Impatti energetici e ambientali dei combustibili nel riscaldamento residenziale

ENEA 2017

Il presente studio riguarda la valutazione dell’impatto di varie politiche riguardanti il sostegno all’uso di fonti rinnovabili (come le biomasse legnose o i prodotti derivanti da biomasse legnose) o di altri trend (tecnologici o sociali) sulla domanda delle varie fonti energetiche per il riscaldamento di edifici in piccoli impianti e sull’ambiente.

Le problematiche esaminate in questo studio richiedono un inquadramento preliminare nel contesto delle politiche sia di livello nazionale che sovranazionale relative all’energia e alla mitigazione del cambiamento climatico. Si darà qui di seguito conto dei principali elementi che determinano tale contesto.

Le politiche nazionali ed europee degli ultimi anni sono orientate ad una progressiva decarbonizzazione del sistema energetico. Negli usi termici un sostituto dei combustibili fossili è costituito dalla biomassa la cui combustione convenzionalmente è considerata carbon neutral.

Di recente una revisione delle statistiche sui consumi di alcune fonti energetiche, riconsiderate sulla base di indagini campionarie (come l’indagine sui consumi delle famiglie) effettuate dall’ISTAT (2014)3 ha rivelato per l’Italia un consumo molto più cospicuo di biomasse legnose per uso riscaldamento di quanto precedentemente stimato .

Il presente studio, condotto su incarico di Assogasliquidi/Federchimica, si prefigge di valutare l’impatto sul sistema energetico, e in particolare sul settore del riscaldamento domestico, di politiche di decarbonizzazione e di sostegno alle fonti rinnovabili come quelle sulle biomasse e i prodotti derivanti da biomasse previste dalla Strategia Energetica Nazionale (SEN 2013). Tali intenti politici e le corrispondenti misure di incentivo alle biomasse si presuppone avranno impatti energetici, impatti economici sul mercato per combustibili impiegati per gli stessi usi, ed effetti ambientali, in particolare sulla qualità dell’aria. Pertanto si rende necessario accompagnare lo studio con valutazioni integrate dell’impatto in termini energetici, ambientali ed economici.

Nello specifico, l’analisi deve necessariamente guardare, oltre che alle emissioni di CO2, anche agli apporti di altri inquinanti come il particolato (PM), gli ossidi di azoto (NOx), i composti
organici volatili non metanici (COVNM), e dunque agli effetti sulla qualità dell’aria.

Questo studio dunque analizza in maniera approfondita gli aspetti tecnologici e ambientali delle suddette politiche, mediante l’utilizzo di strumenti modellistici per la simulazione di scenari energetico ambientali. Lo studio esamina anche le ricadute economiche delle politiche di sostegno alla biomassa soprattutto in relazione al trattamento fiscale ad esse accordato e gli impatti sugli introiti dello Stato.

Dopo una ampia sezione di inquadramento del problema (capitoli da 1 a 3), il presente rapporto espone la valutazione sugli impatti futuri (all’orizzonte 2020 e 2030) di diversi scenari condotta con l’ausilio di strumenti modellistici. In particolare si espone la metodologia d’impiego del modello energetico TIMES-Italia, in uso presso l’UC-Studi ENEA, per quantificare gli scenari energetici di riferimento ed alternativi con particolare attenzione ai settori più rilevanti per l’analisi (capitoli da 4 a 7). Gli elementi principali di questi scenari, soprattutto in relazione alle fonti energetiche e ai combustibili utilizzati hanno costituito la base per il calcolo delle emissioni di inquinanti atmosferici e la definizione di corrispondenti mappe di concentrazioni degli stessi per mezzo del modello GAINS-Italia (capitoli da 4 a 7).

Tali strumenti, integrati con metodologie per l’analisi di impatto economico (capitolo 8), hanno permesso di evidenziare criticità per il sistema energetico, per segmenti di mercato di interesse, e per la qualità dell’ambiente. Nella sezione conclusiva vengono ripresi questi elementi e integrati con alcune considerazioni e raccomandazioni.

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Sommario

0. Introduzione
Obiettivi
SEZIONE I
1. CONTESTO DI RIFERIMENTO EUROPEO E NAZIONALE
1.1 Gli obiettivi europei al 2020
1.1.1 La Direttiva 2009/28/CE sulle fonti rinnovabili
1.1.2 La Direttiva 2012/27/UE sull’efficienza energetica
1.2 Obiettivi a lungo termine
1.2.1 La Roadmap 2050
1.2.2 La strategia su energia e clima al 2030
1.3 Il quadro normativo nazionale sulle rinnovabili e la Strategia Energetica Nazionale
1.3.1 La normativa nazionale sulle rinnovabili
1.3.2 La normativa nazionale sull’efficienza energetica
1.3.3 La Strategia Energetica Nazionale
2. QUADRO ENERGETICO E EMISSIVO ITALIANO
2.1 Uno sguardo d’insieme
2.1.1 Dipendenza energetica
2.1.2 La fattura energetica
2.2 Il settore elettrico
2.3 Consumi finali
2.3.1 I consumi di energia del settore residenziale
2.3.2 Trend di emissioni di CO2 del settore residenziale
2.4 Serie storiche delle emissioni dei principali inquinanti atmosferici
2.4.1 Fattori di emissione
3. CARATTERIZZAZIONE DEL RISCALDAMENTO DOMESTICO
3.1 Il riscaldamento nel settore residenziale: mercato e tecnologie
3.2 Focus su GPL da riscaldamento
3.2.1 Quadro generale
3.2.2 Il mercato del GPL in Italia
3.2.3 Fiscalità
Gas naturale
3.3 Focus su biomasse per riscaldamento
3.3.1 I consumi delle biomasse in Italia
L’offerta attuale e potenziale da biomasse
3.3.3 Legna, pellet, cippato e bricchette
3.3.4 Vantaggi e svantaggi
3.3.5 Sistemi di incentivazione alle biomasse
3.3.6 La questione ambientale
SEZIONE II
4. L’EVOLUZIONE DEL SISTEMA ENERGETICO E AMBIENTALE ITALIANO AL 2030
4.1 Metodologia
4.2 Il TIMES-Italia e approccio di sistema
4.2.1 Le ipotesi di scenario
4.3 Il modello Gains-Italia
4.3.1 Metodologia e Strategia di Controllo
4.4 Scenari energetici elaborati
5. SCENARIO DI RIFERIMENTO
5.1 Scenario energetico RIF
5.1.1 Il fabbisogno di energia primaria
5.1.2 Il parco di generazione elettrica
5.1.3 I consumi energetici finali
5.1.4 Focus sui consumi energetici nel settore residenziale e terziario
5.1.5 Obiettivi FER al 2020: consumi rinnovabili elettrici, termici e trasporti
5.1.6 Le emissioni di CO2 dello scenario di riferimento
5.2 Scenario emissivo CLE
5.2.1 Emissioni degli inquinanti atmosferici relative allo scenario di riferimento o CLE ENEA
5.2.2 Emissioni di SO2
5.2.3 Emissioni di NOx
5.2.4 Emissioni di PM 2.5
5.2.5 Emissioni di NMVOC (Composti Organici Volatili non metanici)
5.2.6 Analisi di impatto sulle concentrazioni degli inquinanti al 2020 e 2030 RIF_CLE
5.3 Scenario emissivo MTFR
5.3.1 Emissioni di PM 2.5
5.3.2 Emissioni di NMVOC
5.3.3 Analisi di impatto sulle concentrazioni di PM 2.5 al 2020 e 2030
6. SCENARIO BIOCOST
6.1 Scenario energetico BIOcost
6.1.1 Le variazioni nel fabbisogno primario di energia e nel parco di generazione elettrica
6.1.2 I consumi energetici finali
6.1.3 Le emissioni di CO2 dello scenario energetico BIOCost
6.2 Scenario emissivo CLE
6.2.1 Emissioni di SO2
6.2.2 Emissioni di NOx
6.2.3 Emissioni di PM 2.5
6.2.4 Emissioni di NMVOC (Composti Organici Volatili non metanici)
6.2.5 Analisi di impatto sulle concentrazioni degli inquinanti al 2020 e 2030
7. SCENARIO DI DECARBONIZZAZIONE al 2030
7.1 Lo scenario energetico e la metodologia di analisi
7.1.1 Il fabbisogno primario di energia
7.1.2 Le emissioni di CO2 dello scenario energetico DEC
7.1.3 Il parco di generazione elettrica
7.1.4 I consumi energetici finali
7.1.5 Focus sui consumi energetici nel settore residenziale
7.2 Scenario emissivo DEC
7.2.1 Emissioni di SO2
7.2.2 Emissioni di NOx
7.2.3 Emissioni di PM 2.5
7.2.4 Emissioni di NMVOC (Composti Organici Volatili non metanici)
7.2.5 Analisi di impatto sulle concentrazioni degli inquinanti al 2020 e 2030
8. CONFRONTO TRA GLI SCENARI
8.1 Evoluzione dei principali indicatori energetici e delle emissioni di CO2
8.2 Focus sul settore Civile
8.3 Confronto scenari emissivi
8.3.1 Confronto mappe di concentrazione
8.4 Impatti economici
9 Conclusioni
Indice delle figure
Indice delle tabelle
Bibliografia

Fonte: ENEA

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