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CCC 261

Prospettive per il carbone e per le Clean Coal Technologies in Grecia.
Dr Stephen Mills

December 2015
Come conseguenza dell’attuale crisi finanziaria, durante gli scorsi sei anni, si è rilevata una contrazione dell’economia greca prossima al 24%. Gli investimenti nel paese sono diminuiti di circa due terzi e l’importazione di molti beni si è dimezzata. Il paese ha conosciuto la più profonda e prolungata recessione della sua storia in tempo di pace. Per diverso tempo è sembrato che la recessione stesse toccando il suo periodo peggiore, con fonti di governo pronte ad annunciare che presto il paese sarebbe riemerso dalla recessione. E nel 2013, a seguito di un periodo di austerità e di grande ristrutturazione del debito, qualcosa sembrò muoversi. Nello stesso anno l’esportazione dei beni e servizi aumentava del 1.8%, pur rimanendo ancora del 15% al di sotto dei livelli precedenti alla crisi e durante il primo quarto del 2014 si avvertì un’espansione del settore manifatturiero, un segno di speranza per l’economia del paese. Eppure ad oggi la crisi finanziaria sembra perdurare e ancora non si avvertono segnali concreti che facciano credere in un serio e sostenuto recupero dell’economia greca per l’immediato futuro.
Dal punto di vista energetico, la Grecia presenta un’elevata dipendenza dall’estero giacché circa due terzi del suo consumo energetico lordo sono costituiti da petrolio e gas di importazione (in gran parte da paesi extraeuropei). Nel complesso il suo mix energetico è piuttosto limitato e l’alta dipendenza dalle importazioni di fonti energetiche la rende uno dei paesi più vulnerabili dell’Unione Europea in termini di sicurezza degli approvvigionamenti. Negli anni la percentuale di import energetici è variata riflettendo lo stato dell’economia e raggiungendo il suo livello più alto nel 2008 con una valore superiore al 73%.

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Dipendenza dell’import energetico greco 2000-13

Nel 2013 il paese ellenico si è rivelato il decimo maggiore importatore di energia nell’UE (dietro Malta, Lussemburgo, Cipro, Irlanda, Italia, Lituania, Portogallo, Belgio e Spagna). Diversi studi suggeriscono che, nonostante la crisi, il livello di dipendenza dall’estero potrebbe crescere ulteriormente. Essendo l’importazione di energia una pratica costosa – attualmente la bolletta energetica associata alle importazioni ammonta a circa 20 miliardi di dollari (Stefanini e Oroschakoff, 2015) – si presume che il governo greco dovrà far fronte a questa situazione.
L’enorme potenziale energetico inutilizzato delle fonti eolica e solare fa prevedere, per i prossimi 5-10 anni, ambiziosi piani di investimento per un maggiore sfruttamento delle energie rinnovabili. Eppure, come risultato dei problemi economici del paese, gli incentivi per la generazione da fonti rinnovabili continuano a subire tagli con un conseguente rallentamento degli investimenti privati nel settore.
Annunci dell’attuale governo hanno rivelato un rinnovato interesse sul potenziale della lignite del paese. L’intenzione è quella di incrementare l’utilizzo di risorse indigene al fine di ridurre il costo dell’energia importata, primariamente attraverso un maggiore sfruttamento della lignite greca nella generazione elettrica. Questa soluzione potrebbe però subire un ridimensionamento a seguito delle recenti elezioni del Settembre 2015. Il ministro dell’energia ha infatti annunciato che la politica energetica del nuovo governo mirerà a ridurre gradualmente la dipendenza del sistema energetico greco dai combustibili fossili, con un maggiore ricorso alle energie rinnovabili.
Insieme a petrolio e gas, una delle risorse energetiche principali della Grecia è rappresentata dai combustibili solidi, che ammontano a circa un quarto del consumo lordo, in particolare grazie al contributo della lignite locale. Come risultato la Grecia figura tra i paesi UE maggiormente dipendenti dai combustibili solidi. Più del 93% dell’energia greca è prodotta da combustibili fossili (la media europea si attesta sul 75%). La lignite domestica genera gran parte dell’elettricità del paese, ed il suo maggior produttore risulta la compagnia energetica statale Public Power Corporation (PPC).
Fino al momento del suo collasso economico il sistema energetico greco è stato caratterizzato da uno stabile incremento dei consumi energetici, per gran parte soddisfatto dal ricorso ai combustibili fossili. Significativi investimenti nel settore energetico si prevede saranno necessari fino al 2020, per un ammontare compreso tra i 22 e i 30 miliardi di euro, per l’upgrade degli impianti esistenti, la costruzione di nuove centrali, miglioramenti della rete di distribuzione e per l’installazione di impianti a fonte rinnovabile.
Il carbone greco
Le riserve di carbone greco sono quasi interamente composte di lignite e il loro ammontare è compreso tra i 3,9 e i 5 miliardi di tonnellate. Sono usate quasi interamente per la generazione elettrica e sono di strategica importanza per il paese perché il loro utilizzo riduce significativamente la richiesta di importazione di energia, anche se la qualità di gran parte delle riserve è scarsa. Il livello di produttività è alto (tra i 54 e i 60 Mt/anno) ed il costo di estrazione basso – per cui l’elettricità è prodotta in modo relativamente economico. Nel 2013 il livello di produttività greco si è piazzato al terzo posto in Europa dopo Germania e Polonia e al sesto posto nel mondo. Le riserve greche di carbone sono caratterizzate da ligniti di basso rango, caratterizzate da basso potere calorifico e alti livelli di ceneri e umidità. A seconda del punto di estrazione, le proprietà possono variare ampiamente, anche internamente alle stesse regioni geografiche. La Grecia non possiede riserve di antracite; essa si affida completamente all’importazione per soddisfarne la richiesta, che risulta in ogni caso di modesta entità (nel 2012 essa ammontava a 240 Kton) ed è destinata principalmente al settore del cemento e della produzione di metalli. Piccole quantità sono infine usate come combustibile di supporto, addizionate alla lignite nell’alimentazione degli impianti termoelettrici.
Il settore della generazione elettrica in Grecia.
Il maggior sviluppo del sistema elettrico greco si ebbe dopo il 1960, con l’obbiettivo dichiarato di fornire elettricità all’intero paese attraverso l’uso di sorgenti di energia locali. Sulla terra ferma, il grosso della domanda fu soddisfatto da una combinazione di impianti termoelettrici alimentati a lignite e impianti idroelettrici. Gran parte delle isole greche invece, non esistendo una linea di connessione con la terra ferma, erano alimentate da impianti in isola ad olio combustibile. Detenendo una fetta di mercato pari al 98%, la compagnia PPC risulta il maggior produttore di elettricità del paese. Gran parte della capacità di generazione è concentrata nel nord del paese, vicino alle grandi miniere di lignite che rappresentano la maggior fonte di combustibile. Il basso costo d’estrazione, la sicurezza della fornitura, unitamente alla stabilità del prezzo, hanno reso la lignite il combustibile strategicamente più importante per la PPC e per l’intero paese. Il parco di generazione della PPC consiste in impianti convenzionali (alimentati a lignite, gas ed olio combustibile), centrali idroelettriche e impianti a fonti rinnovabili. Questi contano per circa il 64% dell’intera capacità installata greca. Nel 2014 il 48,1% dell’energia elettrica è stato prodotto dalle centrali a lignite della PPC (con 22,7 TWh di produzione), mentre 2,8 TWh venivano importati dall’estero.
Attualmente il sistema interconnesso di trasmissione elettrica greco ha una capacità di 18 GW e copre gran parte della terra ferma greca. Molte isole come nello ionio e nell’egeo, che stanno in prossimità alla terraferma sono raccordate al sistema interconnesso attraverso cavi sottomarini. Il 61% della capacità è costituito da impianti termoelettrici, il 15% da impianti idroelettrici ed il 24% da impianti alimentati da altre fonti rinnovabili (5 GW di impianti a lignite, 4,9 GW a gas naturale e 700 MW a olio combustibile, 3 GW di impianti idroelettrici e 4,3 GW ripartiti tra gli impianti a fonti rinnovabili). Sulle isole non interconnesse, la capacità installata consiste in 1,78 GW di generatori ad olio combustibile, più 448 MW di impianti a fonti rinnovabili. Dal 2010, anno in cui essi hanno generato il 51,2% dell’elettricità del paese, il contributo degli impianti alimentati a lignite è diminuito. Al contrario durante l’ultima decade l’uso di gas naturale per la generazione elettrica è aumentato significativamente; nel 2014, gli impianti a gas hanno generato un totale di 7,46 TWh. A partire dal 2014 la Grecia ha conosciuto un ripido declino nella domanda di elettricità, con gli impianti a gas più colpiti rispetto a quelli a lignite. Il declino nella produzione da impianti a gas è stato quindi rimpiazzato da import di elettricità che sono cresciuti drammaticamente dal 4% fino al 16% del 2014.
Problematiche ambientali.
Nella sua politica ambientale la Grecia si basa fortemente sulle direttive UE. Una significativa porzione delle emissioni gassose inquinanti deriva dal settore energetico. Il diffuso uso di lignite di bassa qualità nelle centrali termoelettriche del paese è il principale responsabile di gran parte delle emissioni di SO2, NOx, particolato e CO2. Per molti anni, la PPC ha lavorato e realizzato importanti investimenti per migliorare l’efficienza dei propri impianti e dei sistemi di controllo degli inquinanti. Nel 2013, le emissioni di SO2 e NOx sono crollate per il ridotto livello di produzione energetica, per cambiamenti nel mix energetico e per l’incrementata operatività degli impianti alimentati a gas naturale. Si è però riscontrato un leggero aumento delle emissioni di particolato. Dal momento che la lignite greca, bruciata in grandi quantità negli impianti termoelettrici, è caratterizzata da un alto contenuto in ceneri e un basso potere calorifico, si ha un’importante generazione di sottoprodotti della combustione. Nel 2012 i soli impianti della PPC hanno prodotto circa 10,9 Mton di ceneri, di queste neanche un terzo destinato ad essere riciclato, e la gran parte depositata in aree specificatamente designate. Lo sfruttamento delle ceneri in Grecia è molto inferiore alla media europea e impiegato per la maggior parte nella bonifica delle miniere di lignite.
Clean coal technologies (CCTs)
Ad oggi diverse tipologie di Clean Coal Technologies sono utilizzate o in via di sviluppo in Grecia:
– Impianti Supercritici a polverino di carbone. Il parco centrali PPC comprende in gran parte unità convenzionali subcritiche ma un impianto supercritico è attualmente operativo. Sebbene prima della crisi fosse stata presa in grande considerazione la realizzazione di impianti di questo tipo, al momento solo un nuovo impianto supercritico da 660 MW sta venendo sviluppato e la sua connessione alla rete è prevista per il 2019-20.
– Combustione a letto fluido (FBC). Al momento non ci sono su scala commerciale impianti FBC alimentati a lignite, ma solo una proposta di realizzazione di un impianto da 450 MW. Anche la co-combustione di diverse forme di biomassa è stata dichiarata idonea per questo tipo di impianti.
– Gassificazione e Impianti a ciclo combinato di gassificazione integrata IGCC. Nella decade passata, principalmente in risposta all’alta dipendenza del paese dall’importazione di gas naturale, è stata ampiamente valutata la produzione di SNG attraverso gassificazione di lignite. Diversi progetti sono stati avviati e differenti tecnologie valutate. L’organizzazione greca Helector S.A ha coordinato un progetto in Germania per lo sviluppo di un gassificatore a letto fluido con alimentazione a combustibile solido secondario (CSS). Diversi studi hanno confermato l’idoneità della lignite greca per l’alimentazione di cicli combinati IGCC, equipaggiati con dispositivi per la cattura di CO2, a condizione di applicare la pre-essicazione del combustibile, allo scopo di aumentare significativamente il rendimento globale del processo. Attualmente non ci sono però impianti operativi su scala commerciale.
– Co-combustione. Molti studi hanno valutato il comportamento e le performance di diversi tipi di biomassa in co-combustione con la lignite. Per molti di essi è stata verificata l’idoneità alla co-combustione.
– Co-gassificazione. E’ stata valutata la possibilità di co-gassificare la lignite greca con altri materiali solidi. Tra i progetti va citato lo studio di fattibilità per un impianto IGCC con co-gassificazione di lignite e combustibili solidi secondari. Un recente studio da parte del CERTH (Centre for Research & Technology, Hellas) e dell’ISFTA (Institute for Solid Fuels Technology & Applications) ha valutato i processi di co-gassificazione di lignite e biomassa.
– Gassificazione sotterranea di carbone (UCG). CERTH e CPERI (Chemical Process & Energy Resources Institute) hanno collaborato ad un progetto per la valutazione della gassificazione sotterranea del carbone accoppiata allo stoccaggio permanente di CO2. Il principale obbiettivo era quello di valutare il potenziale dei filoni profondi di carbone e lignite (profondità maggiori di 1200 m) per lo sviluppo dell’UGC, e la verifica di idoneità dei relativi pozzi per l’iniezione e lo stoccaggio della CO2. Le valutazioni si sono concentrate sui depositi di carbone in Bulgaria, ma si è considerato che i dati ottenuti sarebbero anche applicabili alle riserve di lignite in Grecia.
Le emissioni di carbonio da parte della produzione energetica greca sono tra le più alte all’interno dell’Unione Europea a causa del grande ricorso alla lignite. Sebbene il paese abbia aderito al protocollo di Kyoto, molti studi prevedono, in caso di una ritrovata crescita economica, un difficile raggiungimento degli obbiettivi ipotizzati per il 2020. Questo dipenderà dai problemi attuali e futuri dell’economia del paese; per il momento è evidente come le problematiche sul cambiamento climatico si trovino in fondo all’agenda politica greca.
Ad oggi, gran parte delle attività correlate alle CCS sono state limitate a studi di ricerca e sviluppo su piccola scala e l’iniziale interesse di alcune società e compagnie energetiche verso le CCS non è scaturito in progetti più concreti.
Le emissioni provenienti dal settore energetico compongono una significativa proporzione (circa la metà) delle emissioni di gas serra totali del paese. Nel 2012 queste ammontavano a 54,7 Mton di CO2 equivalenti, e l’anidride carbonica ne rappresentava il maggior responsabile. Di questo totale, circa il 46% risultava emesso da impianti di produzione di energia elettrica e impianti termici. Tra 1990 e 2010 le emissioni dal settore elettrico sono aumentate del 20%, per poi crollare negli ultimi anni a causa della crisi economica.
Indipendentemente dagli eventi politici futuri e dai cambiamenti che possano occorrere nella politica energetica greca, sembra probabile che per molti anni i combustibili fossili continueranno a giocare un ruolo importante nelle forniture energetiche del paese. Previsioni dal MEE suggeriscono che l’energia elettrica continuerà ad essere prodotta principalmente grazie a lignite, gas e petrolio, fin oltre il 2030. SM