Recensione – The shape and pace of change in the electricity transition

Lo studio dei ricercatori dell’University College London (UCL) è focalizzato sulla complessa relazione tra la riduzione delle emissioni di gas serra, che è l’obiettivo ultimo, e lo sviluppo delle rinnovabili, il più dibattuto tra gli obiettivi strumentali. Per comprendere come evolverà la decarbonizzazione del sistema elettrico mondiale al 2050, gli autori ipotizzano una crescita delle rinnovabili con curva a ‘S’

Questo rapporto analizza il delicato quesito di come fare previsioni in materia di transizione del settore elettrico verso un assetto che contribuisca a fermare l’accumulazione di gas serra in atmosfera, designato nel dibattito corrente con il termine semplificato o semplicistico di «net-zero-carbon».

Gli indicatori fisici sono essenzialmente due: le emissioni che devono scendere, la generazione da fonti rinnovabili che deve crescere. Come disegnare curve realistiche per i prossimi decenni? Le curve su cui oggi lavorano gli economisti e i decisori politici danno esiti contraddittori.

La generazione da rinnovabili mostra tassi di crescita elevati che, assieme alla discesa dei costi, inducono previsioni ottimistiche; ma poiché parte da una quota modesta, qualsiasi estrapolazione lineare fa prevedere incrementi insufficienti a raggiungere gli obiettivi necessari allo scopo. Analogamente frustranti sono le tendenze delle emissioni globali che, dopo la recessione provocata dalla pandemia, stanno tornando al loro livello precedente, senza che la debole tendenza alla riduzione evidente in Europa e negli Stati Uniti appaia in grado di prevalere sull’aumento in Asia e in Africa.

Se avrà un andamento lineare, la crescita delle rinnovabili non sarà sufficiente

Il rapporto fornisce un quadro più incoraggiante, basandosi sulla letteratura in tema di diffusione delle innovazioni, secondo i precedenti di quelle importantissime della telefonia mobile, degli aerei a reazione, delle tecnologie per la produzione dell’acciaio. In questi casi la crescita della quota di mercato viene normalmente tracciata impiegando una curva a S: inizialmente lenta, poi veloce, poi rallentata approssimando la saturazione.

Applicando curve di questo tipo alla generazione da rinnovabili, si trova che curve ben adattate nella parte iniziale ai dati che misurano il decennio appena trascorso forniscono previsioni compatibili con il raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione al 2050 (e fanno anche meglio nel caso del solare fotovoltaico) anche se leggermente al di sotto degli obiettivi nel 2030.

Non c’è dubbio che un ricorso alla famiglia delle curve a S nel prevedere la diffusione delle rinnovabili è solo un tentativo per infilare lo sguardo in un futuro incerto, ma certamente non vi è motivo per ritenere che questa proiezione sia meno giustificata di una proiezione lineare, anzi essa sembra più idonea vista l’analogia con altri fenomeni di diffusione dell’innovazione.

Una curva a ‘S’ come per le innovazioni tecnologiche potrebbe spiegare meglio l’andamento delle rinnovabili

I fondamenti razionali di una curva a S nella diffusione delle innovazioni sicuramente esistono, anche se ciascun settore ha le sue caratteristiche. Tra gli aspetti comuni alle diverse innovazioni si trovano: l’iniziale difficoltà nella diffusione delle conoscenze; successivamente, la moltiplicazione dei canali di trasmissione, la graduale standardizzazione delle soluzioni applicative nell’industrializzazione, gli effetti imitativi nelle preferenze dei consumatori; infine, nella fase di maturità dell’innovazione, la saturazione dei segmenti di mercato più favorevoli che determina rendimenti decrescenti nel procedere alla penetrazione nei segmenti meno favorevoli, dove il termine «favorevole» condensa aspetti tecnici, di preferenze soggettive e di risorse esauribili (e qui, se pensiamo alla generazione da rinnovabili, è facile pensare alle localizzazioni idonee all’eolico e al solare). Su questi aspetti sarebbe utile un approfondimento, che il rapporto non fornisce.

Esso fornisce invece un’ampia rassegna di indicatori della transizione: indicatori fisici riferiti alle quantità, economici riferiti a costi e prezzi, sistemici riferiti alle interazioni. Anche gli obiettivi al 2050 indicati dall’IPCC sono visti nella loro articolazione, scendendo dall’obiettivo principale che riguarda la riduzione delle emissioni a quelli strumentali definiti in termini di crescita delle singole rinnovabili e di contributo degli altri strumenti come l’efficienza.

Il rapporto esamina una varietà di percorsi e di livelli di compatibilità, considerando anche il possibile sviluppo di impianti di CCS e le decisioni possibili in tema di nucleare, che possono modificare significativamente i termini della questione, soprattutto nel periodo 2030-2050. La varietà delle combinazioni tra gli strumenti distingue i vari scenari, pur coerenti con l’obiettivo comune circa le emissioni, che oggi vengono proposti da soggetti diversi.

Lo sviluppo di CCS e un cambio di strategia sul nucleare potrebbero modificare significativamente l’andamento delle emissioni tra il 2030 e il 2050

Il rapporto è focalizzato sulla relazione tra l’obiettivo ultimo, cioè la riduzione delle emissioni di gas serra, e lo sviluppo delle rinnovabili, cioè il più dibattuto tra gli obiettivi intermedi o strumentali. Il rapporto tra i due non è semplice per due cause. Una è l’aumento della domanda di elettricità, fortissimo nei paesi emergenti, che trasforma una crescita veloce della generazione da rinnovabili misurata in quantità in una crescita modesta della loro quota. L’altro, tipico invece dei paesi industrializzati con domanda stagnante, è l’emergere, nel settore complementare della generazione da fonti fossili, di costi irrecuperabili.

Complessivamente, il rapporto offre un’illustrazione attendibile di uno sviluppo positivo possibile. L’ingrediente decisivo dell’impronta ottimistica è la discesa veloce dei costi nei comparti delle rinnovabili. L’ostacolo da superare è l’intermittenza: oggi i sistemi che presentano rinnovabili in percentuale elevata sono basati sull’idroelettrico oppure (esempio Danimarca) bilanciati dall’integrazione con i sistemi confinanti o da un’accumulazione distribuita che a sua volta può essere fornita dalla generazione tradizionale modulabile (a gas, combinata con il riscaldamento), da accumulatori chimici (batterie), da una sapiente integrazione con il sistema gas integrato oggi dai biogas e domani dall’idrogeno. Si sta anche modificando il nucleare (in Francia) per renderlo più modulabile. Soprattutto si confida nel costo calante delle batterie.

La rapida riduzione dei costi delle rinnovabili e l’aumento degli investimenti fanno ben sperare, ma l’intermittenza resta un ostacolo importante

La tendenza positiva è rafforzata dall’orientamento degli investimenti e dei finanziamenti, che hanno ormai superato il punto di svolta (tipping point) tra fossili e rinnovabili: qui il rapporto illustra le tendenze molto interessanti dei mercati finanziari più sviluppati, dando l’impressione che siano destinate a generalizzarsi facilmente nel contesto mondiale, e forse qui c’è un po’ di wishful thinking.

Infine, un cenno sulla pubblicazione. Il gruppo di lavoro alla UCL di Londra guidato da Michael Grubb è di alto livello e indiscutibile serietà. L’editore è la We Mean Business Coalition, un gruppo di organizzazioni ambientaliste, associazioni tra esperti e tra imprese che si propone di catalizzare l’azione imprenditoriale per la sostenibilità e stimolare la politica energetica per accelerare la transizione verso lo zero emissioni nette.

La promozione di cambiamenti per dare alla società un futuro migliore è sostenuta anche da portatori di interessi: un fenomeno tipico del nostro tempo globalizzato, in cui anche l’azione volontaria con finalità sociali richiede livelli di organizzazione e di finanziamento considerevoli.

Un lavoro frutto dell’incontro tra imprese, esperti e ambientalisti per stimolare la politica energetica verso la decarbonizzazione

Gli interessi coinvolti nel settore energetico sono enormi, sia dal lato del nuovo sia e soprattutto dal lato dell’esistente, portatore di ovvie esigenze difensive. Nonostante episodi di uso improprio, verificati e ampiamente denunciati negli Stati Uniti, l’alleanza tra ideali e interessi non può essere respinta a priori: essa richiede attenzione critica alla qualità dei contenuti e alla trasparenza dei finanziamenti. Entrambe presenti nel rapporto in questione.

Michael Grubb, Paul Drummond, Nick Hughes
The shape and pace of change in the electricity transition. Sectoral dynamics and indicators of progress
UCL Institute for Sustainable Resources, We Mean Business Coalition (a cura di) ottobre 2020, pp. 38

Pippo Ranci Ortigosa è membro del Comitato Scientifico di ENERGIA

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