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L’inquinamento dell’aria rappresenta un nodo cruciale nel dibattito internazionale di questi ultimi anni. L’urgenza di individuare nuove strategie energetiche che possano instradare concretamente le attuali e future politiche ambientali si riflette in concreto in due dei principali rapporti internazionali stilati nell’ultimo anno: il World Energy Outlook Special Report 2016: Energy and Air Pollution, pubblicato dall’International Energy Agency (IEA) a giugno 2016, e l’ Annual Energy Outlook 2016, relazione annuale diffusa a settembre 2016 dalla U.S. Energy Information Administration (EIA) per il mercato energetico degli Stati Uniti. Entrambe le previsioni includono proiezioni fino al 2040 sulle emissioni di CO2 derivanti dal settore energetico; il report IEA propone un’analisi a livello mondiale, mentre il rapporto EIA, avente un focus specifico sulla realtà statunitense, avanza una valutazione delle scelte di politica ambientale volte all’ottimizzazione delle emissioni.
In linea con le strategie e gli strumenti formulati dall’IEA, anche l’Outlook dell’EIA, dedicato al mercato energetico USA, permette di evidenziare come le politiche adottate necessitino di adattarsi alle caratteristiche specifiche di ogni singolo paese e regione.
Entrambe le previsioni includono proiezioni fino al 2040 sulle emissioni di CO2 derivanti dal settore energetico; il report IEA propone un’analisi a livello mondiale, mentre il rapporto EIA, avente un focus specifico sulla realtà statunitense, avanza una valutazione delle scelte di politica ambientale volte all’ottimizzazione delle emissioni.
Sia il report mondiale che quello statunitense prendono come riferimento uno scenario di emissioni business-as-usual, assumendo che l’attuale legislazione e la tecnologia rimangano costanti fino al 2040. In entrambi gli Outlook, lo scenario migliore in termini di emissioni deriva da un’estensione delle attuali politiche ambientali e da un loro inasprimento, così come dall’adozione di politiche di successo. Infatti, vengono avanzati scenari di emissione alternativi, basati su assunzioni di natura legislativa (politiche e standard ambientali) e, nel caso dell’Outlook EIA per gli Stati Uniti, anche di natura economica (domanda energetica e crescita). Tuttavia, i principi economici non sono in grado di affrontare appieno la realtà del settore energetico, caratterizzato da una larga instabilità derivante da shock esogeni, eventi casuali e inaspettati, associati a costi e rischi (progresso tecnologico, nuove riserve/stock, guerre, politiche, ecc.). Questo grado di incertezza rappresenta una seconda assunzione chiave nell’interpretazione di entrambi gli Outlook.
Va specificato, inoltre, come ogni outlook differisca a seconda delle istituzioni, date le diverse assunzioni e aspettative, così come le varie metodologie di previsione e i dati utilizzati. Inoltre, la differente politicizzazione del settore energetico (fortemente correlato al PIL) può portare a previsioni non sempre indipendenti.
Ogni Outlook differisce a seconda delle diverse istituzioni, date le diverse assunzioni e aspettative, così come le varie metodologie e i dati utilizzati. Inoltre, la differente politicizzazione del settore energetico (fortemente correlato al PIL) può portare a previsioni non sempre indipendenti.
Strumenti di Regolazione Ambientale e Curva Merit-Order
Lo schema di legislazione ambientale punta ad abbattere i costi delle emissioni, utilizzando una regolazione diretta o strumenti di mercato: mentre la prima si riferisce all’imposizione di standard (ad esempio le specificazioni di efficienza), i secondi si distinguono in metodi basati sul prezzo (tassazione e detrazione fiscale) o sulla quantità (emission trading system and cap). La tassazione crea un incentivo per l’abbattimento ma non lo garantisce, mentre un sistema di trading per le emissioni − ad esempio il Clean Power Plan (CPP) dell’Evironmental Protection Agency’s (EPA) approvato per gli Stati Uniti − garantisce l’abbattimento, creando incertezze nel prezzo di trading della CO2. È fondamentale analizzare la legislazione ambientale per l’impatto diretto che determina sui prezzi energetici, e la curva Merit-Order, che riporta la capacità produttiva di ogni fonte (GW) insieme al suo costo marginale (euro/MWh). Nella figura 1, il settore del carbon fossile (hard coal) stabilisce il prezzo del mercato energetico incontrando la linea di domanda. Riportiamo alcuni esempi di come la legislazione possa influenzare i prezzi energetici:
- Un emission trading scheme, come il CPP americano, aumenta il costo delle emissioni incrementando il costo marginale di produzione per il settore del carbon fossile, ad alta emissione di carbonio. Di conseguenza, quest’ultimo settore scivola a destra nel grafico, lasciando dunque il settore del gas a stabilire il prezzo di mercato.
- Detrazioni fiscali per gli investimenti, o la produzione di rinnovabili, incrementano la capacità produttiva di queste fonti, così da spostare l’intero grafico a destra, lasciando che domanda e offerta si incontrino ad un prezzo più basso.
Figura 1: Curva Merit-Order e Costo Marginale di Produzione.
Il World Energy Outlook IEA: previsioni e analisi di scenario globali
Lo Special Report dell’IEA prende in esame Stati Uniti, Messico, Unione Europea, Cina, India, Sud-est Asiatico e Africa, e i corrispettivi trend di emissioni di CO2 derivanti dal consumo di energia a livello globale. L’Outlook 2040 utilizza uno scenario di riferimento basato sull’estensione dell’attuale legislazione e l’implementazione delle politiche già in programma (New Policies Scenario). L’Outlook sviluppa quindi un secondo scenario, basato sull’implementazione di ulteriori misure restrittive e politiche ambientali di successo, così come l’adozione di tecnologie già disponibili (Clean Air Scenario).
Come illustrato nella figura 2, il Clean Air Scenario prevede un significativo abbattimento delle emissioni di CO2 in tutte le regioni analizzate di circa 8 miliardi di tonnellate di CO2 (8 Gt, gigatonnes). Una porzione significativa è legata alla performance dei paesi in via di sviluppo data l’attuale mancanza di politiche ambientali di rilievo e le aspettative di crescente domanda energetica.
Figura 2: Emissioni di CO2 dal consumo di energia per scenario.
Fonte: IEA Energy and Air Pollution, World Energy Outlook Special Report 2016.
Il Clean Air Scenario prevede un significativo abbattimento delle emissioni di CO2 in tutte le regioni analizzate di circa 8 miliardi di tonnellate di CO2 (8 Gt, gigatonnes). Una significativa porzione è legata alla performance dei paesi in via di sviluppo data l’attuale mancanza di politiche ambientali di rilievo e le aspettative di crescente domanda energetica.
Criteri di scelta e valutazione delle politiche per l’abbattimento delle emissioni
L’IEA enfatizza l’importanza di definire obiettivi ambiziosi di lungo termine, prendendo come riferimento standard internazionali riconosciuti (ad esempio gli standard sanitari dell’OMS, l’Organizzazione Mondiale della Sanità). Le raccomandazioni si basano su una strategia energetica tesa a evitare la produzione di emissioni, basata sull’efficienza energetica, e volta a ridurre il loro impatto ambientale, attraverso la diversificazione verso fonti energetiche più pulite). Infine, viene considerato essenziale al raggiungimento degli scopi previsti un adeguato sistema di controllo e valutazione.
Un elemento centrale alla base di scelte e valutazioni risiede nell’analisi costi-efficacia (cost-effectiveness analysis, CEA), in relazione al costo marginale di abbattimento delle emissioni. La figura 3 mostra la curva del costo marginale di abbattimento delle emissioni. Nella parte sinistra del grafico il costo di abbattimento è negativo, indicando un ritorno economico nell’adozione di queste misure (ad esempio lampade LED, fornelli GPL a gas di petrolio liquefatti). Al contrario, muovendosi verso destra nella curva, l’adozione di misure più significative in termini di potenziale abbattimento può non possedere gli adeguati incentivi economici (ad esempio ristrutturazione e retrofitting). Come sottolineato dall’IEA, l’innovazione tecnologica gioca un ruolo fondamentale nell’abbassare i costi di abbattimento delle emissioni di CO2.
Figura 3: Costo marginale per l’abbattimento delle emissioni di CO2.
L’innovazione tecnologica gioca un ruolo fondamentale nell’abbassare i costi di abbattimento delle emissioni di CO2.
L’Annual Energy Outlook EIA: un focus sugli USA
L’Outlook 2040 dell’EIA sulle emissioni di CO2 derivanti dal consumo di energia negli Stati Uniti varia a seconda delle diverse assunzioni in tema di crescita economica, prezzi energetici e politiche ambientali. La figura 4 riassume sette potenziali scenari, con un raggio di variazione dell’ordine di 800 milioni di tonnellate: esaminandoli, possiamo trarre degli interessanti spunti di politica ambientale.
Figura 4: Emissioni di CO2 dal consumo di energia, 2000–2040 (million metric tons).
Fonte: U.S. Energy Information Administration | A ES-8 annual Energy Outlook 2016.
Lo scenario di riferimento (reference), utilizzato come punto di partenza per l’analisi, come menzionato, include il Clean Power Plan (CPP) e una situazione business-as-usual, assumendo che l’attuale regolazione cessi al termine del suo mandato. Il CPP, imponendo costi addizionali alle fonti energetiche ad alte emissioni, guida il percorso verso una produzione di energia meno carbon-intensive. Il caso NO CPP (come pure il caso in cui non ci sia nessun altro programma federale per la riduzione di emissioni) riflette lo scenario peggiore, insieme a quello di elevata crescita economica, con un forecast del livello di emissioni vicino ai 5468 milioni di tonnellate. Di conseguenza, il migliore scenario possibile implica un’estensione delle attuali politiche ambientali fino al 2040 e una restrizione nel loro rigore (CPP, detrazioni fiscali, standard di efficienza, ecc.). Questa soluzione appare la più praticabile ed economicamente favorevole, poiché porta con sé prezzi energetici bassi e crescenti profitti governativi. Infatti, i prezzi petroliferi sono difficili da controllare, mentre una crescita economica bassa o nulla porterebbe con sé esternalità negative influenzando gli aspetti positivi.
Politiche ambientali e strumenti avanzati per l’abbattimento delle emissioni
Per quanto riguarda gli Stati Uniti, il CPP possiede il potenziale per ulteriori significative riduzioni di emissioni entro il 2040. Al fine di ottenere maggiori benefici, tutti gli Stati federali dovrebbero optare per un mass-based scheme piuttosto che un rate-based scheme, così da coprire le vecchie e le nuove fonti di emissioni, evitando un trasferimento di emissioni o un emission linkage. Inoltre, è desiderabile che il CPP irrigidisca i suoi standard come programmato, raggiungendo il 45 per cento di riduzione nel 2040 rispetto al 2015.
Per ottenere il migliore risultato possibile, il valore delle detrazioni fiscali − come il Production Tax Credit (PTC) per l’energia eolica e l’Investments Tax Credit (ITC) per l’energia solare – dovrebbe rimanere pienamente in vigore fino al 2040, invece di diminuire fino a scadenza (2017–2020).
Nel settore delle costruzioni, le detrazioni fiscali (ITC) per l’acquisto di materiali rinnovabili ed energeticamente efficienti devono essere estese in tutto il loro valore (30 percento), oppure ridotte al 10 percento. I codici energetici federali (energy codes), comprendenti norme tecniche e regole di conformità, hanno bisogno di essere aggiornati costantemente entro il 2040, poiché per le nuove costruzioni si richiedono standard sempre crescenti.
Per il settore dei trasporti, l’EIA ha delineato una Phase 2 di norme riguardanti le emissioni di gas serra provenienti da veicoli medi e pesanti, tra cui miglioramenti nella fuel economy (km per litro). Gli impegni saranno effettivi nel 2021 e aumenteranno il loro rigore nel 2027.
L’EIA ha delineato una Phase 2 di norme riguardanti le emissioni di gas serra provenienti da veicoli medi e pesanti, tra cui miglioramenti nella fuel economy (km per litro). Gli impegni saranno effettivi nel 2021 e aumenteranno il loro rigore nel 2027.
Nel settore industriale, gli impianti di cogenerazione (Combined Heat Power) sono stati alla base dell’efficienza e del risparmio energetico a livello industriale. Ulteriori miglioramenti devono affrontare limiti fisici più stringenti. Le favorevoli detrazioni fiscali (ITC al 10 percento) a vantaggio di questi impianti devono essere estese fino al 2040. Inoltre, il limite di grandezza dell’impianto per l’eleggibilità al programma dovrebbe essere incrementato fino a 25 MW, così come l’applicabilità delle detrazioni fiscali.
Come adattare le politiche ambientali alle diverse economie e domande energetiche?
Il compito dell’economia dell’energia è quello di garantire l’accessibilità attraverso una sicurezza nell’approvvigionamento, prestando attenzione ai costi ambientali. In linea con questo principio, le politiche energetiche e ambientali per l’abbattimento delle emissioni devono essere disegnate a seconda delle caratteristiche di ogni paese e regione, in sinergia con altri scopi specifici.
Ad esempio, nei paesi in via di sviluppo le politiche dovranno dare maggiore rilievo a obiettivi come copertura e accessibilità ai servizi energetici, limitare la crescente domanda energetica e diversificare le fonti di energia verso risorse più pulite. Una regolazione diretta, attraverso la specificazione di determinati standard, appare la via più facilmente percorribile nel breve termine rispetto all’utilizzo di strumenti di mercato più complessi.
Al contrario, in paesi più sviluppati come gli Stati Uniti le politiche per l’abbattimento delle emissioni di CO2 si basano fortemente sugli strumenti di mercato (tassazione, detrazioni, trading scheme, ecc.), adattandosi quindi nel modo migliore alla specifica realtà economica. Queste politiche mirano a obiettivi di più larga scala, come il raggiungimento dell’indipendenza energetica e la capacità di influenzare i mercati.
In questo scenario, il ruolo dell’economia è centrale. I costi marginali di abbattimento delle emissioni evidenziano le politiche energetiche e ambientali percorribili per ogni paese, in relazione alle tecnologie disponibili.
L’adempimento delle politiche di lungo termine discusse richiede un comune impegno a livello internazionale e una condivisione di valori oggettivi, tanto in fase strategica, quanto in fase attuativa. Garantendo una costanza e una coerenza nell’implementazione delle policy energetiche disegnate, a livello globale e nazionale, costituirebbe la base per assicurare il raggiungimento degli obiettivi economici, sociali, ambientali e istituzionali di prospettiva.
Per approfondire
- Annual Energy Outlook 2016 (EIA);
- EPA Clean Power Plan (CPP);
- Investments Tax Credit (ITC);
- Production Tax Credit (PTC);
- World Energy Outlook Special Report 2016: Energy and Air Pollution (IEA).
Foto: “CO2 emissions” (CC BY-NC 2.0) by Ian Britton
