26
Energia Nucleare e Nuove Tecnologie: riflessioni su Sicurezza ed Ambiente Prof. Massimo Beccarello Venerdì 20 maggio 2011, ore 14.30 Edificio U2, Aula 7, Piazza della Scienza 3, Milano

Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

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Page 1: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Energia Nucleare e Nuove Tecnologie: riflessioni su Sicurezza ed Ambiente

Prof. Massimo Beccarello

Venerdì 20 maggio 2011, ore 14.30

Edificio U2, Aula 7, Piazza della Scienza 3, Milano

Page 2: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

1

Sicurezza: dipendenza dalle fonti primarie in Italia e

in Europa

91,8%

33%

84%

55%

59%

95%

80%

2005 2025

100%

99%

87%

100%

100%

98%

2005 2025

Gas naturale

Olio

64,7%

82,7%

98,8%

Combustibili solidi

Fonte: European Energy & Transport – Trends to 2030

Rapporto fra import netto per fonte e consumo lordo

Page 3: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Economicità: confronto prezzi mensili, baseload, delle

principali borse elettriche europee

2006 –2011*

15,00

25,00

35,00

45,00

55,00

65,00

75,00

85,00

95,00

105,00

115,00

Ipex Omel Nordpool EPEX GER EPEX FR

€/MWh

* dati fino al 27 marzo 2011

Fonte: REF2

Page 4: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

14% 12% 11%4%

16%

77%

22%

16%

33%

14%

4%

21%

35%

20%55%

4%

11%

42%

27%

17%4% 4%3%

35%

Italia Francia Germania Regno Unito UE-15

Rinnovabili Nucleare Carbone Gas Petrolio/Altro

Economicità: confronto mix generazione elettrica, 2009

Fonte: Eurostat 20103

Page 5: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Sostenibilità: obiettivi indicativi italiani di riduzione CO2

al 2020

Obiettivo riduzione CO2

- 20%

227168

2005 2020

349304

2005 2020

SettoriETS

SettoriNON ETS

*

* Quote assegnate all’Italia da mettere all’asta

2005

576 Mt CO2

2020

ca. 472 Mt CO2

125

472

576 104

2005 2020Obiettivo riduzione

CO2

Potenziale riduzione

con Rinnovabili

ed Efficienza al 2020

Mt CO2

4

Page 6: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Scenari ed effetto misure di efficienza energetica e FR

sulla CO2 per l’Italia

576536

576

0

100

200

300

400

500

600

700

2005 2020

scenario tendenziale effetto misure riduzione effetto FR + Efficienza

71 Eff.

54 FR

Mt CO2

410

- 23%

5

Page 7: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Roadmap 2050 per un economia a basso contenuto

di carbonio

• L’8 marzo 2011 la Commissione UE ha presentato la

Low Carbon Economy Roadmap 2050

• L’obiettivo è la riduzione delle emissioni europee di gas serra al 2050

dell’80% rispetto al 1990

Fonte: “A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050”, Comunicazione della Commissione Europea

Riduzioni gas serra per settore secondo la Roadmap 2050

7

Page 8: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

2005 2030

USA

EU

Japan

China+India

Others

26,6

41,9

19 %

6 %

58 %

- 2 %

Incremento emissioni

2005 - 2030

22%

16%

35%

36%

15%

10%

24%

35%

5%

3%

Fonte: IEA, World Energy Outlook 2007

136 %

Scenario Globale: evoluzione delle emissioni globali CO2

Confronto incremento emissioni mondiali 2005-2030 (Mld ton)

8

Page 9: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

141,2166,5

145,6 135,8 133

10,89,8 12,6

10,1

2005 Trend 2020 pre crisi Trend 2020 post crisi Scenario Efficienza

Confindustria

Scenario Efficienza

PAN Governo

Trade-Off: Efficienza e Rinnovabili

Quota RES su consumi finali (MTEP)

Previsioni Consumo Finale Lordo Anno 2020 (MTEP)

17% 17% 17%17%

Effetto crisi

PAEE 2007

54 Mt

CO2

71 Mt

CO2

22,623,124,828,3

6,7

2005 2020 2020 2020 2020

9

Page 10: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Elettricità: stime 2010 costo fonti rinnovabili in base

al PAN

*Considerando la media dello scenario base e sviluppo di Terna al netto dell’autoconsumo (circa 30 TWh)

Fonte: Elaborazioni Confindustria su dati Enea

Mln €

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

2010 2012 2014 2016 2018 2020

FV

Idro

Eolico

Geotermico

Biomasse

Stima costo incentivi

Mln € 2010 2012 2014 2016 2018 2020

CV 2.002 2.788 3.849 4.807 5.164 5.558

FV 3.600 5.000 5.500 6.500 6.500 6.500

Totale 5.602 7.788 9.349 11.307 11.664 12.058

Stima domanda elettrica al netto

autoconsumo* 295,1 305,8 317,0 328,9 344,6 360,0

CV su €/MWh 6,8 9,1 12,1 14,6 15,0 15,4

FV €/MWh 12,2 16,4 17,4 19,8 18,9 18,1

Tot FR su €/MWh 19,0 25,5 29,5 34,4 33,8 33,5

10

Page 11: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Stima costo per le piccole e medie imprese

dell’incentivo per il fotovoltaico nel 2011

11

Potenza installata: 8.000 MW

Costo incentivi: 3.600 Mln di €

Consumo Italia: 290 TWh

Costo al MWh: 12,41 €

Prelievo

anno (KWh)

Potenza

impegnata (KWh)Ore anno Totale fattura Costo energia

Impatto

Costo FV

Impatto incentivo

FV su costo Energia

Impatto incentivo

FV su Fattura

Azienda 1 54.263 264,00 205,54 8.763,68€ 3.888,01€ 673,61€ 17,33% 7,69%

Azienda 2 841.563 777,00 1083,09 116.109,39€ 62.706,43€ 10.446,99€ 16,66% 9,00%

Azienda 3 1.256.093 513,00 2448,52 151.282,70€ 89.067,40€ 15.592,88€ 17,51% 10,31%

Azienda 4 1.328.764 309,00 4300,21 150.346,03€ 90.012,14€ 16.495,00€ 18,33% 10,97%

Azienda 5 950.269 597,00 1591,74 128.402,87€ 71.531,47€ 11.796,44€ 16,49% 9,19%

Azienda 6 562.673 337,00 1669,65 76.801,64€ 38.924,76€ 6.984,91€ 17,94% 9,09%

Azienda 7 11.038.140 4213,00 2620,02 1.202.512,92€ 732.713,19€ 137.025,19€ 18,70% 11,39%

Azienda 8 311.927 177,00 1762,30 44.334,72€ 23.994,01€ 3.872,20€ 16,14% 8,73%

Azienda 9 518.776 241,00 2152,60 68.382,08€ 37.692,68€ 6.439,98€ 17,09% 9,42%

Azienda 10 271.098 122,00 2222,11 40.656,76€ 20.190,16€ 3.365,35€ 16,67% 8,28%

Page 12: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

CO2 risparmiata con target FR secondo PAN

2020

19,5 Mt CO2

MTEP

8,50

21,4922,62

10,461,13

2,53

Elettricità Riscaldam. /

Raffrescam.

Biofuels Potenziale Res

nazionale

Trasferimenti Potenziale RES

con Import

24,3 Mt CO2

7,6 Mt CO2

51,4 Mt CO23,0 Mt CO2

54,4 Mt CO2

Page 13: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Impianti di generazione da FER: richieste

di connessione attive pendenti

Aggiornamento al 1.04.2010

Wind Sun Biomasses Other

Divisione geografica

1.623 509 177 33

Terna: divisione per fonti

9.472 MW

12.426 MW

18.473 MW

98.115 MW

25.050 MW

15.598

MW

84.733

MW

6.882

MW 3.672

MW

Potenza totale: 163.536 MW

Fonte: Terna ed Enel

Page 14: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Risparmio CO2 obiettivi PAN rinnovabili

elettriche e nucleare, 2020

6,9

0,5 0,91,7 1,9

3,5

Geotermia FV Biomasse Eolico Idro Nucleare

1,1 Mt CO2

2,0 Mt CO2

4,4 Mt CO2

3,9 Mt CO2

8,1 Mt CO2

15,9 Mt CO2FR = 19,5 Mt CO2

Nucleare = 15,9 Mt CO2

35,4 Mt CO2

MTEP

Page 15: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Fonte: Elaborazioni Confindustria su dati Terna 2009

Scenario su sicurezza elettrica e fabbisogno di

energia al 2030 in Italia

445 TWh con CAP 90 milioni t CO2

Termico esistente

175 TWh 70 mil tCO2

Rinnovabiliesistenti

50 TWh

Rinnovabilipotenziali

55 TWh

Fabbisogno necessario

max consentito

165 TWh20 mil tCO2

Import

10 TWhno CO2

Carbone CCS

50 TWh10 mil tCO2

CCGT

25 TWh 10 mil tCO2

Nucleare

80 TWhno CO2

Page 16: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

0

200

400

600

800

1000

1200

Lignite Carbone Olio Gas Carbone

CCS

Emissioni di CO2 nella catena di produzione di

energia elettrica delle diverse tecnologie

Fonte: IAEA, Climate Change and Nuclear Power 2009, pag. 9

0

20

40

60

80

100

120

Tecnologie fossili Tecnologie non fossili

Biomassa IdroEolicoPompaggio Solare

PVNucleare

g CO2/KWh

Page 17: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Lo sviluppo del nucleare nel mondo

Fonte: dati IAEA Maggio 2010

Centrali nucleari in costruzione: 58 nuovi reattori per un totale di 55.800 MW

MW

23.620

7.131

6.520

2.506

1.906

782

1.900

692

1.600

1.600

915

1.325

300

1.165

2.600

1.245

1

1

1

1

1

1

1

2

2

2

4

6

9

23

USA

Pakistan

Giappone

Iran

Francia

Finlandia

Argentina

Ucraina

Slovacchia

Bulgaria

India

Corea

Russia

Cina

2Taiwan

1Brasile

17

Page 18: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Dati supply chain Confindustria-Enel 571 aziende

Ripartizione aziende registrate per disciplina

Montaggi

Elettrici

32

Montaggi

Meccanici

46

Lavori Civili

75

Elettrico

79

Ingegneria 91

Meccanico

248

Analisi RFI

Ripartizione regionale totale aziende registrate

178

92

6754 48

27 20 16 15 14 10 8 5 4 5 3 3 1 10

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

LOM

VEN

PIE

LAZ

EMR

TOS

LIG

SIC

PUG

CAM

FVG

UMB

ABR

BAS

MAR

CAL

TAA

MOL

SAR

N. totale Imprese

Page 19: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

100%6%10%

17%

18%

20%

29%

Forniture

Meccaniche

Opere

Civili

Montaggi Project Mgt. e

Owner's Eng.

Forniture

Elettriche

Forniture

I&C

Totale

La realizzazione di un impianto EPRComposizione costi di realizzazione – Categorie merceologiche [%]

Page 20: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Economicità: struttura costi di generazione

per tecnologia

Struttura percentuale dei costi totali di generazione per diverse tecnologie

con un tasso di sconto del 5% e del 10%

Fonte: IEA, Projected Cost of Generating Electricity, March 2010

20

Page 21: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Il problema dei rifiuti radioattivi in Italia

Rifiuti di II categoriaMedia attività - Fino a 300 anni

Rifiuti di III categoriaAlta attività - Migliaia di anni

7.200

35.668

3.240

8.629

Rifiuti radioattivi

esistenti da

smaltire

Rifiuti radioattivi

esistenti da

smaltire

Metri cubi

Rifiuti derivanti

dall’esercizio di 6

reattori nucleari (da

1.600 MW) per 60 anni

Rifiuti derivanti

dall’esercizio di 6

reattori nucleari (da

1.600 MW) per 60 anni

Fonte: Elaborazioni Confindustria su dati ENEA, Inventario Nazionale Rifiuti Radioattivi, 2010

21

Page 22: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

1,12,8

3,8

0,7

1,0

2,0

8,01,4

0,8

Residenziale Terziario Industria Trasporti TOTALE

Il Piano del Governo sull’efficienza energetica al 2016

4,9

2,1

1,8

2,0 10,8

MTEP

75% usi

termici

25% usi

elettrici

• Coibentazione/dop

pi vetri

• Riscaldamento

efficiente

• Caldaie a legna

• Lampade efficienti

• Elettrodomestici

efficienti

• Scalda acqua

efficienti

• Condizionatori

efficienti

usi termici

usi elettrici

• Riscaldamento

efficiente

• Lampade efficienti e

sistemi controllo

illuminazione

• Condizionatori

efficienti

• Cogenerazione

• Lampade efficienti

• Motori elettrici

efficienti

• Istallazione

Inverters

• Limite emissioni

CO2 (140 g/km) da

raggiungere con

misure su veicoli,

infrastrutturali, ecc.

9,6% dei

consumi finali

2016

10,8 MTEP =

• 126 TWh

• 13 Mld mc

• 63 Mt CO2

13

Page 23: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Gli strumenti di policy per lo sviluppo

dell’efficienza energetica

Efficienza tecnica e

amministrativa

Efficienza

economica

Crescita industriale del paese

• Stabilità del quadro

normativo e regolatorio

• Orizzonte temporale di

medio-lungo periodo

• Finanziamenti strutturali

all’attività di ricerca e

sviluppo

• Campagne di formazione

verso i consumatori

• Semplificazione

amministrativa e

l’armonizzazione degli

standard di efficienza

energetica

• Regime di sostegno per i

produttori, per favorire la

ricerca e lo sviluppo di

nuove apparecchiature

• Incentivi ai consumatori

per promuovere l’acquisto

di prodotti con una classe

energetica superiore

• Identificare gli ambiti

rilevanti nei quali è più

efficace incentivare un

miglioramento

dell’efficienza energetica

• Adottare un approccio

costi-efficacia-benefici,

con analisi preventiva per

indirizzare scelte politiche

di metodologia, di

investimento ed

incentivazione e di corretta

allocazione dei costi

14

Page 24: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Effetti delle misure di efficienza energetica

sulla crescita industriale

Valori cumulati 2010 - 2020

L’analisi ipotizza che l’incremento di domanda dei beni ad alta efficienza possa essere

soddisfatto potenzialmente dall’industria italiana

15

Page 25: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Effetti misure di efficienza energetica

su bilancio dello Stato e sistema energetico

Valori cumulati 2010 - 2020

L’analisi ipotizza che l’incremento di domanda dei beni ad alta efficienza possa essere soddisfatto

potenzialmente dall’industria italiana

16

Page 26: Accademia dei lincei bicocca 20 maggio 2011

Effetti delle misure di efficienza energetica sul bilancio

dello Stato e sul sistema paese

Milioni di € - valori cumulati 2010-2020

Effetti sul bilancio statale - imposte dirette ed indirette

Irpef per maggiore occupazione 4.555

IRES e IRAP per maggiori redditi industria 2.312

IVA per maggiori consumi 18.302

Contributi statali per incentivi -22.817

Accise e IVA per minori consumi energetici -17.781

TOTALE IMPATTO ENTRATE DELLO STATO -15.429

Impatto economico sul sistema energetico

Valorizzazione economica energia risparmiata* 25.616

Valorizzazione economica CO2 risparmiata** 5.190

Impatto complessivo sul sistema paese 15.377

Aumento di domanda 130.118

Aumento produzione 238.427

Aumento occupazione (migliaia di ULA) 1.635

Effetti sullo sviluppo industriale

*Calcolato considerando il valore di 75 dollari al barile di petrolio e un cambio Dollaro-Euro pari a 1,25.

**Calcolata considerando il valore di 25 €/tonnellata di CO2.17