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In concomitanza della crisi economica le emissioni nazionali da attività energetiche sono diminuite sensibilmente. Attraverso la scomposizione dei principali fattori che hanno determinato la riduzione delle emissioni è possibile valutare quanto hanno contato la crisi economica, l’efficienza e le fonti rinnovabili.

Con la crisi economica registrata dal 2008, le emissioni nazionali di gas serra sono diminuite in maniera considerevole. Le stime preliminari per il 2013 mostrano che le emissioni nazionali di CO_2eq hanno subito una riduzione del 15,6% rispetto al 1990 e del 21,1% dal 2007.

Ma quali sono i fattori che concorrono alla diminuzione delle emissioni? E in che misura partecipano alla variazione delle emissioni? L’analisi della decomposizione (“decomposition analysis” in inglese), realizzata da ISPRA in un recente rapporto, consente di rispondere a queste domande poiché permette di studiare la variazione di un indicatore in un determinato intervallo temporale in relazione alla variazione dei suoi fattori determinanti. In altre parole la variazione di un parametro, le emissioni atmosferiche, viene scomposta nella variazione dei parametri che lo determinano.

Il punto di partenza dell’analisi è la costruzione di un’equazione di identità, chiamata Kaya Identity dal nome del suo inventore, che scompone nei diversi fattori la variazione temporale delle emissioni energetiche, direttamente associate ai consumi di energia primaria e finale. Tali emissioni rappresentano mediamente l’81,9±1,1% delle emissioni totali e hanno un andamento simile alle emissioni totali.

Nella formulazione più semplice, a 4 fattori, la Kaya Identity è:

E = P × g × e × f

dove:

E = emissione di CO₂ da attività energetiche

P = Popolazione

g = PIL pro capite (PIL / P)

e = Intensità energetica dell’economia (Energia consumata / PIL)

f = Intensità carbonica dell’energia (Emissione / Energia consumata)

È un’espressione utile perché le politiche di mitigazione tendono ad agire direttamente sull’intensità energetica e sull’intensità carbonica dell’energia.

E’ possibile elaborare una versione a 6 parametri in cui il termine f (intensità carbonica dell’energia) è diviso in termini che tengano conto:

• dell’efficienza nella produzione dell’energia (a partire dal combustibile)
• di quanti combustibili non fossili si utilizzano
• di quali combustibili fossili si utilizzano (contenuto di carbonio)

la Kaya Identity a 6 parametri è quindi:

E= P · g · e · k · c · s

dove:

e = Intensità energetica dell’economia (consumo finale di energia / PIL)

k = Indice di efficienza energetica (consumo di energia primaria / consumo finale di energia)

c = Consumo di combustibili fossili per l’energia primaria (consumo combustibili fossili / consumo di energia primaria)

s = Fattore di emissione medio dall’uso dei combustibili fossili (emissione / consumo combustibili fossili)

L’andamento dei parametri della Kaya Identity per l’Italia nel periodo 1990-2013 è mostrato nella seguente figura, con valori normalizzati al 2005 per meglio cogliere le differenze (ossia valori 2005 = 100).

Per effettuare l’analisi di scomposizione conviene esprimere l’identità in forma logaritmica, come effettuato in un rapporto pubblicato nel 2014 dall’Agenzia Ambientale Europea.

con

POP = Popolazione

PIL = Prodotto Interno Lordo

PEC = consumi di energia primaria

FEC = consumi finali di energia primaria

FCC = consumi di energia da combustibili fossili

GHG = emissioni di gas serra da attività energetiche

I singoli termini dell’equazione consentono di considerare l’effetto della popolazione, della crescita economica, dell’efficienza di trasformazione, delle fonti rinnovabili, dell’intensità di carbonio da combustibili fossili e dell’intensità energetica.

La scomposizione per l’intero periodo mostra che l’effetto dei fattori che hanno determinato una riduzione delle emissioni ha prevalso sull’effetto dei fattori che hanno determinato una crescita delle emissioni. Tra questi ultimi risultano l’aumento della popolazione (+6,1%) e del prodotto interno lordo procapite (+8,6%). Tra i fattori che riducono le emissioni l’incremento della quota di energia da fonti rinnovabili ha avuto un ruolo prevalente (-13,8%), seguito dalla riduzione dell’intensità di carbonio nel mix di combustibili fossili (-6,4%), dalla riduzione dell’intensità energetica per unità di prodotto interno lordo (-5,6%) e dall’efficienza di trasformazione (-2,5%). Ciascun fattore contribuisce alla variazione osservata delle emissioni di gas serra di origine energetica nel periodo 1990-2013, pari a -13,7%.

L’analisi può essere condotta per periodi differenti considerando la variazione media annuale delle emissioni e dei rispettivi fattori determinanti al fine di rendere comparabili periodi di diversa lunghezza. Dal 1990 al 2013 è interessante l’individuazione di tre periodi in relazione al differente andamento del prodotto interno lordo e delle emissioni di gas serra: dal 1990 al 2004, in cui aumentano sia il PIL sia le emissioni; dal 2004 al 2007, in cui ad un incremento del PIL corrisponde una riduzione delle emissioni; e il periodo dal 2007 al 2013, in cui diminuiscono sia il PIL che le emissioni.

Dal 1990 al 2004 la crescita contemporanea del PIL procapite e della popolazione ha contribuito all’incremento delle emissioni superando l’effetto cumulato dei fattori che le riducono, quali fonti rinnovabili, intensità di carbonio e intensità energetica. In particolare la crescita del PIL procapite ha avuto un ruolo dominante. Nel periodo 2004-2007 il fattore che maggiormente ha contribuito alla riduzione delle emissioni è l’intensità energetica, ovvero la riduzione dei consumi energetici per unità di PIL. Un ruolo positivo ha avuto anche l’intensità di carbonio da combustibili fossili, che diminuisce in seguito all’aumento della quota di combustibili a minore contenuto di carbonio. Le fonti rinnovabili in tale periodo forniscono un contributo trascurabile alla variazione di emissioni di gas serra. Il periodo 2007-2013 è stato caratterizzato da una forte riduzione del PIL procapite e da un simultaneo contributo delle fonti rinnovabili e dell’efficienza di trasformazione che hanno determinato una riduzione delle emissioni di gas serra. In merito al contributo delle fonti rinnovabili occorre considerare che la contrazione dei consumi dovuta alla crisi economica ha determinato a sua volta un aumento della quota di fonti rinnovabili per la priorità di dispacciamento dell’energia elettrica prodotta da tali fonti. Inoltre il contributo dell’efficienza di trasformazione deriva principalmente dall’aumento della quota di energia rinnovabile, poiché il valore dell’energia da tali fonti (escluse le biomasse) è identico sia in termini di consumi di energia primaria che in termini di consumi di energia finale.

In tale periodo il contributo dell’intensità di carbonio ha determinato un incremento delle emissioni, dovuto al lieve aumento della quota di carbone nel periodo. Dello stesso segno appare il contributo dell’intensità energetica, sebbene di entità inferiore.

I fattori che determinano la riduzione delle emissioni nel periodo 2007-2013 sono pertanto riconducibili alla contrazione delle attività produttive e all’aumento della quota di consumi di energia da fonti rinnovabili.

Testo di Antonio Caputo, con contributi di Stefano Caserini e Claudio Cassardo

Tags: ISPRA, Italia, Kaya Identity

. Climalteranti on Giu 8th 2015 Categorie: Analisi della decomposizione, CO2, Crisi economica, Emissioni, EnergiaStampa questo articolo