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1Pisa, 15 Dicembre 2017
A
EVOLUZIONE DELLE RINNOVABILI NEL PANORAMA ENERGETICO INTERNAZIONALE
di Sauro Pasini
Pisa, 15 Dicembre 2017
La presente Relazione costituisce, limitatamente alle Rinnovabili,un aggiornamento della Relazione:
'Panorama Energetico Internazionale e sua evoluzione’di Bernardino Billi e Sergio Ligasacchi con il supporto di Sauro Pasini,
presentato al Seminario EEE dell’ 8 Aprile 2016
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
2Pisa, 15 Dicembre 2017
Evoluzione delle rinnovabili
ENERGIA PRIMARIA (2015)Energia primaria per fonte Peso delle diverse fonti
2.5%2014
*Renewables includes wind, solar, geothermal, biomass, and biofuels
3.2%
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
3Pisa, 15 Dicembre 2017
L’energia primaria nel 2016 è cresciuta del 1%, ben al di sotto della media degli ultimi 10 anni, pari a 1.8%, ma in linea con i valori degli ultimi 3 anni. La crescita maggiore viene dall’olio, seguito dal gas e dalle rinnovabili.
4Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
IL PESO DELLE RINNOVABILI SULLA PRODUZIONE ELETTRICA (2016)
A fine 2016 le rinnovabili pesano per circa il 30% della capacità installata e sono in grado di produrre il 24.5% di tutta l’elettricità prodotta
5Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
CAPACITÀ GLOBALE RINNOVABILI(*) INSTALLATA (2016)
Il 2016 ha visto la massima crescita delle rinnovabili, con circa 161 GW di nuova capacità installata (+9%), per una capacità globale di 2017 GW
* Renewables includes wind, solar, geothermal, biomass, and biofuels
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
NUOVA CAPACITÀ INSTALLATA NEL MONDO (2016)
6Pisa, 15 Dicembre 2017
Le rinnovabili hanno contribuito per il 62% della nuova capacità installata. Per la prima volta il fotovoltaico è cresciuto più di ogni altra forma di generazione (al netto dei decommissioning), trainato dalle installazioni in Cina
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NUOVA CAPACITÀ INSTALLATA IN EUROPA (2016)
7Pisa, 15 Dicembre 2017
Circa il 90% della nuova capacità installata in Europa nel 2016 è da fonti rinnovabili
10 MWe
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EVOLUZIONE DEL PESO DELLE DIVERSE FONTI SULLA PRODUZIONE ELETTRICA
8Pisa, 15 Dicembre 2017
La generazione da rinnovabili crescerà rapidamente, passando dal 24% nel 2016 al 30% nel 2022, riducendo rapidamente il gap con il carbone (ha già superato la generazione da gas).
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EVOLUZIONE DEGLI INVESTIMENTI NELLE RINNOVABILI
9Pisa, 15 Dicembre 2017
Nel 2016 il record nella capacità installata è stato ottenuto nonostante la sensibile riduzione negli investimenti
$300bn
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EVOLUZIONE DEI COSTI DELLE TECNOLOGIE (EXPERIENCE CURVES)
11Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
PREZZI DEL SOLARE E DELL’EOLICO IN FUNZIONE DELLA DATA DELLE GARE
Uno dei motivi della sensibile riduzione dei costi su tutta la catena del valore, oltre all’evoluzione tecnologica, è stata la competitività delle gare per l’installazione di nuovi impianti
12Pisa, 15 Dicembre 2017
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WORLD RECORDS DEI COSTI DELLE RINNOVABILI
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COSTI MEDI DI PRODUZIONE (LCOE) PER LE DIVERSE TECNOLOGIE
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PESO DELLA GENERAZIONE DA RINNOVABILI, GRANDE IDRO ESCLUSO (2006‐2016)
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MAX. PENETRAZIONE DELLE RINNOVABILI NON PROGRAMMABILI
15Pisa, 15 Dicembre 2017
L’integrazione di maggiori percentuali di rinnovabili in rete richiederà. sistemi elettrici più flessibili e lo sviluppo di regole di mercato e politiche in grado di garantire economicità e sicurezza di fornitura
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EVOLUZIONE % DELLA GENERAZIONE DA RINNOVABILI (2016‐2022)
17Pisa, 15 Dicembre 2017
18Pisa, 15 Dicembre 2017
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PREVISIONI DI SVILUPPO DELL’EOLICO CONFRONTATE COL DATO REALE
Le previsioni più accurate sono state sviluppate da Greenpeace o dalle associazioni di settore
19Pisa, 15 Dicembre 2017
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PREVISIONI DI SVILUPPO DEL SOLARE CONFRONTATE COL DATO REALE
Le previsioni sul solare sono state sempre sottostimate in tutti gli scenari
20Pisa, 15 Dicembre 2017
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STIMA DELL’EVOLUZIONE FUTURA DEL SOLARE FATTA DA DIVERSE ORGANIZZAZIONI
21Pisa, 15 Dicembre 2017
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SOLARE ED EOLICO DOMINERANNO LA GENERAZIONE ELETTRICA DEL FUTURO
Nel 2040 eolico e solare peseranno per il 48% della capacità installata e genereranno il 34% dell’elettricità, contro rispettivamente il 12% ed il 5% di oggi. Le rinnovabili raggiungeranno una penetrazione del 74% in Germania, del 38% negli USA, 55% in Cina e 49% in India.
22Pisa, 15 Dicembre 2017
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SOLARE ED EOLICO ATTIRERANNO IL 60% DEI NUOVI INVESTIMENTI NELLA GENERAZIONE
Ren70%
23Pisa, 15 Dicembre 2017
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L’EVOLUZIONE DELLA STRUTTURA DELLA GENERAZIONE ELETTRICA
La struttura della generazione Priorità di dispacciamento Gestione della flessibilità
Large scale renewableIntegration into the electricitysystem
Distributed energy systems to maximize: Energy system efficiency Local renewable integration Resiliency
Electrification of consumption, e.g. Heat Pump, E‐Car
24Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
IL NUOVO ECOSISTEMA ENERGETICO
Batterie e veicoli elettrici giocheranno un ruolo chiave nelle nuove trasformazioni
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
25Pisa, 15 Dicembre 2017
Storage: una tecnologia abilitante
26Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
PESO DELLE DIVERSE TIPOLOGIE DI ACCUMULO NEL SETTORE ELETTRICO
27Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
CAPACITÀ INSTALLATA DEI SISTEMI ELETTROCHIMICI
(1515 MW)
28Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
LE DIVERSE SCALE DELLE BATTERIE
29Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
EVOLUZIONE DEL COSTO DELLE BATTERIE AGLI IONI DI LITIO
La rapida discesa nei prezzi delle batterie è dovuta sia a miglioramenti tecnologici ed economie di scala, ma anche alla aggressiva competizione fra i produttori creata dalla over‐capacity produttiva (la vendita di veicoli elettrici nel periodo 2011‐2015 è stata infatti inferiore alle aspettative).
Anche per il futuro è prevista una feroce competizione, che spingerà i produttori a sviluppare nuove chimiche ed a ridurre i costi di produzione
30Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
EVOLUZIONE DELLO STORAGE STAZIONARIO (GW)
Il mercato dello storage raddoppierà 6 volte fra il 2016 ed il 2030, raggiungendo una capacità totale di 125 GW/305 GWh, con una curva di crescita che ricorda molto quella del fotovoltaico tra il 2000 ed il 2015.
Questa tecnologia sarà essenziale per favorire l’integrazione di una crescente percentuale di energie rinnovabili.
31Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
EVOLUZIONE DELL’IMPORTANZA DELLE DIVERSE TIPOLOGIE DI STORAGE STAZIONARIO (GW)
Attualmente il mercato è dominato dalle installazioni fatte dalle utilities (84% della capacità installata nel 2016) A partire dal 2021 lo storage «a monte del contatore» diventerà il segmento principale.
32Pisa, 15 Dicembre 2017
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EVOLUZIONE DELLO STORAGE NELLA MOBILITÀ ELETTRICA (GWh)
Bloomberg prevede una domanda annuale di batterie per il mercato dell’auto elettrica di 408 GWh nel 2025, che si sommerà ad una richiesta di 65 GWh per il mercato stazionario.
Nei prossimi 5 anni è prevista l’installazione di ulteriore capacità produttiva pari a 154 GWh, che porterà la capacità totale a 273 GWhnel 2021.
Nel 2030 si aspetta una domanda di 200 GWh di accumulo prima del contatore
34Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
IL PESO DEI VEICOLI ELETTRICI (2016)
35Pisa, 15 Dicembre 2017
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CONFRONTO FRA LA VENDITA DI EV E FCV
36Pisa, 15 Dicembre 2017
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EVOLUZIONE DEL MERCATO DELLE AUTO ELETTRICHE (1000 unità/anno)
37Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
PREVISIONI DI VENDITE DI VEICOLI ELETTRICI AL 2040
Vendite annuali di auto Parco auto circolante
38Pisa, 15 Dicembre 2017
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PREVISIONE VENDITE VEICOLI ELETTRICI
39Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
DISPONIBILITÀ MODELLI AUTO ELETTRICHE
40Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
IMPATTO DELLE BATTERIE SUL COSTO DELLE AUTO ELETTRICHE
I costi sono per il mercato USA, per il segmento medio (k$ 2016 e %)
41Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
CAPACITÀ PRODUTTIVA DI BATTERIE AGLI IONI DI LITIO, Q1 2017 (GWh)
Le vendite di veicoli elettrici nel periodo dal 2011 al 2015 sono state sensibilmente inferiori alle aspettative, generando una ridotta vendita di batterie
Ma il 2016 ed il 2017 hanno visto un aumento delle vendite, che hanno generato una domanda di oltre 6 GWh per quadrimestre
Panasonic ha dominato le vendite, grazie all’accordo con Tesla, ed è aumentata pure BYD. In calo AESC legata alla Nissan LEAF
Nel 2016 i veicoli elettrici hanno utilizzato oltre 20 GWh, mentre la capacità produttiva è 5 volte superiore.
42Pisa, 15 Dicembre 2017
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
L’ESPERIENZA NORVEGESE
Su una capacità globale installata pari a 5… GW (dato 201..) le rinnovabili contribuiscono a fine 2015 per 785 GW, ripartiti per area geografica come mostrato in figura
Panorama Energetico Internazionale e sua Evoluzione
OUTLOOK AL 2040 (BNEF)
91Pisa, 8 Aprile 2016
Eolico e solare peseranno per il 48% della capacità installata e per il 34% dell’elettricità prodotta, contro il 12 % ed il 5% di oggi
Le rinnovabili raggiungeranno una penetrazione del 74% in Germania, 38% negli USA, 55% in Cina e 49% in India
Il fotovoltaico di piccola taglia incomincerà a giocare un ruolo importante: 24% dell’elettricità generata in Australia, 20% in Brasile, il 12% in Giappone, il 5% in Usa e India.
I veicoli elettrici favoriranno l’aumento della penetrazione elettrica e contribuiranno al bilanciamento della rete: in Europa e negli Usa consumeranno il 13% ed il 12% rispettivamente dell’elettricità generata
La struttura del sistema di generazione sarà profondamente cambiata e il Demand Management e lo Storage saranno tra gli attori principali nella gestione della variabilità
… piccolo, distribuito e interconnesso è bello