Think globally and Act LocallyThink globally and Act Locally

perché il risparmio energetico conviene...perché il risparmio energetico conviene...

G. A. De LeoG. A. De Leo11, M. Gatto, M. Gatto22, , A. CaizziA. Caizzi33, L. Rizzi, L. Rizzi33

11Università degli Studi di ParmaUniversità degli Studi di Parma

ARPA LombardiaARPA Lombardia22Politencico di MilanoPolitencico di Milano

33CESICESI

Cremona 4 Febbraio 2002Cremona 4 Febbraio 2002

Temperatura media globale

(oceani e superfici emerse) 1866- 96

14,00

14,20

14,40

14,60

14,80

15,00

15,20

15,40

15,60

1860 1885 1910 1935 1960 1985 2010Fonte: Worldwatch Institute 1996

grad

i Cel

sius

Ma perché non le Ma perché non le usiamo?usiamo?

““Fotovoltaico, quanto sei pulito!Fotovoltaico, quanto sei pulito!

...ma quanto mi costi?!? ”...ma quanto mi costi?!? ”

– energia solare ~ 1300 lire/kWhenergia solare ~ 1300 lire/kWh

– carbone ~ 50 lire/kWhcarbone ~ 50 lire/kWh

……tutto qui??tutto qui??

I Costi Esterni SocialiI Costi Esterni Sociali

• Costi Ambientali Globali (molto incerti!)Costi Ambientali Globali (molto incerti!)– Gas climalteranti (COGas climalteranti (CO22, CH, CH44, CFC, ecc.), CFC, ecc.)

• Costi Ambientali LocaliCosti Ambientali Locali– cambiamento d’uso del suolocambiamento d’uso del suolo

– inquinamento (NOinquinamento (NOxx, SO, SO22, O, O33, PST, CO, ecc.), PST, CO, ecc.) perdita di produttivitàperdita di produttività danni ai beni materialidanni ai beni materiali danni alla salutedanni alla salute

Cosa succede se Cosa succede se contabilizziamo anche contabilizziamo anche i costi i costi esterniesterni sociali?? sociali??

• Progetto Europeo ExternE (FEEM)Progetto Europeo ExternE (FEEM)

• Empire State Electric Energy Research Empire State Electric Energy Research Corporation (ESEERCO) di NewYork Corporation (ESEERCO) di NewYork

• Oak Ridge National Laboratory (ORNL) Oak Ridge National Laboratory (ORNL) dell’U.S. Department of Energydell’U.S. Department of Energy

Alternative...Alternative...

Produrre energia...Produrre energia...

• ...solo con ...solo con tecnologie tradizionalitecnologie tradizionali– bassi costi industriali ma..bassi costi industriali ma..– alti costi ambientalialti costi ambientali

oppure...oppure...

• ...anche con ...anche con fonti rinnovabilifonti rinnovabili– costi ambientali più bassi ma…costi ambientali più bassi ma…– alti costi industrialialti costi industriali

Qual è il giusto compromesso?

Qual è il giusto compromesso?

Qual è il giusto compromesso?

Qual è il giusto compromesso?

Un problema di ottimo… (1/2)Un problema di ottimo… (1/2)

+Combustibili +Combustibili FossiliFossili

+Fonti +Fonti rinnovabilirinnovabili

Costi Costi IndustrialiIndustriali

Costi Costi AmbientaliAmbientali

Costi TotaliCosti TotaliCostiCosti[[kWhkWh]]

Mix energetico

Un problema di ottimo… (2/2)Un problema di ottimo… (2/2)

CostiCosti[kWh][kWh]

+Combustibili +Combustibili FossiliFossili

+Fonti +Fonti rinnovabilirinnovabili

Costi Costi IndustrialiIndustriali

Costi Costi AmbientaliAmbientali

Costi Costi TotaliTotali

Mix energetico

Il punto di ottimo!Il punto di ottimo!

Trovare il giusto compromessoTrovare il giusto compromesso

• Quanta energia elettrica produrre con Quanta energia elettrica produrre con ogni tecnologia per ridurre al minimo ogni tecnologia per ridurre al minimo una opportuna funzione dei costi di una opportuna funzione dei costi di produzione? produzione?

min fmin f((cc((xx))/x,/x,)) xx

(Lorenzoni & De Paoli 1999)

CostiCosti

Variabili di Variabili di decisionedecisione

Parametri Parametri tecnologicitecnologiciVincoliVincoli

Analisi con Metodo Analisi con Metodo MontecarloMontecarlo

Vincoli (1/2)Vincoli (1/2)

• Vincoli di Sistema Vincoli di Sistema (cogenti)(cogenti)• Soddisfacimento della domanda elettrica nazionale

al 2010 (353 TWh)

• Limiti fisici e tecnologici per ciascuna fonte di energia(rinnovabile)

Vincoli (2/2)Vincoli (2/2)

• Vincoli di Sistema Vincoli di Sistema (cogenti)(cogenti)• Soddisfacimento della domanda elettrica nazionale

al 2010 (353 TWh)

• Limiti fisici e tecnologici per ciascuna fonte di energia(rinnovabile)

• Vincoli “Politici”Vincoli “Politici”•Rispetto del protocollo di KyotoRispetto del protocollo di Kyoto riduzione emissioni di CO2 del 6.5% rispetto al 1990riduzione emissioni di CO2 del 6.5% rispetto al 1990

Technology

Annual production

[TWh]

Min Max

Local External Costs Average (Min-Max)

[10-3 Euro/kWh]

Industrial Costs Average (Min-Max)

[10-3 Euro/kWh]

CO2 emission

[g/kWh]

Hydro - big, existing power plants (>10 MW)

36.3 36.3 3.6 (3.1-9.3) 13.9 0

Hydro – small, existing power plants (<10 MW)

9.4 9.4 2.6 (2.1-3.1) 18.1 0

Hydro - new, small power plants (<10 MW)

0 8.7 2.6 (2.1-3.1) 69.7 (43.9-103) 0

Geothermal 4 5.5 1.5 (0.5-6.7) 74.9 (62-108) 440

Solid Waste 4 6.7 12.4 (2.6-18.1) 93.0 (62-160) 510

Wind power 1.5 5.0 1.5 (0.5-2.1) 77.5 (54.2-108) 0

Biomass 3 15.0 (11.9 (0.5-19.6) 98.1 (77.5-136.9) 0

Biogas 0.43 1.0 0.0 47.5 (43.9-67.1) 0

Photovoltaic 0.0054 0.2 1.5 (1.0-2.1) 433.8 (261-568) 0

Oil (Rankine cycle) 0 62.2 20.7 (11.9-71.3) 29.4 700 Co-generation from oil-derived feedstocks

3.5 3.5 9.3 (3.1-9.3) 29.4 530

Natural Gas – Repowering

91 130.0 5.7 (0.5-13.9) 32.5 (24.3-41.3) 360

Natural Gas - Combined Cycle. New power plants

0 42.0 5.7 (0.5-13.4) 34.1 (25.8-47.0) 350

Natural Gas, big power plants with co-generation

25.6 32.0 2.6 (0.5-8.8) 35.1 312

Natural Gas, medium power plants with co-generation

15.5 28.0 2.8 (0.5-8.8) 38.7 313

Natural Gas, small power plants with co-generation

2 10.0 3.1 (0.5-8.8) 46.5 325

Gas Turbines not using natural gas , existing power plants

8 8.2 10.3 (5.2-15.5) 49.1 660

Integrated Tar Gasification Combined Cycle

9.1 12.0 6.2 (2.1-11.9) 46.5 779

Coal (Rankine cycle) 0 25.0 25.8 (2.6-51.6) 22.7 930 Coal (Combined heat-recovery cycle with co-generation)

5 6.4 5.2 (2.6-7.7) 20.7 976

Coal (Combined heat-recovery cycle without co-generation).

1.5 2.0 5.2 (2.6-7.7) 12.9 1040

RinnovabiliRinnovabili

Olio combustibileOlio combustibile

Combustibili Combustibili SolidiSolidi

GasGas

Range di Range di produzioneproduzione

Range costi Range costi ambientali ambientali

localilocali

Range costi Range costi industrialiindustriali

Emissioni Emissioni Gas SerraGas Serra

Costo atteso di una Costo atteso di una tonnellata di COtonnellata di CO22::

30 Euro30 Euro

Costo atteso di una Costo atteso di una tonnellata di COtonnellata di CO22::

30 Euro30 Euro

Tre ScenariTre Scenari

NomeNome

Obiettivo:Obiettivo:Minimizz.Minimizz.

VincoliVincoli

MCIMCI MCSMCSKyotoKyoto

C.Ind.C.Ind. C.Tot.C.Tot.C.Ind.C.Ind.

6.5%C06.5%C022

SistemaSistema SistemaSistemaSistemaSistema

MinMin ( (C.IndC.Ind + + C.Amb.Loc.C.Amb.Loc. + + C.Amb. Glob.C.Amb. Glob.))

0

20

40

60

80

100

120

MCI Kyoto MCS

ICLCGCTC

Lir

e/k

Wh

Lir

e/k

WhRisultatiRisultati

Da un punto di vista collettivo...Da un punto di vista collettivo...

...rispettare Kyoto conviene:...rispettare Kyoto conviene:–si paga un po’ di più la bolletta si paga un po’ di più la bolletta

della luce…della luce…

–… … ma si risparmia molto in salute!ma si risparmia molto in salute!

MCI Kyoto MSC

Risorse Rinnovabili 16.60.0 % 16.70.1 % 16.90.5 %

Gas 44.34.7 % 60.41.2 % 66.20.6 %

Olio 15.74.7 % 1.82.6 % 1.00.0 %

Carbone 12.00.0 % 9.81.5 % 4.60.2 %

Import 11.3% 11.3% 11.3 %

Totale 100.0 % 100.0 % 100.0 %

Co-generatione 15.10.3 % 17.02.0 % 19.21.3 %

Percentuali di penetrazionePercentuali di penetrazione

Obiezione!!!Obiezione!!!

……troppa incertezza sugli effetti troppa incertezza sugli effetti del riscaldamento globaledel riscaldamento globale– c’è chi dice che ci costerà molto di c’è chi dice che ci costerà molto di

più...più...

–… … e chi dice: e chi dice: molto di meno!molto di meno!

0

15

30

45

60

75

0 30 70 140 250

Euros/tonne of C02

%

Gas

Liquid Fossil fuel

Solid Fossil Fuel

Renewable sources

Co-generation

% d

i pen

etra

zion

e%

di p

enet

razi

one

Analisi di sensitività Analisi di sensitività (MCS)(MCS)

Se aumenta il costo della COSe aumenta il costo della CO22::• diminuisce l’uso del gasdiminuisce l’uso del gas

• aumentano le rinnovabiliaumentano le rinnovabili

• i costi complessivi in gioco i costi complessivi in gioco sono più altisono più alti

• ma aumenta anche la ma aumenta anche la convenienza da un punto convenienza da un punto di vista collettivodi vista collettivo

Ma cosa succede se il

Ma cosa succede se il

costo della CO2 è

costo della CO2 è

nullo?!?

nullo?!?

Ma cosa succede se il

Ma cosa succede se il

costo della CO2 è

costo della CO2 è

nullo?!?

nullo?!?

Scenario MCSScenario MCS

…se il costo della CO…se il costo della CO22=0=0

• Costi Industriali:Costi Industriali: 1100 miliardi di lire/anno 1100 miliardi di lire/anno

• Costi Amb. Loc.: Costi Amb. Loc.: 2900 miliardi di lire/anno 2900 miliardi di lire/anno

• Beneficio netto = + 1800 miliardi di lire/anno!Beneficio netto = + 1800 miliardi di lire/anno!

Kyoto conviene!!!Kyoto conviene!!!

In definitiva...In definitiva...• Costi Esterni Ambientali Costi Esterni Ambientali Costi Industr. Costi Industr.

• Il rispetto dei vincoli di Kyoto comporta un Il rispetto dei vincoli di Kyoto comporta un risparmio per la società (sempre!)risparmio per la società (sempre!)

• Il gas naturale farà la parte del leoneIl gas naturale farà la parte del leone

• Nei prossimi 10 anni le rinnovabili possono (al più) Nei prossimi 10 anni le rinnovabili possono (al più) raddoppiare la produzioneraddoppiare la produzione

agire subitoagire subitoagire localmente!!!agire localmente!!!

Conclusioni (1/3)Conclusioni (1/3)

Ma io cosa posso fare…?!?Ma io cosa posso fare…?!?• Evitare di sprecare energia!!Evitare di sprecare energia!!

– spegnere le luci (quando non servono!)spegnere le luci (quando non servono!)

– usare lampade a basso consumousare lampade a basso consumo

– usare sistemi di illuminazione efficientiusare sistemi di illuminazione efficienti• no inquinamento luminoso, temporizzatori, fotocellule...no inquinamento luminoso, temporizzatori, fotocellule...

– acquistare elettrodomestici ad elevata efficienza energetica acquistare elettrodomestici ad elevata efficienza energetica • frigoriferi, lavatrici, ma anche TV stereo e computers…frigoriferi, lavatrici, ma anche TV stereo e computers…

– acquistare prodotti con marchio ecologicoacquistare prodotti con marchio ecologico

– acquistare auto e moto a basso consumo!acquistare auto e moto a basso consumo!– guidare (auto e moto) piano guidare (auto e moto) piano (non siete sul circuito di Monza!!)(non siete sul circuito di Monza!!)

– usare il più possibile i mezzi di trasporto pubblico, oppure usare il più possibile i mezzi di trasporto pubblico, oppure la la biciclettabicicletta!!!!!!

Conclusioni (2/3)Conclusioni (2/3)Ma io cosa posso fare...?!?Ma io cosa posso fare...?!?

• Favorire l’uso di tecnologie efficienti e (più) puliteFavorire l’uso di tecnologie efficienti e (più) pulite– convertire riscaldamento per edifici da gasolio a metanoconvertire riscaldamento per edifici da gasolio a metano

– coibentare edifici e abitazionicoibentare edifici e abitazioni• doppi vetri, isolamentotermico, ecc.doppi vetri, isolamentotermico, ecc.

– avvalersi di sovvenzioni statali avvalersi di sovvenzioni statali • installazione GPL e metano per automobiliinstallazione GPL e metano per automobili

• acquisto scooter e moto a 4 tempi (rottamazione)acquisto scooter e moto a 4 tempi (rottamazione)

• installazione di pannelli fotovoltaici e del solare termicoinstallazione di pannelli fotovoltaici e del solare termico

– ......

Conclusioni (3/3)Conclusioni (3/3)Ma io cosa posso fare?!?Ma io cosa posso fare?!?

• Fare pressione sulle istituzioni pubbliche e sui nostri Fare pressione sulle istituzioni pubbliche e sui nostri rappresentanti politici per:rappresentanti politici per:– favorire l’efficienza energeticafavorire l’efficienza energetica

• scuolescuole• altri edifici pubblicialtri edifici pubblici• privati (chiedendo sovvenzioni…)privati (chiedendo sovvenzioni…)• industrie (premiando comportamenti virtuosi e dando sovvenzioni)industrie (premiando comportamenti virtuosi e dando sovvenzioni)

– ridurre il traffico privato, potenziare la rete di trasporto pubblico, ridurre il traffico privato, potenziare la rete di trasporto pubblico, rinnovare la flotta dei mezzi pubblici…rinnovare la flotta dei mezzi pubblici…

– attivare campagne di informazione e sensibilizzazioneattivare campagne di informazione e sensibilizzazione• corsi, pubblicazioni, incontri, conferenze…corsi, pubblicazioni, incontri, conferenze…• Contabilità Ambientale, Rapporto sullo Stato dell’Ambiente, Impronta Contabilità Ambientale, Rapporto sullo Stato dell’Ambiente, Impronta

Ecologica, Agenda 21 Locale ecc.Ecologica, Agenda 21 Locale ecc.• coinvolgimento dei Centri di Ricerca e Università, le Agenzia per la Mobilità coinvolgimento dei Centri di Ricerca e Università, le Agenzia per la Mobilità

e l’Ambiente, le Associazioni Non Governative...e l’Ambiente, le Associazioni Non Governative...

e, last but not least…:e, last but not least…:

• fate il lavoro che vi piace...fate il lavoro che vi piace...

• ma informatevi, mantenetevi aggiornati, leggete, ma informatevi, mantenetevi aggiornati, leggete,

studiatestudiate, formate un vostro senso critico, portate il , formate un vostro senso critico, portate il

vostro piccolo contributo...vostro piccolo contributo...