venerdì, dicembre 30, 2011

World Energy Outlook 2011: cosa c'è di nuovo?


Di Francesco Aliprandi


La IEA pubblica dal 1993 dei report annuali contenenti proiezioni a medio e lungo termine sull'andamento mondiale del mercato dell'energia; anche questa edizione come la precedente si sofferma su tre scenari, uno denominato standard ("BAU") e altri due definiti "nuove politiche" e "450"; il primo è in relazione a impegni politici - sebbene solo formali - presi dalle nazioni per affrontare i problemi energetici e ambientali, il secondo deve il nome alla concentrazione massima in ppm di CO2 atmosferico che dovrebbe permettere di non superare tramite opportune azioni volte a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Gli approfondimenti riguardano le prospettive energetiche in Russia, il mercato del carbone - domanda, offerta e investimenti - e alcuni argomenti speciali: le prospettive del nucleare nel dopo Fukushima  e i sussidi alle varie forme di energia.




"Se non cambi direzione, non puoi che finire dove sei diretto" 

La domanda di energia dopo un 2009 fiacco rimbalza nel 2010 di un 5% e l'intensità energetica peggiora per il secondo anno consecutivo, portando le emissioni di CO2 a un nuovo record; le incertezze a breve termine causate da una crisi economica perdurante non cambiano il quadro generale, che vede una crescita della domanda di energia, del GDP e della popolazione fino al 2035. L'aumento dei costi nell'upstream conferma la fine del petrolio a basso costo (il famoso cheap oil), mentre per il gas naturale è prevista una nuova età dell'oro e il destino del carbone dipende dalle scelte politiche che verranno (o non verranno) prese.




Se nel report 2010 il picco del petrolio si era meritato addirittura un intero riquadro in evidenza, questa edizione nemmeno lo cita: fino al 2035 la produzione "all liquids" cresce senza sosta, e l'estrazione di greggio raggiunge i 72 mbpd. Beninteso, ammesso che si scovino da qualche parte 47 mbpd per compensare il declino dei giacimenti esistenti.


Produzione mondiale nel 2035 secondo lo scenario "BAU" in mbpd. Errori di arrotondamento presenti nel testo.

Dato che anche indossando le più rosee delle lenti non si possono prevedere nuovi mari del Nord o Arabie Saudite comodamente trivellabili, altre fonti dovranno compensare: unconventional (non solo oil sands ma anche petrolio da kerogene, ultrapesante, Coal To Liquids e Gas To Liquids), liquidi derivati dall'estrazione di gas naturale e biocarburanti. Vale la pena notare che nello scenario "450" da questi ultimi dovrebbero arrivare addirittura 7.8 mbpd.

Un riquadro in evidenza informa sul nuovo arrivato, il "light tight oil" - corrispettivo geologico dello shale gas - che è divenuto economicamente attraente grazie ai miglioramenti tecnologici e all'innovazione industriale. Leggendo con attenzione si scopre che la produzione per pozzo è bassa e declina molto rapidamente, per cui basta un mese di maltempo che impedisca o rallenti i lavori di trivellazione di nuovi pozzi per avere un calo nell'output. Il prezzo di pareggio per questa attività estrattiva è attorno ai 50$ al barile.



A tutto gas

Indipendentemente dalle scelte future il gas naturale peserà sempre di più nella bilancia energetica dei vari paesi; la percentuale di produzione di tipo unconventional a livello mondiale (shale gas e coalbed methane) sale al 22% dal 13% del 2009, ma negli USA ad esempio arriva al 64%, non potendo più a quel punto essere definita "non convenzionale". Per il resto le proiezioni del WEO 2011 sono meno estreme di quelle presentate nello speciale di Giugno "Are we entering a golden age of gas?", nel quale si prospettava una crescita della domanda del 2% annuo, fermandosi ad un più contenuto +1.7% da qui al 2035.


1980200920152020202520302035Incremento annuo
Russian.d.5726796927798228581.6%
Cina14851351762122522904.8%
Iran41371371511651952251.9%
Qatar3891601741802052193.5%
Algeria13781071341471601713.1%
Australia947781201311441584.8%
Turkmenistann.d.387189981091204.5%
India2466378911051203.7%
Nigeria223405675911106.2%
Alcuni dei principali produttori mondiali di gas naturale; valori annui espressi in bcm.

La maggior parte della domanda futura proviene dal settore elettrico, grazie alla maggiore efficienza - e ora anche flessibilità - delle centrali a ciclo combinato, che permettono di seguire meglio la variabilità delle richieste dell'utenza e ampliano le possibilità di integrare l'energia generata da fonti rinnovabili; l'altro settore che vede un grosso aumento della richiesta di gas naturale è quello civile, per riscaldamento degli ambienti e dell'acqua: si pensi infatti che oggi solo il 10% delle abitazioni cinesi ha accesso alla rete del metano, e sono in atto politiche incentivanti per promuoverne l'uso in modo da diversificare il mix energetico e abbattere l'inquinamento atmosferico.


Elettricità e rinnovabili

Nel 2035, secondo lo scenario "BAU", il mondo avrà bisogno di 39368 TWh di energia elettrica; circa il 60% degli impianti oggi in funzione o in costruzione saranno ancora operativi per quella data, quindi anche le emissioni di CO2 sono già oggi determinate a meno di azioni politiche che impongano chiusure anticipate o retrofitting delle centrali esistenti (ad esempio con tecnologia CCS). Il documento WEO prevede per la potenza aggiuntiva che verrà allacciata alla rete nei prossimi anni una fortissima componente derivante da fonti rinnovabili: il 60% nei paesi OECD, circa la metà negli altri; il peso sulla produzione di energia elettrica è però molto inferiore a causa del basso fattore di capacità, problema testimoniato dall'ammissione che sarà necessario 1 MW da impianti flessibili ogni 5 MW di rinnovabili; i costi aggiuntivi per l'integrazione delle energie alternative sono notevoli, variando da 5 a 25 $/MWh, suddivisi in costi di integrazione della rete di trasporto e distribuzione, costi operativi di bilanciamento e costi dipendenti dalla capacità aggiuntiva necessaria per soddisfare la domanda anche in caso di mancata produzione da rinnovabili.



Cambiamenti climatici e scenario "450"

Un'analisi dettagliata rivela che l'80% delle emissioni di biossido di carbonio dello scenario "450" deriva da impianti già esistenti; in mancanza di azioni urgenti e incisive basteranno altri 6 anni al ritmo di crescita attuale per arrivare al limite superiore, e a quel punto per centrare l'obiettivo di contenimento ogni ulteriore impianto dovrebbe essere di tipo carbonio neutrale, una prospettiva costosissima e probabilmente impraticabile dal punto di vista politico.

Nel rapporto viene ipotizzato che diverse nazioni applichino delle misure atte a ridurre le emissioni; ordinando i risultati ottenibili si vede che le dieci misure più incisive comportano il 54% della riduzione, e le prime cinque il 42%. Va anche sottolineato che fra queste ultime ben tre sarebbero a carico della Cina e una dell'India.



L'energia che viene dall'est

Tre capitoli sono dedicati alla Russia: nel 2010 è stato il primo paese produttore di petrolio, il più grande estrattore ed esportatore di gas naturale e il quarto consumatore di energia (alle spalle di Cina, USA e India).

Possiede il 13% delle riserve di petrolio, il 26% del gas e il 18% del carbone, ma molti giacimenti si trovano in zone dal clima molto rigido: un esempio per tutti è il mega giacimento Shtokman, nel mare di Barents, che dovrebbe iniziare a produrre entro la fine del decennio in corso. La produzione di petrolio rimarrà quasi stabile scendendo a poco meno di 10 mbpd, mentre l'estrazione di gas naturale passerà dagli attuali 637 a 858 bcm; vale la pena notare che per quanto riguarda il gas riserve consistenti sono già note anche se non sfruttate, mentre circa un terzo della produzione di petrolio nel 2035 dovrebbe provenire da giacimenti ancora da scoprire.


Risorse provateURRProduzione cumulativa
Petrolio
(Miliardi di barili)
77480144
Gas
(Trillion cubic meters)
2612721
Riserve di petrolio e gas naturale in Russia; 1bcm = 0.001 tcm = 0.82 Mtoe


La competizione fra Europa e Cina è un argomento importante. Il gas russo continuerà a essere venduto con contratti a lungo termine e utilizzando gasdotti, per cui i problemi fisici di una eventuale diversione dei flussi si sommano a considerazioni economiche che rendono poco plausibili i cambiamenti in corsa; d'altra parte la maggior parte dei giacimenti destinati al mercato cinese si trova nella Siberia orientale, ma essendo costosi da mettere in produzione e separati dalle infrastrutture esistenti la Russia punta intanto sul gasdotto Altai, 2600 km colleganti entro il 2015 il cuore delle riserve russe (Urengoy, Yamburg, Zapolyarnoe) alla Cina, obbligandola così a pagare un prezzo simile a quello praticato sul mercato europeo.

Nel medio e lungo periodo è probabile che il confronto fra Cina ed Europa avverrà sul piano politico ed economico con azioni volte a promuovere lo sfruttamento di giacimenti e lo sviluppo infrastrutturale in alcune zone piuttosto che in altre.



Carbone: lascia o raddoppia?

Con circa mille miliardi di tonnellate in riserve accertate - equivalenti a circa 150 anni al consumo attuale - il carbone rappresenta di gran lunga l'idrocarburo più abbondante e allo stesso tempo quello al quale si rivolgono maggiormente le economie emergenti a causa del suo basso costo. Nell'ultimo decennio più dell'80% dell'aumento della domanda di carbone è venuto dalla Cina, che nel 2010 da sola ha rappresentato il 47% della richiesta mondiale, mentre nel medesimo periodo l'India si è confermata al terzo posto, alle spalle degli Stati Uniti, e per il futuro le previsioni vedono Cina e India coprire i due terzi dell'aumento di domanda fino al 2035; nei paesi OECD invece, anche nello scenario "BAU", si prevede al più un leggero aumento del consumo fino al 2020 per poi tornare ai livelli attuali dopo altri quindici anni.


I paesi con le maggiori riserve di carbone (fonte BP Statistical Review of World Energy 2011)
Le politiche ambientali ed energetiche possono decidere delle sorti del re carbone, tramite l'adesione a rigorosi protocolli internazionali di abbattimento delle emissioni di CO2 e l'utilizzo di centrali di ultima generazione ultra-supercritiche piuttosto che l'uso di sussidi per mantenere bassi i prezzi dell'elettricità e favorire le industrie nazionali.



Ridimensionamento nucleare

Il disastroso tsunami che ha colpito il Giappone in Marzo e danneggiato seriamente 4 reattori a Fukushima ha riaperto le discussioni sulla sicurezza delle centrali atomiche, arrestando i proclami di "rinascita nucleare" che da qualche tempo si udivano con sempre più frequenza: per questo motivo è stato inserito uno speciale scenario "450 Low Nuclear" che mantiene immutato l'obiettivo da centrare per il 2035 riguardo le emissioni, ma assegnando una percentuale inferiore all'energia elettrica proveniente da centrali termonucleari.

La trasformazione richiesta nel settore elettrico è ancora più ambiziosa di quella ipotizzata nello scenario "450": la produzione di elettricità da centrali alimentate a idrocarburi scende dal 67% nel 2009 al 38% nel 2035, per quelle nucleari si dimezza dal 13% al 7%, la potenza installata in fonti rinnovabili raggiunge i 6000 GW, la tecnologia Carbon Capture and Storage è applicata su larghissima scala (820 GW). Seguire questa strada sarebbe non solo costosissimo - 1500 miliardi di dollari in più rispetto allo scenario "450", che a sua volta ne prevede 15000 in più rispetto a quello "nuove politiche" - ma dipenderebbe anche dal raggiungimento di risultati eroici nell'impiego di tecnologie a basso tenore di carbonio che non sono ancora state dimostrate.



Un confronto col passato

Per concludere, nella tabella sottostante sono confrontate alcune grandezze degli ultimi tre rapporti.


Domanda di energia nel 2030 (Mtoe)Energia elettrica generata nel 2030 (TWh)Crescita annua del GDP fino al 2035Crescita annua della popolazione fino al 2035Prezzo del barile nel 2035 (attualizzato)Prezzo del barile nel 2035 (nominale)
WEO 200916790342923.1%1.0 %115189.65
WEO 201016941347163.2%0.9%113204.1
WEO 201117173354683.6%0.9%140247.2
Riferimento 200912132 (+42%)20043 (+77%)
Le caselle con fondo verde si riferiscono a proiezioni al 2030. (Sì, nel WEO 2009 c'erano veramente due cifre significative dopo la virgola nelle previsioni di prezzo al 2030.)

7 commenti:

armando boccone ha detto...

Nella Legenda che sta sotto la cartina è indicato "Germania" in corrispondenza del quadratino giallo ma nella cartina col colore giallo è indicato il Sud Africa.
Armando

armando boccone ha detto...

...e sono invertiti i colori riferiti all'Australia e all'India.
Armando

Hydraulics ha detto...

Armando, hai perfettamente ragione. Avevo aggiornato la legenda da una cartina del 2008 ma non la corrispondenza sulla mappa.

Ho corretto, spero che Lou possa inserire la nuova cartina.

lou del bello ha detto...

senz'altro :)

stefano ha detto...

bello..corro a comprare il suv..

Antonio ha detto...

scusate l'ignoranza in materia di energia...ma qual è l'opinione di aspo rispetto al WEO non l'ho capito...

Antonio ha detto...

scusate l'ignoranza in materia di energia...ma qual è l'opinione di aspo rispetto al WEO non l'ho capito...