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Biomasse: stato dell’arte e prospettive future
Riccardo Ballesio, Laura Cardinali – SAFE
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Sommario
• Bioenergia nel mondo
• Panoramica europea
• Situazione italiana
• Considerazioni conclusive
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Bioenergie: una realtà vasta e articolata
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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
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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
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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
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«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
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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
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Europa: panoramica filiere (1/2)
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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
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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
Volumi d’affari ed occupati:
2009 27,0 mld € e 283.750 occupati
2010 24,6 mld € e 273.150 occupati
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Europa: panoramica filiere (2/2)
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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%)
Volumi d’affari ed occupati:
2009 11,5 mld € e 134.750 occupati
2010 13,3 mld € e 151.200 occupati
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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
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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
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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
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Italia: produzione di «bio-elettricità» (1/2)
Fonte: Elaborazione SAFE su dati GSE
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
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Italia: produzione di «bio-elettricità» (2/2)
Fonte: Elaborazione SAFE su dati GSE
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
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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
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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
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PAN: che ruolo per la bioenergia al 2020?
Obiettivi PAN al 2020
Fonte: Elaborazione SAFE su dati ECN/EEA 2011, MSE 2010
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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
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Normativa sulla bioenergia: stato dell’arte
FER termiche
Rifiuti
Biocarburanti 2° e 3° generazione
Biometano
… anche per la SEN la bioenergia va valorizzata
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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
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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
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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
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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
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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)
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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)
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