Biomasse: stato dell’arte e prospettive future€¦ · Biomasse e biogas derivanti da prodotti agricoli, di allevamento e forestali, ottenuti nell’ambito di intese di filiera,

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Biomasse: stato dell’arte e prospettive future

Riccardo Ballesio, Laura Cardinali – SAFE


Sommario

• Bioenergia nel mondo

• Panoramica europea

• Situazione italiana

• Considerazioni conclusive


Bioenergie: una realtà vasta e articolata


Bioenergia nel mondo Bioenergia copre quasi 10% offerta globale di

energia primaria

Biomasse solide principale fonte di energia

primaria rinnovabile grazie a diffuso impiego per

usi non commerciali nei PVS

Domanda di biocombustibile per usi energetici: circa 85% per produzione calore (3/4 da biomassa

tradizionale)

restante per elettricità, cogenerazione e trasporto

Dal 2009 bioenergia terza per contributo a generazione

elettrica da FER dietro a idro e eolico

Da filiera biomasse solide principale apporto (≈71%) a

produzione «bio-elettricità»

Maggior sviluppo in Europa Occidentale e

Nord America

Fonte: Elaborazione SAFE su dati IEA, Observ’ER e EDF


Bioenergia mondiale in cifre

Fonte: Elaborazione SAFE su dati BNEF e UNEP, REN 21

BIOENERGIA CON FINALITÀ

ELETTRICHE E TERMICHE

Tecnologia Costi fissi

impianto

Caldaia a griglia –

turbina a vapore –

letto fluido circolante

3.030 - 4.660 US$/KWe

Impianti di

cogenerazione a

biomassa con turbina a

vapore

430 - 1.170 US$/KWt

Impianti di

cogenerazione da

biogas

200 - 1.170 US$/KWt

Riscaldamento

domestico a pellet 360 - 1.410

US$/KWt

BIOENERGIA DESTINATA AL

TRASPORTO

Tecnologia

Stima costi

di

produzione US cent/lt

Biodiesel 16,5 - 177

Bioetanolo 20 - 102


Bioenergia in Europa

* Per il 2010 sono esclusi i pompaggi

** I dati relativi alla filiera dei «Rifiuti rinnovabili» non sono disponibili

La filiera delle bioenergie conferma la sua posizione di

leadership nel settore delle rinnovabili

Fonte: Elaborazione SAFE su dati Observ’ER


«Biogenerazione» in Europa

Fonte: Elaborazione SAFE su dati Observ’ER e EDF

Un TWh su due prodotto da fonti fossili

Grande sviluppo delle FER in un’ottica di forte

lotta al cambiamento climatico (14,6% nel 2000 Vs

20,9 nel 2010)

Contributo bioenergia alla generazione elettrica dal

2000 al 2010:

da 34 a 121 TWh

da 1,1 a 3,6%

crescita media annua del 13,5%

Biomasse solide e biogas: comparti in ascesa con

tassi di crescita media annui a due cifre

Bioliquidi: forte crescita negli ultimi anni


Obiettivi europei: il peso della bioenergia

Obiettivi UE al 2020 20% da FER su consumi finali lordi (CFL)

obiettivi specifici per Paese ~ Piani d’azione nazionali per le energie rinnovabili (NREAP)

10% di energia da FER su consumi trasporti

Fonte: Elaborazione SAFE su dati ECN/EEA 2011


Europa: panoramica filiere (1/2)

Per saperne di più…

Leader del mercato: Germania, UK, Italia

Biometano: Svezia, Paesi Bassi e Germania

all’avanguardia per iniezione nella rete nazionale

Volumi d’affari ed occupati:

2009 2,8 mld € e 50.980 occupati

2010 4,1 mld € e 52.810 occupati

Fonte: Elaborazione SAFE su dati Observ’ER


Crescita energia primaria: + 9%

Sensibile aumento consumo di calore: +10%

Quasi 2/3 produzione di elettricità da CHP

Sviluppo co-combustione in centrali a carbone


2009 27,0 mld € e 283.750 occupati

2010 24,6 mld € e 273.150 occupati


Europa: panoramica filiere (2/2)


Politica UE: focus da rapido aumento consumi

(target 10% al 2020) a garanzia di «sostenibilità»

Europa: primo produttore mondiale di biodiesel (quota di mercato 2010 53% Vs 2011 43%)


2009 11,5 mld € e 134.750 occupati

2010 13,3 mld € e 151.200 occupati


Leader del mercato: Danimarca, Svezia, Paesi

Bassi e Germania

Incenerimento modalità di valorizzazione

principale

Cogenerazione: paesi nordici con

teleriscaldamento

Occupati (solo diretti):

2009 25.250 occupati

2010 25.690 occupati Fonte: Elaborazione SAFE su dati Observ’ER


Energia in Italia: una visione d’insieme

Fonte: Elaborazione SAFE su dati MSE

In dieci anni il peso della bioenergia è quadruplicato

In termini di consumo interno lordo di energia primaria


Italia: produzione di «bio-calore»

Le bioenergie, in particolare le biomasse solide, rappresentano un bacino

importante per la produzione di energia termica da FER

Primato del settore residenziale: il riscaldamento domestico è il maggior

contributore del calore prodotto da biomassa solida

Un’ulteriore valorizzazione degli utilizzi del «bio-calore» richiede un miglior

monitoraggio qualitativo e soprattutto quantitativo

Fonte: Elaborazione SAFE su dati GSE


Italia: produzione di «bio-elettricità» (1/2)


Nell’ultimo decennio…

potenza rinnovabile installata è più che

raddoppiata: idro costante

bioenergia crescita media annua 14%

altre FER (recente boom FV) crescita media annua 32%

produzione è aumentata di quasi 32 TWh: bioenergia ha contribuito per poco meno del 30%

più di due terzi derivano da altre FER

Nel 2011 la filiera delle bioenergie…

vanta una potenza installata pari al 7% di

quella relativa all’intero parco impianti

rinnovabile

rimane la seconda fonte energetica

rinnovabile dietro all’idro con un contributo

del 13% alla produzione totale


Italia: produzione di «bio-elettricità» (2/2)


Impianti a biogas i più numerosi Vs prevalenza impianti alimentati a biomasse solide in

termini di potenza e produzione

Tra 2010 e 2011 si è registrata…

…forte crescita numero impianti (+83%), soprattutto di piccola taglia e potenza installata

(+20%)

…riduzione taglia media da 3,5 a 2,3 MW

…deciso incremento produzione da biogas (+66%) e calo produzione da bioliquidi

(-12%) per alti prezzi combustibile

Impianti distribuiti su tutta la penisola anche se Lombardia e Emilia Romagna

primeggiano per numerosità, potenza installata e produzione


Italia: biocarburanti

Fonte: Elaborazione SAFE su dati Assocostieri, Observ’ER, UP

Grande sviluppo filiera del biodiesel grazie a introduzione obblighi progressivi di

immissione al consumo biocarburanti

Biocarburanti attualmente distribuiti su larga scala di «1° generazione» possibile

conflitto con filiera alimentare

Problemi di sostenibilità superabili con promozione «biocarburanti 2° generazione»

Dal 1 gennaio 2012, obbligo per biocarburanti immessi in consumo rispetto criteri di

sostenibilità

Esigenza maggior sostenibilità nel settore trasporti: opportunità per il biometano

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

2003 2005 2007 2009 2011

Kt

Capacità produttiva Produzione Immissione al consumo

ANNO 2011

Occupati: 376 (+ 6% Vs 2010)

Fatturato: 1,9 mld € (+46% Vs 2010)

Evoluzione filiera italiana biodiesel – 2003, 2005, 2007, 2009, 2011


Il mercato delle bioenergie in Italia: un settore a più velocità Tra il 2010 e il 2011 le varie tecnologie di sfruttamento della bioenergia

hanno fatto registrare uno sviluppo diversificato

IMPIANTI A BIOGAS: crescita elevata soprattutto per il biogas da attività agricole e

forestali (+ 300% impianti e +188 MWe installati)

CALDAIE A PELLET: + 200.000 nuove unità (secondo record del decennio dopo il boom

del 2006 con più di 300.000 nuove installazioni) per un totale di circa 1,5 milioni di

impianti

RETI DI TELERISCALDAMENTO: incremento limitato della potenza installata (da poco

meno di 430 MWt a poco più di 470). Impianti concentrati per la quasi totalità al Nord +

forte crescita in Toscana grazie a finanziamenti regionali ad hoc

TERMOVALORIZZATORI: stallo nella realizzazione di nuovi impianti per recupero

energetico dei rifiuti ormai da 2-3 anni

IMPIANTI AD OLIO VEGETALE: crescita costante in termini di impianti e potenza

installata tra il 2007 e il 2010 Vs brusca frenata nel 2011 dovuta agli elevati prezzi della

MP quasi tutta di importazione e imposizione vincoli su provenienza oli

Fonte: Dati Energy & Strategy Group, GSE


PAN: che ruolo per la bioenergia al 2020?

Obiettivi PAN al 2020

Fonte: Elaborazione SAFE su dati ECN/EEA 2011, MSE 2010


Potenziale regionale Vs risultati attesi

Fonte: Dati Energy & Strategy Group

Obiettivo produzione termica da biomasse al 2020:

5.673 ktep

Potenziale energia termica producibile da biomasse al 2020: 1.537

ktep

Grado raggiungimento obiettivo al 2020: 27%

Situazione più critica nel Nord (grado raggiungimento 13%) Vs

regioni con il più elevato fabbisogno di calore

Obiettivo produzione elettrica da biomasse al 2020:

19.160 GWh

Potenziale energia elettrica producibile da biomasse al 2020:

29.236 GWh

Grado raggiungimento obiettivo al 2020: 152%

Situazione rassicurante per potenziale, ma restano criticità

legate ad incertezze su incentivi

Auspicabile promozione investimenti verso aree a maggior potenziale


Normativa sulla bioenergia: stato dell’arte

FER termiche

Rifiuti

Biocarburanti 2° e 3° generazione

Biometano

… anche per la SEN la bioenergia va valorizzata


Certificati Verdi (Impianti >1 MW)

Biomasse e biogas derivanti da prodotti agricoli, di allevamento e forestali,

ottenuti nell’ambito di intese di filiera, contratti quadro, o filiere corte K=1,8

Rifiuti biodegradabili, biomasse non da filiera corta K=1,3

Gas di discarica e gas residuati dai processi di depurazione, biogas non

da filiera corta K=0,8

Incentivi per la bioenergia con finalità elettriche (1/2)

Ieri

Tariffa omnicomprensiva (Impianti <1 MW)

Biogas, biomasse e oli vegetali puri tracciabili attraverso il sistema

integrato di gestione e controllo previsto dal Reg CE 73/2009 28 c€/KWh

Gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e

biocombustibili liquidi esclusi oli vegetali puri tracciabili attraverso il

sistema integrato di gestione e controllo previsto dal Reg CE 73/2009

18 c€/KWh


Applicazione nuovo sistema di incentivazione a impianti che entrano in esercizio in data successiva al 31/12/2012

Valorizzazione eterogeneità delle biomasse esistenti

Introduzione di contingenti di potenza incentivabile (Registro e Aste): nel triennio 2013-15 pari a 990 MW

Tariffe base per biomasse da sottoprodotti fra la bioenergia sono le più alte Vs possibili difficoltà di reperimento e gestione di grossi

quantitativi di sottoprodotti

Accesso bioliquidi ad incentivi condizionato a rispetto criteri di sostenibilità

Tariffa incentivante incrementabile con premi (biomasse da specifiche filiere, riduzione GHG oltre livelli definiti, cogenerazione ad lato rendimento,

cogenerazione + teleriscaldamento o recupero azoto, soddisfacimento specifici

requisiti emissioni)

Incentivi per la bioenergia con finalità elettriche (2/2)

Oggi

Nuovo sistema di incentivazione volto a sostenere iniziative di piccole dimensioni che privilegino l’impiego di

residui e sottoprodotti


Incentivi per la bioenergia con finalità termiche (1/2)

Oggi

Detrazioni fiscali

Caldaie a pellet conformi alla norma UNI 303-5 in

sostituzione di sistemi di riscaldamento già

esistenti

55% fino al 30 giugno 2013

Titoli Efficienza Energetica

Impianti di teleriscaldamento alimentati a

biomassa 86,98 €/tep per il 2012*

* Delibera EEN 12/11 dell’AEEG


Incentivi per la bioenergia con finalità termiche (2/2)

Domani

* Delibera EEN 12/11 dell’AEEG

* Bozza DM 06/06/2012

Conto Energia Termico*

Interventi incentivabili di piccole dimensioni di produzione di energia termica da FER:

sostituzione impianti climatizzazione invernale con generatori di calore alimentati da biomassa

esclusi da incentivo impianti alimentati con parte biodegradabile rifiuti urbani ed industriali

Beneficiari: PA e soggetti privati

Condizioni di accesso ad incentivo:

certificazione standard qualitativi impianti

certificazione o conformità a norme di qualità per biocombustibili impiegati

manutenzione annuale obbligatoria

condizioni specifiche a seconda del tipo di impianto

Entità incentivo

variabile a seconda delle zone climatiche di installazione e della potenza degli impianti

moltiplicabile per un fattore premiante nel caso in cui le emissioni siano più basse dei livelli base

prescritti per l’accesso

Caldaie a biomassa Stufe a pellet, stufe a legna e termocamini

1 < KWt ≤ 35

Durata: 2 anni

Entità: 102 – 2.304 €/anno

35 < KWt ≤ 500

Durata: 5 anni

Entità: 701 – 12.420 €/anno

1 < KWt ≤ 35

Durata: 2 anni

Entità: 77 - 1.728 €/anno


Bioenergia in Italia tra opportunità e criticità • Vantaggi rispetto ad altre FER: programmabilità

• Svantaggi rispetto ad altre FER: reperibilità e costi variabili della MP

• Sostenibilità economica ed ambientale: produzione/raccolta biocombustibile

ed uso energia direttamente in loco in impianti di piccole dimensioni

• Bioenergie con finalità elettriche realtà ormai consolidata grazie a

incentivazione diretta

• Enorme potenziale finalizzato alla produzione di energia termica, ma occorre

migliorare tracciabilità del combustibile e definire un sistema di incentivazione

ad hoc

• Auspicabile incremento della cogenerazione, magari abbinata al

teleriscaldamento che se debitamente supportato (es: Toscana) si sviluppa

anche nel Centro - Sud Italia

• Effetto NIMBY sottosfruttamento di alcune tipologie di biocombustibile (rifiuti)


Considerazioni conclusive

A livello mondiale la bioenergia ricopre un ruolo di rilievo in termini di offerta

globale di energia primaria, soprattutto grazie al diffuso impiego per usi non

commerciali nei paesi in via di sviluppo

La bioenergia è utilizzata principalmente con finalità termiche

Anche a livello europeo la bioenergia riveste una posizione di leadership nel

settore delle FER, resa evidente dal suo peso in termini di occupati e volume

d’affari

Nell’ambito degli obiettivi europei 2020, si prevede un contributo determinante

della bioenergia nel settore termico e in quello dei trasporti

In Italia è stato riservato ampio supporto alla «bio-elettricità», mentre è

mancata un’adeguata valorizzazione dell’enorme potenziale del «bio-calore»

La massimizzazione dei benefici economici e il rispetto dei principi ambientali

favorisce la promozione dell’utilizzo di sostanze da smaltire che possono

diventare risorsa (sottoprodotti, scarti agricoli e forestali, residui zootecnici e

rifiuti)


Biomasse: stato dell’arte e prospettive future

Riccardo Ballesio, Laura Cardinali – SAFE

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