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Se e come biometano e idrogeno rinnovabile possono aiutare a ridurre le importazioni russe

Biometano

Già nel lontano 2000 la Commissione Europea pubblicò un Libro Verde intitolato “Verso una strategia europea per la sicurezza dell’approvvigionamento energetico”

L’8 marzo 2022 la Commissione Europea ha pubblicato la sua comunicazione “Joint European Action for more affordable, secure and sustainable energy”, denominata “REPowerEU”. La comunicazione era una reazione immediata all’invasione russa dell’Ucraina e aveva l’obiettivo di “rendere l’Europa indipendente dai combustibili fossili russi ben prima del 2030”.

Il 18 maggio la Commissione Europea ha pubblicato un ulteriore pacchetto di documenti, che approfondisce gli obiettivi aspiranti fissati nella pubblicazione dell’8 marzo. Sulla base sia della precedente comunicazione che degli ulteriori dettagli diffusi il 18 maggio, analizzeremo le proposte UE per il biometano e l’idrogeno, valutando gli obiettivi per aumentare significativamente la produzione di gas rinnovabile entro il 2030.

Anche se il documento dell’8 marzo ha definito chiaramente l’ambizione, non ha indicato un percorso attraverso il quale potrebbe essere raggiunta. Poiché la comunicazione è stata pubblicata entro tre settimane dall’invasione russa dell’Ucraina, questa mancanza di dettagli forse non sorprende e, nella sua conclusione, la comunicazione afferma che “La Commissione è pronta a sviluppare un piano REPowerEU, in collaborazione con gli Stati membri , entro l’estate, per sostenere la diversificazione degli approvvigionamenti energetici, accelerare la transizione verso le energie rinnovabili e migliorare l’efficienza energetica”. Il documento del 18 maggio si intitola “Piano REPowerEU”, quindi presumibilmente si tratta del documento che a marzo si diceva sarebbe stato rilasciato “entro l’estate”.

Tuttavia, sebbene contenga maggiori dettagli, questo secondo documento non dettaglia ancora un piano attuabile chiaro mediante il quale l’ambizione potrà essere realizzata, e sembra basarsi in modo significativo sulle politiche che dovranno essere messe in atto dai singoli Stati membri per incentivare gli investimenti richiesti.

I DATI SUL BIOGAS E BIOMETANO IN EUROPA

Nel 2020 la produzione totale di biometano in Europa è stata di circa 32 TWh (3 miliardi di metri cubi di gas naturale equivalente), essendo cresciuta da circa 5 TWh nel 2011. Ciò rappresenta un tasso di crescita annuale composto di circa il 23%.

La produzione totale di biogas grezzo nel 2020 – la maggior parte del quale utilizzato localmente vicino al punto di produzione per la generazione combinata di calore ed energia – ammonta a circa 190 TWh, quindi solo il 17% circa della produzione totale di biogas viene trasformato in biometano (cioè in una qualità adatta alla miscelazione con il gas naturale nella rete del gas).

La produzione totale di biogas è cresciuta rapidamente (anche con un tasso di crescita annuale composto di circa il 23%) tra il 2011 e il 2015, ma la crescita è poi rallentata drasticamente. La rapida crescita è stata trainata principalmente da un regime di incentivi favorevole in Germania, che è stato poi rivisto nel 2015, diventando molto meno attraente per gli investitori.

Queste osservazioni storiche rendono ragionevole concludere che con gli opportuni incentivi finanziari, sia il biogas che il biometano possono crescere ad un tasso di crescita annuale composto compreso tra il 20% e il 25%. Se l’attuale produzione di biogas dovesse crescere a questo ritmo, potrebbe raggiungere circa 1000 TWh (100 miliardi di metri cubi equivalenti di gas naturale) entro il 2030.

Questo potenziale di crescita teorico del biogas grezzo, tuttavia, deve essere mitigato dalla considerazione della disponibilità di materie prime sostenibili che imporranno un limite superiore alla produzione totale di biogas/biometano. Vari studi stimano che il livello sostenibile di produzione in Europa potrebbe variare da circa 370 TWh nel 2030 a 660 TWh entro il 2050 (35-65 miliardi di metri cubi equivalenti).

Per il biometano, il vincolo riguarda meno le materie prime sostenibili, ma più il tasso di aumento della capacità di trasformare il biogas grezzo in biometano. Se il biometano dovesse continuare il suo recente tasso di crescita di circa il 20-25% annuo, la sua produzione totale potrebbe crescere fino a circa 200 TWh (20 miliardi di metri cubi di gas naturale equivalente) entro il 2030.

Una crescita più rapida richiederebbe un certo aumento della produzione e l’installazione di apparecchiature di potenziamento, ma poiché tali apparecchiature non sono particolarmente complesse, appare ragionevole un modesto aumento della capacità produttiva e di installazione. Affinché la produzione di biometano raggiunga i 350 TWh (35 miliardi di metri cubi equivalenti), entro il 2030 richiederà un tasso di crescita annuo di poco superiore al 30%: certamente impegnativo ma, con i giusti incentivi politici, fattibile.

I PREZZI DEL GAS IN EUROPA E LE STRATEGIE DEGLI INVESTITORI

Dal settembre 2021 i prezzi del gas naturale in Europa sono stati in media di circa 30 dollari/MMBtu, con un minimo di circa 20 dollari/MMBtu e picchi di oltre 60 dollari/MMBtu. Questi livelli di prezzo contrastano favorevolmente con il costo della fornitura sostenibile di biometano, in genere nell’intervallo 15-30 dollari/MMBtu.

Se gli investitori avranno sufficiente fiducia che i prezzi rimarranno ai livelli attuali, potrebbe esserci un’ondata significativa di nuovi investimenti in impianti di digestione anaerobica per produrre biogas e impianti associati per trasformare il biogas in biometano. Alcuni clienti potrebbero essere disposti a stipulare contratti a lungo termine per acquistare biometano a prezzi compresi tra 25 e 30 dollari/MMBtu per garantire la certezza dei prezzi futuri, ma è più probabile che un investimento rapido richiederà ai governi di stipulare dei contratti per differenza (CfD) per proteggere le imprese private da un improvviso adeguamento al ribasso dei prezzi di mercato del gas naturale.

Un tipico CfD garantirebbe il prezzo di esercizio al produttore di biometano, con il governo che paga la differenza nei momenti in cui il prezzo di riferimento (prezzo di mercato del gas naturale) è inferiore al prezzo di esercizio e il produttore che paga la differenza al governo quando il prezzo di riferimento è più alto.

Se l’UE e gli Stati membri vorranno incentivare investimenti rapidi nella produzione di biometano da immettere nella rete, una serie di aste di CfD basate sul prezzo di mercato del gas naturale sembra un modo relativamente semplice per raggiungere questo obiettivo. Questa semplicità contrasterebbe fortemente con l’attuale realtà di un complesso mosaico di incentivi politici che variano da Paese a Paese.

Questo mosaico rende molto più difficile per un potenziale investitore identificare il mercato migliore per il suo prodotto e può sfociare nel desiderio di vendere biometano in un Paese diverso, dove gli incentivi sono più alti. Questo commercio transfrontaliero, tuttavia, è tutt’altro che semplice, soprattutto in assenza di un sistema standardizzato di certificazione del gas verde in tutta Europa.

Un’ulteriore caratteristica dell’attuale mercato del biometano, probabilmente indesiderabile nelle attuali circostanze, è che i regimi di incentivazione spesso promuovono il suo uso nel settore dei trasporti.
Ad esempio, in Svezia l’83% della produzione di biometano viene utilizzato nei trasporti, mentre in Italia la cifra è del 100%. Al contrario, in Germania solo il 9% circa della produzione di biometano viene utilizzato nei trasporti (non sembrano essere disponibili dati aggregati sull’utilizzo totale del biometano nei trasporti in Europa).

L’uso del biometano nei trasporti tende ad essere di alto valore e quindi popolare, a causa degli incentivi storici (in linea con l’articolo 25 della direttiva sulle energie rinnovabili o l’obbligo del carburante per il trasporto rinnovabile del Regno Unito) in base ai quali il biometano è idoneo come carburante rinnovabile per i trasporti nell’ambito del carburante obbligo di fornitura.

Poiché il gas naturale non è ampiamente utilizzato come carburante per i trasporti, questo uso di biometano tende ad essere incrementale, piuttosto che sostitutivo, all’uso del gas naturale. Poiché il fattore trainante del previsto rapido aumento della produzione di biometano entro il 2030 è ridurre la dipendenza dal gas naturale russo importato, sembra preferibile ridurre gli incentivi per l’uso del biometano nei trasporti e promuovere l’uso del biometano in modo più ampio come sostituto del gas in rete.

Nel complesso, aumentare di 10 volte la produzione di biometano (da circa 3 miliardi di metri cubi a 35 miliardi di metri cubi da qui al 2030) sarà una sfida, ma con la giusta struttura di incentivi ci sono alcune possibilità di vincerla.

GLI OBIETTIVI SU BIOMETANO E IDROGENO RINNOVABILE

Abbiamo fatto una valutazione di alto livello dei piani del REPowerEU per aumentare significativamente la produzione sia di biometano che di idrogeno entro il 2030. Sia l’obiettivo di 35 miliardi di metri cubi per il biometano che i 20 milioni di tonnellate all’anno per l’idrogeno rinnovabile sono certamente impegnativi e richiederanno una rapida attuazione di misure politiche più dettagliate.

Tuttavia, considerati i tassi storici di crescita sia nella produzione di biogas grezzo che nel potenziamento del biometano e gli attuali prezzi elevati del gas rispetto ai costi di produzione del biometano, l’obiettivo per la produzione di biometano sembra potenzialmente realizzabile.

È molto più difficile vedere come potrebbe esserci un aumento sufficientemente rapido della produzione di energia rinnovabile aggiuntiva e della capacità di elettrolizzatori per raggiungere gli obiettivi di idrogeno rinnovabile. Inoltre, non è del tutto chiaro che puntare ad un aumento così rapido dell’idrogeno rinnovabile sarebbe anche strategicamente auspicabile, in quanto potrebbe essere visto come un passaggio da un’eccessiva dipendenza dal gas russo ad un’eccessiva dipendenza dalla fornitura di materiali dalla Cina, date le limitate opzioni di reperire i moduli fotovoltaici e altri materiali provenienti da una vasta gamma di Paesi.

A titolo storico, è interessante notare che l’apparente improvvisa focalizzazione della politica UE sulla sicurezza energetica non è nuova. Nel novembre 2000 la Commissione Europea ha pubblicato un Libro Verde intitolato “Verso una strategia europea per la sicurezza dell’approvvigionamento energetico”. Oltre a chiedere un “vero cambiamento nel comportamento dei consumatori” per gestire la domanda, ha anche affermato che, “per quanto riguarda il petrolio e il gas, le cui importazioni sono in aumento, dovrebbe essere previsto un meccanismo più forte per creare scorte strategiche e prevedere nuove rotte di importazione”. Sarà interessante vedere se l’iniziativa REPowerEU avrà un impatto maggiore rispetto a questo documento di oltre 20 anni fa.

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