il vero prezzo del carbone per le nostre centrali

["Andrea Agostini" <lonanoda at tin.it>]

da lanuovaecologia.it

Mercoledì 16 Febbraio 2005

 

ENERGIE|

I costi economici e ambientali della produzione di elettricità

Il vero prezzo del carbone


Mentre la Russia ratificava Kyoto, l'Enel lanciava il suo nuovo programma:
il 50% della produzione sarà coperto dal carbone. Una decisione singolare,
che rovescia il principio "chi inquina paga" 

I nuovi impianti
Le nuove tecnologie di combustione consentono un uso molto più efficiente
del carbone rispetto al passato. I nuovi impianti supercritici consentono di
raggiungere temperature e pressioni molto elevate che si traducono in un'
efficienza netta di conversione elettrica del 45% rispetto a impianti
tradizionali che avevano rendimenti del 37-39%. Per contro tali impianti,
per la logistica più pesante che richiedono, vengono costruiti su taglie
dimensionali elevate (2.000 MW) e comportano la movimentazione di grandi
quantità di materiali in entrata e in uscita come scorie (ceneri di carbone
e gessi provenienti dalla reazione tra calcare e zolfo nei fumi di
combustione).

I cicli combinati
Anche gli impianti a gas hanno avuto un notevolissimo sviluppo tecnologico,
in parte come ricaduta dei progressi fatti dall'industria aeronautica sulle
turbine. Gli impianti a ciclo combinato recuperano il calore accoppiando 2
impianti e raggiungono oggi efficienze di conversione netta del 56-58%.
Questa efficienza va confrontata con quella degli impianti tradizionali a
gas (40%), che con la maggiore pulizia del gas naturale (non contiene zolfo
né ceneri e metalli pesanti, produce quantità infinitesime di polveri
sottili) porta a un bilancio ambientale maggiormente favorevole al gas che
in passato. Per quanto riguarda i costi economici, se si deve partire da
zero, cioè dal cosiddetto greenfield, l'elettricità da gas costa meno di
quella da carbone pulito. Secondo stime effettuate da vari autori e
confermate dalle ricerche presentate dall'Eia, l'agenzia energetica
statunitense, al 2010 tale vantaggio sarà ancora di circa 4 millesimi di
dollaro e solo nel 2025 il carbone presenterà un lieve vantaggio di 1
millesimo di dollaro.
Queste stime confermano come la struttura dei costi dell'elettricità da
carbone e da gas risulti invertita: il gas ha un basso costo di capitale e
un elevato costo del combustibile, esattamente al contrario il carbone e il
nucleare (per l'eolico il costo del combustibile è ovviamente nullo). A
margine va notato anche il maggior costo dell'elettricità da nucleare (+23%
sul gas) e il relativo basso costo dell'eolico (-5% sul carbone e -18% sul
nucleare) che pur avendo vincoli legati alla disponibilità di vento e un
minor numero di ore/anno (2.500 contro 6/7.000 degli impianti convenzionali)
è oggi maturo sul piano dei costi.
Se invece si trasformano impianti vecchi (brownfield), com'è il caso della
trasformazione delle centrali a olio combustibile a carbone o a gas a ciclo
combinato, la situazione cambia a favore del carbone perché i costi di
capitale passano mediamente da 1.200 euro/kW a 750 per gli impianti a
carbone, mentre per gli impianti a gas si passa da 450 a 300. Ciò porta a un
vantaggio del carbone da impianti riconvertiti valutabile in un intervallo
di 3-5 millesimi sul gas, invertendo la situazione rispetto agli impianti
costruiti ex-novo.

I costi ambientali
Per il gas non ci sono emissioni di SO2, polveri e metalli pesanti. Il
confronto si può fare solo per gli ossidi di azoto (NOx) e per le emissioni
di gas serra come l'anidride carbonica. Per gli ossidi di azoto le emissioni
specifiche del kWh da carbone migliorano notevolmente, ma ancora di più
migliorano quelle da impianti a gas a ciclo combinato. Se con la tecnologia
convenzionale il peso del kWh da gas è il 77% di quello del kWh da carbone
(23% in meno), con le nuove tecnologie è del 38% (62% in meno).
Per l'anidride carbonica si ha una situazione simile. Il "peso" del kWh da
gas degli impianti tradizionali è pari al 57% di quello degli impianti a
carbone (43% in meno), mentre con gli impianti nuovi scende al 47% (53% in
meno). Rispetto allo stesso grado di evoluzione della tecnologia il gas
aumenta i vantaggi ambientali rispetto al carbone "pulito".
L'entrata in vigore del Protocollo di Kyoto ha due effetti: da un lato è
necessario internalizzare i costi delle emissioni per finanziare le misure
di riduzione, dall'altro la discussione sui nuovi obiettivi per il 2020 avrà
un diverso peso rispetto alla precedente situazione di stallo.

Co2, quanto ci costi?
I costi per abbattere una tonnellata di Co2 saranno la composizione di
misure diverse. Molte avranno un costo negativo, cioè produrranno un
beneficio economico diretto, altre avranno un costo variabile. Gli
interventi nei vari settori sono una media dei costi (negativi e positivi)
di diverse misure. Si stima che all'inizio il mercato dei "certificati blu"
avrà un valore oscillante sui 10 euro/t e nel medio periodo del doppio.
Conteggiando in questi termini i benefici del gas rispetto al carbone, il
primo presenta un differenziale di costo per Kyoto compreso in un intervallo
più ampio dei vantaggi dell'elettricità da carbone "brownfield".
Il Piano nazionale di allocazione delle emissioni presentato all'Ue dal
governo italiano consente un'enorme libertà di emissioni di Co2 al settore
elettrico, che invece di avere un obiettivo tipo Kyoto (-6,5% sul 1990) si
vede regalare circa 50 milioni di tonnellate di Co2 rispetto alle 124 che
emetteva nel 1990, col risultato paradossale che il settore elettrico
potrebbe espandere il carbone e allo stesso tempo vendere i permessi di
emissione.

Chi inquina paga?
I vantaggi economici aziendali della produzione di elettricità da carbone da
impianti riconvertiti hanno un corrispettivo di svantaggi economici pubblici
legati al differenziale di emissioni di Co2. L'ampia libertà di inquinare
data al settore elettrico comporta che bisognerà reintrodurre una forma di
carbon tax legata alle emissioni di Co2, rovesciando il principio assunto
dall'Ue che chi inquina paga.
Un altro aspetto riguarda l'effetto del vantaggio economico del carbone
sulla produzione annuale: la "borsa elettrica" favorisce il carbone da
impianti riconvertiti che funzioneranno 7.000 ore l'anno e più. Ciò
significa che il carbone sarà prevalente nella base del carico elettrico
annuale, dopo le fonti "obbligate" (importazioni, idroelettrico ad acqua
fluente, impianti a cogenerazione ed ex CIP 6/92, fonti rinnovabili) e a
scapito degli impianti a gas che prevedibilmente funzioneranno meno.

Il piano dell'Enel
Prendiamo in esame il piano industriale dell'Enel per vedere quali vantaggi
aziendali e quali svantaggi pubblici derivano dalla scelta del carbone. La
strategia annunciata è di coprire il 40% del mercato italiano con la
seguente composizione: 47% a carbone, 1% olio combustibile, 32% da
idroelettrico e fonti rinnovabili, 20% dal ciclo combinato a gas: produzione
netta 145,6 TWh, emissioni 69,1 MtCo2. E se invece si scegliessero i cicli
combinati a gas al posto del carbone? La produzione netta sarebbe la stessa
ma le emissioni calerebbero a 51,7 MtCo2. Con le ipotesi assunte, la
differenza per il solo piano Enel è di almeno 17,4 milioni di tonnellate di
Co2.
Qual è il "costo di Kyoto" scaricato sulla collettività? Nel breve periodo
con un costo di 10 euro/t avremmo 174 milioni di euro/anno, per arrivare al
doppio nel medio periodo.
Quanto ci guadagna l'Enel? Valutando in 3-5 millesimi di euro il vantaggio
del carbone pulito sul gas a ciclo combinato (nel caso "brownfield"), il
vantaggio dell'Enel sarebbe di 119-194 milioni di euro/anno.
Inoltre la co-combustione di biomasse negli impianti a carbone (fino al 10%
dell'elettricità prodotta e il 20% in massa di combustibile) è in fase di
sperimentazione. Se fosse realizzata porterebbe le emissioni specifiche del
carbone sul livello di quelle dell'olio combustibile da vecchi impianti,
riducendo della stessa percentuale (10% delle emissioni da carbone) i costi
sulla collettività. E consentirebbe allo stesso tempo l'emissione di
certificati verdi valutabili in circa 8 centesimi/kWh. Così, con il 10% di
elettricità rinnovabile da un impianto a carbone pulito, si coprirebbe l'
intero ammontare di una carbon tax a 10 euro/tCo2 applicata alle emissioni
totali di CO2: un altro vantaggio aziendale e un ulteriore motivo per
tassare in modo coerente le emissioni del settore elettrico.
Se il Piano di allocazione avesse spalmato gli obiettivi di Kyoto su tutti i
settori - anziché consentire un'esplosione dei permessi di emissione al
settore elettrico - come riferimento dovremmo prendere una riduzione del
6,5% rispetto alle emissioni del 1990 (110,5 MtCo2, secondo il Piano
nazionale delle emissioni). Poiché l'Enel dichiara di coprire il 40% del
mercato, si potrebbe attribuire la stessa quota di obiettivo ipotetico di
41,2 MtCO2.
Lo scenario ufficiale presenta dunque una distanza dall'obiettivo stimabile
in 27,8 MtCo2 e un costo complessivo di 278 milioni di euro/anno per la
collettività, una sorta di carbon tax "implicita" scaricata sulla
collettività.

Giuseppe Onufrio