Dall’IEA gli scenari futuri per il settore energetico

Il 2022 è stato un annus horribilis per il settore energetico mondiale. Cosa ci aspetta per il 2023? L’IEA (International Energy Agency), nel suo World Energy Outlook 2022, traccia le sue previsioni, fornendo alcune indicazioni chiave, declinate secondo diversi scenari possibili, per affrontare l’attuale crisi energetica globale. Una crisi, sottolinea l’organizzazione per l’energia, di una profondità e complessità senza precedenti, con l’Europa al centro delle tensioni, anche se gli effetti della crisi hanno oramai colpito i mercati, le politiche e le economie di tutto il mondo. Il tutto in un contesto a luci e ombre, con il 2021 che ha registrato il maggiore incremento di emissioni di CO2 dal settore energetico nella storia dell’umanità, nonostante l’aumento degli investimenti in energie rinnovabili.

Le criticità del mercato dell’energia, già precedenti alle attuali tensioni geopolitiche, sono state fortemente aggravate dal conflitto tra Russia e Ucraina, con il conseguente aumento dei costi delle materie prime che sta provocando un riorientamento delle politiche e delle priorità energetiche. L’istituto ha esaminato i recenti avvenimenti e ha prospettato una serie di interventi, sintetizzati in dieci soluzioni, tra cui le più importanti sono: incrementare gli investimenti nelle tecnologie per l’energia pulita e ridimensionare la dipendenza dai combustibili fossili, garantire catene di approvvigionamento di energia pulita diversificate e resilienti e invertire la tendenza alla povertà energetica.

Secondo l’Agenzia, le leve del cambiamento tecnologico e dell’innovazione, del commercio e degli investimenti e dei cambiamenti comportamentali saranno determinanti nel guidare una transizione sicura verso un sistema energetico a emissioni nette zero, riducendo al minimo i rischi potenziali e i compromessi tra i vari obiettivi politici.

Lo scenario energetico dopo il conflitto tra Russia e Ucraina

La ripresa dei consumi energetici globali che ha fatto seguito al calo indotto dalla pandemia nel 2020 si è interrotta prematuramente con lo scoppio del conflitto tra Russia e Ucraina all’inizio del 2022, facendo precipitare i mercati energetici globali in una fase di turbolenza, alimentando le pressioni inflazionistiche e rallentando la crescita economica. I prezzi elevati e volatili dell’energia danneggiano le famiglie e le imprese, spostando la scelta dei combustibili e frenando i progressi verso l’accesso universale all’energia.

Le risposte dei governi a breve termine si sono concentrate sulla sicurezza dell’approvvigionamento e sulla protezione dei consumatori. Inoltre, molti governi negli Stati Uniti, nell’UE e altrove hanno adottato nuove politiche che danno un forte impulso agli investimenti nell’energia pulita e nell’efficienza.

In questo contesto, le sanzioni europee sulle importazioni di carbone e petrolio e le decisioni di Gazprom di tagliare le forniture di gas stanno innescando un profondo rimescolamento dei flussi commerciali in tutto il mondo. Basti pensare, sottolinea l’IEA, che dopo l’inizio del conflitto in Ucraina, la Russia ha ridotto di circa l’80% i flussi di gas naturale verso l’Unione Europea.

Inoltre, gli alti prezzi dei combustibili fossili stanno alimentando le pressioni inflazionistiche e la combinazione di calo dei redditi reali e aumento dei prezzi sta creando un rischio incombente di recessione globale.

Una domanda che secondo l’IEA è necessario porsi è se la crisi odierna porterà a un’accelerazione delle transizioni energetiche o se una combinazione di turbolenze economiche e scelte politiche a breve termine rallenterà lo slancio. Da un lato, i prezzi elevati dei combustibili fossili e i livelli record di emissioni offrono forti ragioni per abbandonare la dipendenza da questi combustibili o per utilizzarli in modo più efficiente. Dall’altro, le preoccupazioni per la sicurezza energetica potrebbero stimolare nuovi investimenti nella fornitura di combustibili fossili e nelle infrastrutture. 

I governi hanno assunto una serie di impegni in materia di sostenibilità prima della COP26 tenutasi a Glasgow nel 2021, e questi rimangono il fondamento di molte strategie energetiche. In alcuni casi, queste ambizioni sono state rafforzate da nuove misure volte a consolidare la sicurezza energetica a lungo termine e ad accelerare le transizioni energetiche, come la legge statunitense sulla riduzione dell’inflazione (Infation Reduction Act – IRA) e il piano REPowerEU. 

Un dato positivo sottolineato dall’IEA nel suo Outlook è che l’importo totale della spesa pubblica globale impegnata per le transizioni energetiche pulite dall’inizio della pandemia non è esigua e ammonta a 1.100 miliardi di dollari.

Un altro aspetto positivo che l’IEA mette in luce nel report è che le tecnologie pulite rimangono l’opzione più efficiente in termini di costi per la nuova generazione di energia in molti Paesi, anche senza considerare i prezzi eccezionalmente alti del carbone e del gas registrati nel 2022.

Tre scenari per il futuro indicati dall’IEA 

Nell’Outlook l’IEA esplora tre scenari che forniscono un quadro di riferimento per pensare al futuro dell’energia ed esplorare le implicazioni di varie scelte politiche, tendenze di investimento e dinamiche tecnologiche:

• Scenario delle politiche dichiarate (STEP, Stated Policies Scenario), che non guarda a ciò che i governi dichiarano di voler realizzare, ma a ciò che stanno effettivamente facendo per raggiungere i traguardi e gli obiettivi che hanno stabilito e il loro impatto sul settore energetico.

• Scenario degli impegni annunciati (APS, Announced Pledges Scenario), che esamina in che direzione tutti gli impegni attualmente dichiarati in materia di energia e clima – compresi quelli per le emissioni nette zero e gli impegni in aree come l’accesso all’energia – porterebbero il settore energetico se venissero attuati integralmente e nei tempi previsti.

• Scenario emissioni nette zero entro il 2050 (NZE, Net Zero Emissions), che traccia un percorso per raggiungere una stabilizzazione di 1,5 °C della temperatura media globale e per raggiungere gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite legati all’energia.

Ecco le principali tendenze nel settore energetico evidenziate dalla IEA

Gli investimenti in energia pulita raggiungeranno i 2,1 trilioni nel 2030

Nello scenario STEP descritto dall’IEA, quindi prendendo in considerazione cosa i governi stanno facendo attualmente per raggiungere i loro traguardi nel settore energetico, emerge che gli investimenti in energia pulita nel 2030 più che raddoppieranno, raggiungendo 2,1 trilioni rispetto a 1 trilione del 2015 e a 1,3 del 2021. Oltre alle economie avanzate, un grande contributo verrà anche dalla Cina (0,6 trilioni nel 2030) e dai Paesi emergenti (0,5 trilioni nel 2030). 

Investimenti in energia pulita nello scenario STEP

Il peso del carbone come fonte di energia scenderà a favore di solare ed eolico

Sempre in riferimento allo scenario STEP, se effettivamente i governi rispetteranno gli impegni e i piani definiti per il settore energetico, nel giro dei prossimi 10 anni l’energia prodotta dal solare dovrebbe aumentare di 3000 terawattora (TWh), mentre quella dall’eolico di 2733 terawattora. Nelle previsioni dell’agenzia, inoltre, nei 10 anni considerati nucleare e gas continueranno ad avere un ruolo rilevante (anche se in misura minore) avendo ormai ricevuto anche la legittimazione della tassonomia europea. Il carbone, invece, dovrebbe finalmente diminuire di -1157 terawattora.

Cambiamenti nella generazione di elettricità nello scenario STEP tra il 2021 e il 2030

Siamo vicini al picco massimo di emissioni derivanti dalla produzione di energia

L’IEA, inoltre, analizza le emissioni di CO2 provenienti dal settore energetico dal 1990 ad oggi e ipotizza il loro andamento da ora al 2050. Secondo le stime dell’agenzia, il picco massimo delle emissioni relative alla produzione di energia dovrebbe essere stato raggiunto tra il 2021 e il 2022 sfiorando i 15 miliardi di tonnellate di CO2, per poi diminuire progressivamente fino a scendere sotto i 10 miliardi di tonnellate di CO2 nel 2050. 

Emissioni di CO2 del settore energetico, 1990-2050

Nonostante le politiche di contenimento delle emissioni la domanda di combustibili fossili rimarrà a livelli elevati al 2050

In uno scenario basato sulle politiche definite prevalenti, la domanda globale di ciascuno dei combustibili fossili presenta un picco o un livello di equilibrio. Nello scenario STEP, l’uso del carbone diminuisce nei prossimi anni, la domanda di gas naturale raggiunge un livello di equilibrio entro la fine del decennio e l’aumento delle vendite di veicoli elettrici (EV) fa sì che la domanda di petrolio si stabilizzi a metà degli anni ’30 prima di diminuire leggermente a metà del secolo. Quindi, la domanda totale di combustibili fossili diminuisce costantemente dalla metà del 2020 di circa 2 exajoule all’anno in media fino al 2050, una riduzione annuale equivalente all’incirca alla produzione di un grande giacimento di petrolio. 

Tuttavia, nonostante le ambizioni e il desiderio di raggiungere le emissioni net zero entro il 2050, è evidente che non sarà facile liberarsi completamente di petrolio, carbone e gas naturale. Tutti gli sforzi, comunque, non lo cancelleranno dalle nostre vite neanche al 2050 nello scenario NZE. Come si vede nel grafico, prendendo come riferimento ancora una volta lo scenario STEP, i combustibili fossili scendono rispetto ai picchi di questi anni, ma di niente se confrontati ai livelli degli anni ’50 e ’60 del 1900, ovvero gli anni del boom economico. E se il paragone viene istituito con l’epoca pre-guerre mondiali appare evidente come i combustibili fossili abbiano sconvolto il sistema economico globale. 

Sebbene il rinnovato slancio politico e i progressi tecnologici compiuti dal 2015 abbiano ridotto di circa 1 °C l’aumento della temperatura a lungo termine, tuttavia una riduzione di appena il 13% delle emissioni annue di CO2 al 2050, come previsto dallo STEP, è ben lungi dall’essere sufficiente per evitare i gravi impatti di un clima in evoluzione.

Domanda di combustibili fossili nello scenario STEP, 1900-2050

Le attuali dichiarazioni e politiche non porteranno al net zero al 2050 

Il pieno raggiungimento di tutti gli impegni climatici porterebbe il mondo verso un terreno più sicuro, ma c’è ancora un grande divario tra le ambizioni odierne e una stabilizzazione dell’aumento della temperatura a 1,5 °C. Nello scenario APS (Announced Pledges Scenario), quindi degli impegni annunciati, un picco di emissioni annuali a breve termine è seguito da un calo più rapido fino a 12 miliardi di tonnellate di CO2 entro il 2050. Nello scenario STEP (Stated Policies Scenario), quindi delle politiche dichiarate, invece, le emissioni raggiungono quasi 40 miliardi di tonnellate di CO2 nel 2030 per scendere a poco più di 30 miliardi di tonnellate nel 2050. In entrambi i casi, quindi, si ha un netto miglioramento rispetto ai valori di riferimento pre-accorso di Parigi, secondo i quali le emissioni del settore energetico sarebbero continuate ad aumentare progressivamente fino a superare i 50 miliardi di tonnellate di CO2 nel 2050.

Se attuati in tempo e nella loro interezza, gli impegni dei vari Paesi mantengono l’aumento della temperatura nel 2100 a circa 1,7 °C. Tuttavia, è noto che è più facile prendere impegni che metterli in pratica e, anche se questi vengono raggiunti, c’è ancora molta strada da fare per allinearsi allo scenario NZE, che raggiunge l’obiettivo di limitare l’aumento della temperatura a 1,5 °C riducendo le emissioni annuali a 23 miliardi di tonnellate di CO2 entro il 2030 e a zero entro il 2050.

Emissioni globali di CO2 legate all’energia per scenario, 1990-2050

Allora come si potrà arrivare a zero emissioni nette entro il 2050?

Nel 2021, l’IEA ha pubblicato il suo rapporto Net Zero entro il 2050, una tabella di marcia per il settore energetico globale. Tuttavia, in poco tempo da allora, molto è cambiato. Sempre nel 2021 l’economia globale si è ripresa dalla pandemia Covid-19 con una crescita del PIL del 5,9%.

Allo stesso tempo, la domanda globale di energia è cresciuta del 5,4%. Tale aumento è stato in parte soddisfatto da un maggiore utilizzo del carbone, con una conseguente crescita delle emissioni di 1,9 gigatonnellate (Gt) nel 2021, che è, come sottolinea l’IEA, il più grande aumento annuale delle emissioni globali di CO2 dal settore energetico mai registrato. Ciò ha portato le emissioni totali di CO2 del settore energetico a 36,6 Gt nel 2021. Un dato positivo per il 2021, tuttavia, c’è ed è l’aumento della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, che ha raggiunto il suo massimo storico con più di 500 terawattora (TWh) rispetto al livello del 2020.

Una transizione guidata dalla domanda

La decarbonizzazione del sistema energetico inizia con i cambiamenti della domanda, che portano a riduzioni significative dell’uso di combustibili fossili entro il 2030 nello Scenario NZE.

Nello specifico, nello Scenario NZE, il crescente dispiegamento della produzione solare ed eolica sostituirebbe i combustibili fossili nel settore energetico, in particolare il carbone. Di conseguenza, la domanda di petrolio si ridurrebbe principalmente attraverso l’adozione diffusa di veicoli elettrici e cambiamenti di comportamento, mentre l’efficienza giocherebbe un ruolo importante nella riduzione della domanda nei settori dell’industria e dell’edilizia.

Affrontare le lacune di produzione

La capacità di produzione per molti materiali e tecnologie chiave deve essere aumentata per allinearsi con le ambizioni net zero. Secondo l’IEA, ci sono segnali positivi che questo ampliamento è già iniziato. I piani annunciati per batterie per veicoli elettrici e pannelli solari sono quasi sufficienti per soddisfare i livelli previsti per il 2030 nello scenario NZE, sebbene permangano ancora grandi lacune per tecnologie chiave come gli elettrolizzatori.

Nello scenario NZE, l’elettricità diventa il nuovo fulcro del sistema energetico globale, fornendo più della metà del consumo finale totale e due terzi dell’energia utile entro il 2050. In questo modo, grazie anche alle energie rinnovabili che raggiungono oltre il 60% della produzione totale nel 2030, non sono necessarie nuove centrali a carbone. 

Inoltre, tutti i settori di uso finale ottengono riduzioni delle emissioni di oltre il 90% entro il 2050. L’idrogeno e i combustibili a base di idrogeno sono impiegati nell’industria pesante e nei trasporti a lunga distanza e la loro quota sul consumo finale totale raggiunge circa il 10% nel 2050. 

Lo scenario NZE richiede un forte aumento degli investimenti nell’energia pulita, che però hanno rappresentato poco più del 2% del PIL mondiale all’anno tra il 2017 e il 2021. Nello scenario NZE, la produzione di elettricità da fonti rinnovabili vedrebbe uno dei maggiori incrementi, passando da 390 miliardi di dollari statunitensi negli ultimi anni a 1.300 miliardi di dollari entro il 2030. 

Ci sono alcune indicazioni positive del fatto che la tecnologia dell’energia pulita sta aumentando rapidamente. La capacità di produzione di batterie per veicoli elettrici annunciata per il 2030 è solo del 15% inferiore al livello di domanda di batterie sulla base dello scenario NZE nello stesso anno, mentre l’espansione annunciata della capacità di produzione di energia solare fotovoltaica sarebbe essenzialmente sufficiente per raggiungere il livello di implementazione previsto nello scenario NZE. Assumendo la piena attuazione di tutte le espansioni della capacità di produzione annunciate, compresi i progetti speculativi, la produzione cumulativa della capacità di produzione di elettrolizzatori potrebbe raggiungere i 380 GW entro il 2030.

Vi sono tuttavia molte aree in cui il progresso è ben al di sotto di quanto previsto nello Scenario NZE. Il percorso verso il successo richiede che i responsabili politici facciano molto di più per fornire segnali dal lato della domanda, per sviluppare la catena di approvvigionamento di tecnologie pulite nel suo insieme, per garantire che le catene di approvvigionamento siano diversificate e resilienti e per promuovere la crescita coordinata di particolari filiere.