastrose
• 2010 – Enormi inondazioni in Pakistan• 2013: Tifone Haiyan – più di 12 milioni
di persone coinvolte• 2014 – Inondazioni in Europa• Giugno 2015 - onde di calore letali -
oltre 700 morti a Karachi in soli 3 giorni
SHENZHEN, CHINA Bloomberg NEW ENERGY FINANCE —
•Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 15
ARIA IRRESPIRABILE NELLE METROPOLI
GUERRA E TERRORISMO
Verso 50 milioni di rifugiati ambientali
• L’ONU afferma che nei prossimi anni moltissime persone saranno costrette a emigrare perché il luogo dove vivono non è in grado di sostenere la presenza umana.
• Marocco,Tunisia, Libia e Mali perdono ciascuno oltre 1000 km2 di terra produttiva ogni anno a causa della desertificazione.
• In Turchia 160.000 km2 di terra agricola si perdono per l'erosione dei suoli.
• Gli effetti della desertificazione, l’erosione dei suoli l'innalzamento dei mari, lo scioglimento del permafrost (terreno ghiacciato) e conseguente erosione delle coste produrranno molti rifugiati ambientali.
• già oggi ci sono più persone sfollate da disastri ambientali che dalle guerre.
5
Curva di Hubbert per Petrolio
6
CURVE E IMPRONTE INSOSTENIBILI
L’effetto serra
8
FASCIA DI VIVIBILITA’ NEL SISTEMA SOLARE
10
EFFETTI SULLA VITA!
• Pochi gradi T ± °C cambiano tutto!
± 2°C
CARTA GEOGRAFICArappresentazione statica dei confini, delle dimensioni dei territoriIl presente che non indica evoluzione… IMMAGINARIO!!!
EquilibrioDinamicoBiosfera
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PresenteIl pianeta di notte
14
14
RETI, CENTRALI, ELETTRODOTTI
Riserve di energia solare (annuali) > 2130 TWh entro il 2020
Africa> 450 TWh
Asia – Oceania > 270 TWh
Latin America > 270 TWh
Middle East > 200 TWh
India: > 180 TWh
Austral ia – Japan - NZ > 130 TWh
Europe > 90 TWh
North America > 180 TWh
China > 220 TWh
East Europe – Ex URSS > 130 TWh
Based on data from B. Dessus & UNESCO ’s Summer School of rural electrification
Yearly kWh by m²
1200170019502450
850 600
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Cella fotovoltaica
La tecnologia fotovoltaica consente la trasformazione diretta della luce solare in energia elettrica utilizzando materiali semiconduttori (in particolare silicio).
L’eleganza del flusso solare
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18
I FATTI
Temperatura media globale
Livello del mare medio globale
Copertura nevosa emisfero boreale
19
Sea Level +6M
New York City
Long Beach
Atlantic City
Wildwood
Montauk
New Haven
Weiss and Overpeck, University of Arizona22
VARIAZIONI TEMPERATURE EUROPAANNO 2014
VARIAZIONI PRECIPITAZIONI EUROPA ANNO 2014
Variazione percentuale delle rese medie delle colture per lo scenario del cambiamento climatico. Sono presi in considerazione. Gli effetti di CO2. Le colture prese a modello sono: grano, mais e riso.Jackson Institute, University College London / Goddard Institute for Space Studies / International Institute for Applied Systems Analysis
Variazioni delle produttività agricole (previsioni 2020 ,2050 e 2080)
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CLIMA IMPATTO SU PIL
EMISSIONI CLIMALTERANTI PER SETTORI
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PERDITE ECONOMICHE
29
DETERMINANTE E’ RIDURRE
• Il pianeta non può smaltire il carico energetico a cui viene sottoposto
• L’aumento dei consumi individuali peggiora salute e benessere
• Aumenta l’ingiustizia sociale
30
1 litro gasolio: 2,1-2,7 kg CO2
1 litro benzina: 2,4 kg CO2
1 kg carbone = 3,7 kg CO2
1 kWh elettrico da petrolio = 0,6 kg CO2
Quanta CO2 da combustibili fossili?
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2010-2050 (2100) : TRANSIZIONE ENERGETICA DELLE 3R
1) RIDUZIONE dell‘uso mondiale di energia primaria a ca. 13-15 TW (nel 2010: 15 TW. Previsioni per il 2050: 30 TW)
2) REDISTRIBUZIONE finestra energetica“ tra 1000 e 6000 watt per persona
3) RINNOVABILI 100 % energie rinnovabili
SOCIETÀ A 2000 WATT
sta per …
... obiettivi! 2000 Watt e 1 tonnellata di CO2 pro capite a livello
globale
… incredibilmente all’avanguardia! A tutti i livelli: individuale (comportamento), sociale
(condizioni quadro), tecnico (tecnologie)
… qualità invece di quantità! Poco ma buono.
SOCIETÀ A 2000 WATT
Obiettivi
3 volte meno consumo energetico 8 volte meno emissioni di CO2
Per tutti: economie domestiche, città, comuni, cantoni commerci, industrie edifici, mobilità, energia termica ed elettrica
I L COSTO SOCIALE DEL CARBONE
"L'IPPC ha prodotto due relazioni nello scorso anno.
Una ha detto che il costo del cambiamento climatico rischia di essere nell’ordine del 2% del PIL entro la fine di questo secolo.
L'altra che il costo della decarbonizzazione dell'economia mondiale con il ricorso all'energia rinnovabile è probabile che valga il 4% del PIL. Perché fare qualcosa che si sa farebbe più male che bene? "- Matt Ridley, Financial Post, June 19 2014
THE ECONOMIST COVER, "SHEIKHS VERSUS SHALE", DECEMBER
2014 Bloomberg
NEW ENERGY FINANCE —
Source: The Economist
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 6
L’ALTALENA DEI PREZZI DEL PETROLIO
100
80
60
Note: WTI crude oil prices adjusted to inflation Source: Bloomberg New Energy Finance, World Bank
WTI CRUDE OIL PRICES, 2010–14
($2014 / BARREL)
120
40
20
0
2010 2011 2012 2013 2014 2015
3
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit
ANDAMENTO PREZZI PETROLIO
EMISSIONI CHI CONTA…Rank Country Emissions (per
million tonnes) Percentage Percentage Change 1992-2009
1 China 8,320 26.2 240
2 United States 5,610 17.7 10
3 EU 4,370 13.8 1
4 India 1,696 5.3 157
5 Russia 1,634 5.1 -19
6 Japan 1,164 3.7 8
71.8
7 South Korea 579 1.8 97
8 Iran 560 1.8 139
9 Canada 549 1.7 13
10 Saudi Arabia 478 1.5 103
11 South Africa 465 1.5 45
12 Brazil 454 1.4 91
13 Mexico 445 1.4 42
14 Australia 405 1.3 47
15 Indonesia 389 1.2 116
TOTAL 27,118 85.3
All other countries 4,662 14.7
Developed Country Percentage 37.2
NUCLEAR POWER PLANTS – HISTORIC CONSTRUCTION
0-10
11-19
20-39
40-59
60+
566 nuclear power stations
ever built Source: Bloomberg New Energy Finance; IAEA, World Nuclear Association
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 38
ANDAMENTO STORICO DELLA COSTRUZIONE CENTRALI NUCLEARI
NUCLEAR POWER PLANTS – CURRENT CONSTRUCTION
1
2
3-5
6-9
10+
66 nuclear power stations under construction
Source: Bloomberg New Energy Finance; IAEA, World Nuclear Association
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 39
CENTRALI NUCLEARI IN COSTRUZIONE
EU ETS
Quebec
Kazakhstan
Tokyo RGGI
New Zealand
EMISSIONS TRADING SCHEMES, 2015
Operating
300 Gt CO2/year
Ca ETS Switzerland
7x Chinese pilot projects
Republic of Korea
Note: The size of each circle is proportional to GHG emissions covered. Based off the CA ETS covering 334 million tonnes of CO2 per year as of 2015
Source: IEA, Bloomberg New Energy Finance
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 84
Gt CHG EMISSIONI OGGI COMMERCIALIZZATE
Russia
Ukraine Ontario
EU ETS
Manitoba
Quebec
Turkey Kazakhstan
Tokyo RGGI
Thailand
Brazil
Rio de Janiero
Sao Paulo
New Zealand
EMISSIONS TRADING SCHEMES, 2015
Operating
Under
consideration
British Columbia
300 Gt CO2/year
Ca ETS Switzerland
Mexico
Chile
7x Chinese pilot projects
National Chinese System
Republic of Korea
National Japanese system
Note: The size of each circle is proportional to GHG emissions covered. Based off the CA ETS covering 334 million tonnes of CO2 per year as of 2015
Source: IEA, Bloomberg New Energy Finance
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 85
Gt CHG IN PREVISIONE PER ESSERE COMMERCIALIZZATE DOPO IL 2015
Il cubo dell’energia
43
Flusso di energia solare
44
INTEGRAZIONE - ACCUMULO3MW Enercon E-70 windturbine – Gries (CH)
L’abbinamento fra eolico, solare ed idroelettrico consente di fornire un servizio indipendente dalle condizioni meteo
RENEWABLE ENERGY PROPORTION OF POWER GENERATION, 2013 (%)
Canada
76%
UK Spain
43% 19%
Germany
28%
Japan
11%
US
13% China
22%
No data
<5% 5-
10% 11-
20% 21-
40% >50%
Australia
16%
India
6%
S. Africa
2%
Brazil
71%
Source: Oxford Energy, China Electricity Council, BDEW, UK Govt, REE, NRCAN, EIA, USEA, Bloomberg New Energy Finance
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 31
QUOTE DI RINNOVABILI NELLA PRODUZIONE TOTALE
NEW INVESTMENT IN CLEAN ENERGY 2004-14 ($BN)
Note: Total values include estimates for undisclosed deals. Includes corporate and government R&D, and spending for digital energy and energy storage projects (not reported in quarterly statistics), as well as a BNEF estimate for large hydro investment. Source: Bloomberg New Energy Finance
Large hydro
Other Solar
Wind
400
350
300
250
200
150
100
50
20
%7% -7% 12%
-8%
35%
27%
50%
30%
%12% -9%
2
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Nuovi investimenti in energia pulita
US VEHICLE MILES TRAVELLED (MILLION MILES)
3,500,000
3,000,000
2,500,000
2,000,000
Gap to trend: 17% in 10
years
1,500,000
1,000,000
500,000
0 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Note: Moving 12-month total of vehicle miles travelled in the US. Created from monthly data, and not seasonally adjusted
Source: US Federal Highways Administration
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Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit
ANDAMENTO DELLE MIGLIA PERCORSE DAI VEICOLI USA
100 1976
10 1998 2004
2008 1988
1 2014
0.1
LITHIUM-ION EV BATTERY EXPERIENCE CURVE COMPARED WITH SOLAR PV EXPERIENCE CURVE
Crystalline Si PV module
Li-ion EV battery pack
2010
H1 2014
m=24.3%
m=21.6% 1 10 100 1,000 10,000 1 100,000 1,000,000 10,000,000
Cumulative production (MW, MWh) Note: Prices are in real (2014) USD. Source: Bloomberg New Energy Finance, Maycock, Battery University, MIIT
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 13
CURVA DI APPRENDIMENTO DELLE BATTERIE AL LITIO PARAGONATA A QUELLA SOLARE
GRID DEFECTION?
Avere un pannello solare non connesso alla rete è come avere un computer non connesso a Internet
Ellen Hayes, PG&E
spokeswoman Picture: Ellen Hayes
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 63
INVESTIRE NELLE RETI INTELLIGENTI
POWER SYSTEM VALUE CHAIN
Old world
Extraction Generation Transmission Distribution Demand
Age of plenty $$
$ Extraction Generation Transmission Distribution Demand
Michael Liebreich, New York, 14 April 2015 @MLiebreich #BNEFSummit 70
CATENA DEL VALORE DEL SISTEMA DI GENERAZIONE ELETTRICA
ENERGIA E VITA: calendario cosmicoMiliardi anni
milia
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SPAZIO TEMPO CONI EVENTI
SPAZIO EVENTI: SOLARE vs FOSSILI
Siamo di fronte ad una transizione industriale (verso l’economia «low-carbon») di portata storica che, nell’attuale crisi economica, ha già dinostrato di offrire una straordinaria opportunità di sviluppo economico e di rilancio occupazionale
Tuttavia la dirigenza politica non coglie questa opportunità.
Cosa manca:
•Visione strategica / volontà politica
•Capacità di «fare sistema» fra politica ed industria
•Capacita’ di andare oltre la cultura delle fonti fossili
•Piano energetico nazionale
•Sistema di incentivazione semplice, trasparente, organico e coerente.
•Quadro normativo ed autorizzativo che crei certezze per gli investitori e per lo sviluppo della filiera industriale
Ing. Alex Sorokin
ECONOMIA LOW CARBON
Energia Fossili e cambiamenti climaticiEmissioni di CO2 da combustione di metano, petrolio e carbone.
Periodo 1990-2009
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57
CONCENTRAZIONE DI CO2 E AUMENTO TEMPERATURA
Anidride carbonica CO2 a 396 ppm +143% vs 1750
Metano CH4 1824 ppb +253%Protossido di Azoto N2O a 325.9 ppb +121%.
L’aumento della CO2 nel 2013 è stato di 2,9 ppm, il maggior incremento annuo dal 1984. Nel 2014 raggiunti 400 ppm
Ppm = numero di molecole di gas per milione di molecole di ariaPpb = numero di molecole di gas per miliardo di molecole di aria.
Global Atmosphere Watch Programme
Che me ne importa delle trasformazioni energetiche ottenute con combustione fossili…Nell’atmosfera aumentano i gas ad effetto serra
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CONTIAMO IL TEMPO A RITROSO!
AGRICOLTURA INDUSTRIALE(N.B.: uomo=0.5% biomassa terrestre, si appropria 20% attività fotosintesi)
• Agricoltura industriale = da 11 a 15% GHG• Deforestazione = da 15 a 18% GHG• Conservazione/Trasporto/imballaggi alimenti = da 15
a 20% GHG• Decomposizione organica = da 3 a 4 % GHG
•Sistema alimentare industriale = da 44 a 57% CHG!!!
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Mobilità Sostenibile
·Un sistema di trasporto è sostenibile se: •– soddisfa le esigenze di accessibilità di persone e merci,
•– contribuisce al benessere economico e sociale
•– utilizza le risorse rinnovabili ad un tasso inferiore di quello di rigenerazione,
• – non supera le soglie critiche di impatto per la salute umana e la qualità ambientale,
•– riduce gli effetti del cambiamento climatico
Priorità delle componenti di traffico
•I trasporti urbani sono •una questione •essenzialmente politica, •non tecnica. Gli aspetti •tecnici sono molto •semplici. Le decisioni •difficili riguardano chi •beneficerà delle scelte •fatte.
•CICLISTI
•TRASPORTO PUBBLICO
•CONSEGNE
•AUTO •PRIVATE
•PEDONI
•23
•Varietà di opzioni di trasporto
•Noleggio auto •taxi
•Car sharing
•bici
•Trasporto Pubblico
•distanza
•124
COMBINAZIONI DI COMBUSTIBILI E PROPULSORI: emissioni di gas serra e consumo di energia (WTW)
Prestazioni di cluster di combinazioni in termini di emissioni di gas serra e consumo di energia (WTW)
VW COME FUKUSHIMA?
I diesel producono il 15% in meno di CO2 rispetto alla benzina, ma emettono quattro volte più inquinamento di biossido di azoto e 22 volte più particolati
La scelta intenzionale di Volkswagen ridefinisce drasticamente il concetto di malware.
La vicenda non si fermerà al dolo VW.
Volkswagen ha assunto lo studio legale statunitense che difendeva BP
Le case automobilistiche giapponesi e americane hanno invece sostenuto ricerche di auto ibride ed elettriche
Le vie per una mobilità sostenibile Le soluzioni per una mobilità sostenibile
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UN NUOVO SISTEMA DI RELAZIONI
RETI CORTE
RETI CORTE
RETI CORTE
RETI CORTE = RINNOVABILI
RETI LUNGHE = RISPARMIO E COLLETTIVO
ENERGIA E TEMPOAzione = energia x tempo
•Einstein, Bohr, Heisenberg, Godel, Prigogine, Watson e Cric…•Densità energetica (fossile) Energia diffusa = + lavoro locale, + occupazione qualificata•Intensificazione, saturazione tempi = - occupazione•Velocità relativa = orologi diversi
Riduzione orario + tempo biologico
CRESCITA OCCUPAZIONE
Efficienza energetica e fonti rinnovabili sostituiscono importazioni di combustibili fossili (petrolio et al.) con occupazione naz. diffusa sul territorio
Ing. Alex Sorokin - www.InterEnergy.it
•IL PATTO DEI SINDACI
IL PATTO DEI SINDACI •Nel Gennaio 2008 la Commissione Europea in occasione della settimana per l’Energia Sostenibile (EUSEW 2008) ha lanciato il “Patto dei Sindaci”, un’iniziativa mirata a coinvolgere le città europee in un percorso virtuoso di sostenibilità energetica ed ambientale.
•Le città aderenti si impegnano a ridurre di almeno il 20% le proprie emissioni di CO2 (anidride carbonica) rispetto ad un anno di riferimento entro il 2020, attraverso politiche e azioni condotte a livello locale che incrementino la produzione di energia da fonti rinnovabili e il risparmio energetico.
Totale Comuni Aderenti al Patto dei Sindaci:
EUROPA: 4.658 ITALIA: 2.379 , Lombardia 188
Aggiornato a Luglio 2013
Il riscaldamento globale (emissioni CO2)
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L’emergenza climatica in ppm
• Negli ultimi 150 anni del II millennio concentrazione CO2 in atmosfera: da 280 a 379 ppm.
• All’Aprile del 2014 il livello è salito a 400 ppm• Ogni anno vengono rilasciati 26.4 Gton di CO2 = 7.2 Gton di C.• La temperatura del globo si è innalzata di 0,6 °C nel ‘900.• L’aumento inevitabile tra 20 anni sarà di 6 °C
• La crescita di CO2 al 2020 è previsto del 50%.
Per contenere i danni
Oggi con un più limitato investimento potremmo prevenire.Domani dovremo affrontare danni valutabili tra il 5 e il 20% del Pil mondiale.
Per avere una buona chance di restare al di sotto dei 2° C ad un prezzo gestibile, le emissioni, sul piano mondiale, dovrebbero diminuire dal 40 al 70% tra il 2010 ed il 2050, e scendere a zero almeno entro il 2100".
QUANTO MANCA?(N.B. ogni anno rilasciamo 8/9 Gt C)
DOVE VANNO I NEGOZIATI IN CORSO?
Da «Fair shares: a civil society equity review of INDCs
C’E’ CONVERGENZA PAESI RICCHI E POVERI?
Herman Daly, economista:
Mettere l’efficienza al primo postonon porta con sè la sufficienza, perchè la rende meno necessaria.
Mettere la sufficienza al primo posto porta alla efficienza, perchè la rende più necessaria
Efficiency-first does not give frugality-second – it makes frugality less necessary.
Frugality-first gives us efficiency-second by making it more necessary.”
Concentrazione della ricchezza in Italia
L’aumento degli squilibri è segnalato anche dall’incremento della concentrazione della ricchezza: tra il 2008 e il 2010 la quota di ricchezza netta posseduta dai tre quartili di reddito più bassi è diminuita a vantaggio della classe più elevata. L’esigua frazione di ricchezza detenuta dai nuclei giovani, si è ridotta ulteriormente.
Sempre più concentrata la ricchezza in Italia. Il 10% delle famiglie più ricche possiede il 46,6% della ricchezza netta totale
“Voler mitigare la povertà senza mitigare la ricchezza è ipocrisia”
Wolfangs Sachs
Una curiosità: le mail inquinano?
• ogni mail da 1M (una foto a media definizione da telefonino) equivale a 19 grammi di anidride carbonica.
• un messaggio illustrato a otto persone, equivale a guidare una vettura per un chilometro.
• 250 mlrd di mail/g = 500mila vetture attorno al mondo• 1 impiegato al computer = 13,6 tonnellate di CO2 all’anno.
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“Conta non ciò che sai, ma ciò che sai essere sbagliato” (detto indiano)
•G R A Z I E•www.energiafelice.it
82
www.energiafelice.it
Grazie per l’attenzione
