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CCC/269

Cina: politica energetica, tecnologie HELE e riduzione delle emissioni di CO2
Ian Barnes

Novembre 2016

La Cina è attualmente il maggiore produttore, consumatore e importatore di carbone al mondo. Nel 2014, ha prodotto 3.87 Bt (miliardi di tonnellate), e consumato 4.12 Bt di carbone. Possiede la più grande capacità di generazione elettrica con più di 1500 GWe installati; di questi, 877 GWe, più del 58%, nell’anno 2015 sono derivati dalla combustione del carbone. Come risultato dell’alto consumo di carbone, la Cina è anche il più grande emettitore di CO2, rilasciando 8.25 Gt di CO2 (26% delle emissioni mondiali) nel 2012. Nel contesto internazionale, la Cina deve quindi potenziare i suoi sforzi nella lotta ai cambiamenti climatici. Negli anni, ha compiuto notevoli passi in avanti nella riduzione delle emissioni di CO2 e nel controllo degli inquinanti, e notevoli progressi sono stati fatti attraverso l’implementazione di ambiziosi programmi aventi come obiettivo quello di migliorare l’efficienza energetica in svariati settori industriali e portare ad un rapido sviluppo delle energie rinnovabili.

Principali sviluppi nella politica cinese

La Cina ha adottato svariate misure per la riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera derivanti da impianti a carbone. La legge sulla protezione ambientale è stata resa esecutiva alla fine degli anni 80’. Gli standard sulle emissioni inquinanti in atmosfera sono divenuti sempre più rigidi negli anni e sono tra i più restrittivi al mondo. Negli anni le politiche cinesi e le strategie di sviluppo si sono intensificate focalizzandosi sul risparmio della energia, sul maggiore efficientamento energetico, sull’uso delle rinnovabili e sulla minore dipendenza dal carbone. Come risultato, le politiche e le regolamentazioni ambientali in Cina sono state altamente incentrate sui cambiamenti climatici. Gli elementi chiave quali “risparmio dell’energia e riduzione delle emissioni”, e “riduzione dell’intensità di carbonio” hanno portato il settore R&D al dispiegamento delle cosiddette tecnologie HELE (High Efficiency Low Emissions) caratterizzate da alta efficienza e basse emissioni per la generazione elettrica in Cina.

Programma LSS (Large Substituting Small)

Durante gli anni 80’ e 90’, la riforma in atto durante quel periodo e l’apertura del settore elettrico a diversi investitori hanno avuto come risultato la costruzione di molti piccoli impianti di generazione termica. Gran parte di queste unità sono inefficienti e non dotate degli appositi controlli sulle emissioni in atmosfera. Alla fine degli anni 90’, sono stati emessi avvisi su controlli più restrittivi sui piccoli impianti di potenza, che vietavano la costruzione di piccole unità con potenza ≤ 25MW, ed iniziava la chiusura delle piccole unità di potenza ≤ 50MW. Nel 2004, la Commissione Nazionale sulla Riforma e lo Sviluppo (NDRC) ha emanato i requisiti necessari per la pianificazione di progetti e per la costruzione di impianti a carbone che stabilivano i nuovi standard tecnici per i nuovi impianti. Tutte le nuove unità dovevano possedere una potenza ≥ ai 600MW e con un consumo di carbone ≤ 286g/kWh. Queste dovevano essere inoltre dotate di sistemi di rimozione del particolato e di desolforazione dei gas di scarico, incentivando l’uso di tecnologie supercritiche e ultra-supercritiche (SC/USC). Nel 2007 la Cina lanciò il programma “LSS” che sanciva la dismissione delle piccole unità inefficienti e l’idoneità a nuovi progetti di centrali elettriche. In queste si rendeva indispensabile l’installazione obbligatoria di sistemi di desolforazione in tutte le nuove centrali o il retrofitting con sistemi di desolforazione sulle centrali alimentate a carbone di potenza ≥ 135MW. La Commissione Nazionale sulla Riforma e lo Sviluppo spinge sull’implementazione dell’innovazione a livello nazionale ed è supportato da diverse agenzie governative e dalle principali reti elettriche. La Cina ha introdotto diverse misure che includono incentivi economici e l’attuazione di metodi di controllo in modo da assicurare un’efficace implementazione del programma.

Conservazione dell’energia e riduzione delle emissioni

Il “Five Year Plan (FYP)” stabilisce l’obiettivo nazionale sul miglioramento dell’efficienza energetica globale e sulla riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera dagli impianti di generazione elettrica. Nel 2014, la Cina ha pubblicato il cosiddetto “Piano di azione sulla modernizzazione e ricostruzione di impianti a carbone volti alla conservazione dell’energia e riduzione delle emissioni” per il periodo 2014-2020. Tale piano fissa nuovi standard tecnici sia per gli impianti a combustione di carbone nuovi, che già esistenti, con efficienze di generazione elettrica più elevate e livelli di emissioni molto bassi, confrontabili agli impianti di combustione a gas. Esso stabilisce inoltre che tutti i nuovi impianti a polverino di carbone con potenza ≥ 600MW adottino tecnologie ultra-supercritiche, e quelli di potenza ≥ 300MW adottino tecnologie supercritiche. Il termine per il conseguimento degli obiettivi prefissati sono stati posticipati al 2017 per gli impianti a carbone della Cina orientale, e al 2018 per quelli della Cina centrale.

Per incentivare l’attuazione di tali tecnologie “HELE”, sono state sovvenzionate tariffe onnicomprensive per l’elettricità fornita da impianti a carbone a bassissime emissioni.

Riduzione dell’intensità energetica e di carbonio

Gli obiettivi nazionali per la riduzione dell’intensità energetica sono stati stabiliti nel X, XI, e XII “Five Year Plan”. Dal 2013, la Cina ha pubblicato alcuni piani d’azione che fissavano un tetto di consumo annuale di carbone ≤ 62% rispetto al mix energetico primario a circa 4.2 Bt al 2020. Come risultato la Cina si impegna a ridurre la sua intensità di carbonio al 40-45% entro il 2020, ad aumentare l’uso di combustibili non-fossili del 15% nel settore dell’energia primaria entro il 2020, e al 20% entro il 2030. La Cina ha reso pubblico una vasta documentazione che promuove il dispiegamento di sorgenti di energia pulita e rinnovabile come il nucleare e il gas (inclusi il “coal‑bed methane” e il cosiddetto “shale gas”).

Risultati

La dismissione delle piccole centrali termiche in Cina ha contribuito ad una diminuzione di queste per una capacità totale di circa 95 GWe tra il 2005 e il 2014. Alla fine del 2014, la quota di unità ≥ 300MWe è stata del 77.7% e quello delle unità ≥ 600MW ha raggiunto il 41.5% (Figura 1).

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Figura 1. Cambiamenti nella generazione elettrica da carbone negli ultimi 20 anni in Cina (CEC, 2015).

Nel 2015, il tasso nazionale medio di consumo di carbone per la produzione elettrica è stato di 315 g/kWh, riducendosi di 55 g/kWh rispetto ai valori del 2005 (Figura 2).

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Figura 2. Tasso di consumo medio del carbone per la generazione elettrica (http://www.cec.org.cn/guihuayutongji/).

La quantità totale di particolato, SO2 e NOx emessi dagli impianti termici nel 2014 sono dimezzati rispetto ai valori riscontrati nel 2006. Circa 6 Bt di emissioni di carbonio sono state evitate tra il 2006 e il 2014, riferendosi ai livelli del 2005. Oggigiorno la Cina possiede la più alta capacità di potenza generata tra idroelettrica, eolica e solare.

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Figura 3. Crescita della capacità eolica negli ultimi 10 anni in Cina (CREIA, 2015).

Tecnologie HELE (High Efficiency Low Emissions)

L’innovazione tecnologica, in particolar modo le cosiddette “clean coal technologies” giocano un ruolo fondamentale nelle strategie di sviluppo energetiche cinesi. Negli ultimi due decenni la Cina ha esteso tecnologie all’estero, sviluppando tecnologie proprie, ottimizzandone l’ingegnerizzazione e rendendole applicabili a vari processi di generazione elettrica. Oggi la Cina possiede i più efficienti impianti a combustione di carbone caratterizzati da bassi livelli di emissione di inquinanti in atmosfera anche quando confrontati agli impianti a combustione a gas. La Cina sta iniziando a giocare un ruolo fondamentale nello sviluppo e nello spiegamento delle tecnologie HELE, come conseguenza della continua crescita nel settore della ricerca e sviluppo.

Outlook

L’economia della Cina sta al momento subendo notevoli trasformazioni strutturali, allontanandosi dall’investimento sull’industria pesante e verso i consumi interni, specialmente servizi e innovazione. I cambiamenti strutturali si stanno verificando in concomitanza alle iniziative che hanno spinto all’uso di un più efficiente uso del carbone. Negli anni recenti la Cina è andata incontro ad una regressione economica con un forte declino nelle cosiddette industrie intensive quali acciaierie e cementifici. Inoltre, il rapido sviluppo delle energie rinnovabili e di fonti energetiche più pulite stanno portando ad una notevole diminuzione della domanda di carbone. Nel 2014 il consumo di carbone è precipitato notevolmente per la prima volta dal 2000, con un’accelerazione nel 2015. Inoltre, c’è stata una recente intensa diminuzione nella crescita della domanda di energia elettrica. Nel 2014 l’utilizzo del carbone per la generazione elettrica è stata ridotta del 3.59%. La generazione di potenza termica si è ribassata dello 0.3% nel 2014 e ulteriormente del 2.7% nel 2015. Probabilmente tale andamento continuerà, spinto dalle politiche governative. La lenta crescita nella domanda di energia insieme alla diminuzione del consumo di carbone e della generazione elettrica da carbone osservata dal 2014, indica che le emissioni di CO2 in Cina raggiungeranno il picco prima del 2025, o alcune stime indicano tale evento entro il 2020. Tali emissioni possono aver raggiunto il loro massimo nel 2013 ed avere un plateau o perfino lievemente diminuire nei prossimi anni attendendosi comunque delle fluttuazioni. MMureddu