Tutte le misure del nuovo Piano energia dell’UE: price cap, tagli ai consumi, extraprofitti

Il tetto al prezzo dell’elettricità sulle inframarginali e il contributo di solidarietà chiesto alle compagnie fossili dovrebbe garantire 142 miliardi di euro l’anno. Risorse che i Ventisette potranno impiegare per tagliare le bollette di cittadini e imprese, ma anche per investire in rinnovabili, efficienza energetica o tecnologie per la decarbonizzazione

Durante il discorso sullo Stato dell’Unione, von der Leyen ha illustrato il nuovo Piano energia dell’UE

(Rinnovabili.it) – Dal price cap sulle inframarginali l’UE conta di racimolare 117 miliardi. A cui si aggiungerà il flusso dalla tassa al 33% sugli extraprofitti realizzati dalle aziende fossili. Il gettito servirà per attutire la botta della crisi del gas per chi è più in difficoltà. Confermato anche il taglio dei consumi elettrici durante le ore di picco. E ancora: un intervento per sostituire il TTF olandese con un riferimento per il prezzo del gas più affidabile e adatto ai tempi. Misure per garantire la liquidità delle utility. E una modifica alle regole sugli aiuti di stato. È il ventaglio di proposte per il nuovo Piano Energia dell’UE illustrate oggi nel discorso sullo Stato dell’Unione 2022 dalla presidente della Commissione Ursula von der Leyen.

Ventaglio da cui manca – almeno per ora – una proposta sul tetto per il gas russo. Ma se ne sta ancora parlando, assicura la presidente. Tutto il pacchetto passa ora all’esame del Consiglio, che deve dare l’ok finale e può modificare le proposte. I ministri dell’Energia dell’UE puntano a trovare un accordo entro il prossimo Consiglio Energia in calendario il 30 settembre.

Cosa dice il nuovo Piano Energia dell’UE sul price cap

Se sul bloccare il prezzo del gas russo i Ventisette sono andati in ordine sparso, le proposte sul price cap per i prezzi dell’elettricità e sui profitti straordinari realizzati dalle compagnie energetiche in questi mesi hanno subito raccolto un consenso vasto.

Per quanto riguarda la prima misura, il Piano Energia dell’UE disegna un tetto al prezzo per le inframarginali fissato a 180 €/MWh. Sarà temporaneo con validità fino al 31 marzo 2023, salvo proroghe. In concreto, gli operatori che generano elettricità da fonti diverse dal gas non potranno venderla in Europa a un prezzo più alto.

La cifra dovrebbe essere abbastanza alta da garantire dei profitti (più alti per chi ha costi di produzione inferiori, tipicamente le rinnovabili) e quindi per non bloccare gli investimenti. Ma sufficientemente bassa da far respirare cittadini e imprese. Questo price cap si applica a eolico, solare, geotermico, nucleare, biomassa, lignite e alcuni impianti idroelettrici.

“Nella nostra economia sociale di mercato, i profitti sono positivi. Ma in questi tempi è sbagliato ricevere profitti record straordinari beneficiando della guerra e sulle spalle dei consumatori. In questi tempi, i profitti devono essere condivisi e incanalati verso coloro che ne hanno più bisogno”, ha argomentato von der Leyen di fronte al parlamento UE a Strasburgo.

Da questa proposta, Bruxelles si attende 117 miliardi di euro. In pratica, l’equivalente di quanti ne dovrebbe mobilitare il costituendo Fondo sociale per il clima, lo strumento pensato dalla Commissione prima della crisi energetica e della guerra per attutire il peso della transizione per le fasce più vulnerabili della popolazione (valeva 72 miliardi, da co-finanziare al 50% dai paesi membri).

Queste entrate possono essere utilizzate per fornire sostegno al reddito, sconti, investimenti in energie rinnovabili, efficienza energetica o tecnologie di decarbonizzazione. Ma il supporto che ogni stato darà, dev’essere calibrato in modo da continuare a incentivare una riduzione della domanda di elettricità.

Extraprofitti

Sul versante degli extraprofitti, il nuovo Piano Energia dell’UE introduce anche a livello europeo una misura già testata da alcuni paesi tra cui l’Italia. Si tratta di una tassa del 33% che verrà applicata sui profitti delle compagnie energetiche di gas, petrolio, carbone e delle raffinerie, nel caso in cui nel 2022 abbiano realizzato profitti del 20% più alti rispetto alla media del 2019-2021. Ogni paese UE può decidere di alzare la percentuale della tassa, ma non di abbassarla, oppure di combinarla con analoghe misure già in vigore a livello nazionale.

Da questa misura, che sarà in vigore almeno per 1 anno fino a ottobre 2023, l’UE si attende che i Ventisette riescano a raggranellare altri 25 miliardi di euro. Anche queste risorse devono essere usate per alleviare il peso della crisi. I proventi del “contributo di solidarietà” dovrebbero essere utilizzati per fornire misure di sostegno finanziario alle famiglie, in particolare a quelle più vulnerabili, e alle imprese più colpite, per contribuire alla riduzione dei consumi energetici, sostenere le industrie ad alta intensità energetica, promuovere gli investimenti dei clienti finali nelle energie rinnovabili, nell’efficienza energetica o in altre tecnologie di decarbonizzazione.

Resta il taglio obbligatorio dei consumi

La sforbiciata tocca anche i singoli cittadini. Per superare con successo l’inverno senza gas russo, gli europei dovranno ridurre i loro consumi elettrici. Di quanto? Il Piano Energia dell’UE chiede ai Ventisette di tagliare la domanda almeno del 10% fino al 31 marzo dell’anno prossimo. Entro questa percentuale, i singoli paesi hanno margini di manovra. Ma c’è una quota di questa riduzione che ha parametri rigidi ed è, di fatto, obbligatoria.

Il consumo lordo di elettricità deve calare del 5% durante le ore di picco, quando cioè il prezzo dell’energia è solitamente determinato da quello del gas. Non c’è un numero fisso di ore al giorno in cui la riduzione va applicata, ma il taglio deve riguardare almeno il 10% delle ore nell’arco di un mese. La Commissione stima che il provvedimento si tradurrà in tetti al consumo di elettricità per 3-4 ore al giorno nei giorni feriali.

Nel complesso, questa riduzione mirata può portare a una riduzione del consumo di gas stimata in circa 1,2 miliardi di metri cubi nell’arco di 4 mesi. Ciò rappresenta una riduzione dell’uso di gas per l’energia elettrica di circa il 4% durante la stagione invernale.

Altri provvedimenti in arrivo

Ci sono altre misure che non trovano spazio nel Piano Energia dell’UE ma che sono state annunciate oggi da von der Leyen. La prima ricordata dalla presidente della Commissione è l’abbandono del TTF, il punto di scambio virtuale del gas olandese che de facto fissa il prezzo del gas per l’Europa. “Oggi il nostro mercato del gas è cambiato radicalmente: si è passati principalmente dai gasdotti a quantità crescenti di GNL. Ma il parametro di riferimento utilizzato nel mercato del gas – il TTF – non si è adattato”, ha detto von der Leyen. “Per questo motivo la Commissione lavorerà per stabilire un benchmark più rappresentativo”.

C’è poi la conferma che è in arrivo un provvedimento a scala europea per supportare le utility energetiche in gravissima crisi di liquidità. L’UE agirà “modificando le regole sulle garanzie” e “adottando misure per limitare la volatilità dei prezzi infragiornalieri”. In più, gli stati potranno fornire garanzie parando le spalle alle utility da ottobre, quando è prevista la modifica del quadro sugli aiuti di stato.

Non manca uno sguardo a misure più strutturali. “Questi sono tutti primi passi. Ma mentre affrontiamo questa crisi immediata, dobbiamo anche guardare avanti”, continua von der Leyen. “L’attuale struttura del mercato dell’elettricità – basata sull’ordine di merito – non rende più giustizia ai consumatori. Essi dovrebbero raccogliere i benefici delle energie rinnovabili a basso costo”. Pertanto, l’UE conferma di voler disaccoppiare gas e prezzo dell’elettricità: “Per questo faremo una riforma profonda e completa del mercato dell’elettricità”.

Leggi qui il testo integrale del documento Proposal for a COUNCIL REGULATION on an emergency intervention to address high energy prices

Il Ministero dell'Ambiente pubblica gli esiti della consultazione pubblica sul Decreto Ministeriale FER X, chiusa lo scorso settembre. Dai 46 soggetti partecipanti emerge l'esigenza di conoscere per tempo tutte le informazioni utili alla programmazione degli investimenti nelle rinnovabili. Chiesti chiarimenti sul processo autorizzativo e sulle tempistiche

Decreto FERX, nuovi spunti di riflessione

Servono maggiori informazioni sui coefficienti sul prezzo d’aggiudicazione, sui criteri di priorità, sulla documentazione per l’accesso al meccanismo e sulle tipologie di interventi ammessi. In particolare quando si tratta di progetti di “rifacimento” e “potenziamento”. Queste alcune delle principali richieste emerse dalla consultazione pubblica sul Decreto FERX. La scorsa estate il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza energetica aveva pubblicato lo schema del provvedimento per una raccolta di pareri da parte degli stakeholder, con l’obiettivo di condividerne le logiche. Oggi il MASE rende noti gli esiti di tale consultazione puntando i riflettori sugli spunti e le richieste emerse da parte dei 46 soggetti partecipanti. 

Gli esiti della consultazione pubblica

Ricordiamo che il Decreto FERX nasce con lo scopo di definire un meccanismo di supporto espressamente dedicato ad impianti a fonti rinnovabili con costi di generazione vicini alla competitività. Come? Tramite contratti CfD a valere sull’energia elettrica prodotta dagli impianti. Con un accesso diretto per quelli di taglia inferiore al MW, e tramite aste al ribasso per quelli di taglia uguale o superiore al MW. Ed è proprio su queste due modalità che arrivano le prime considerazioni.

Per la maggior parte dei soggetti che hanno risposto alla consultazione, il contingente di 5 GW per gli impianti FER ad accesso diretto non sarebbe sufficiente, soprattutto vista la grande attenzione che stanno ricevendo al livello di investimento i sistemi di piccola taglia.

Per quanto riguarda l’accesso tramite asta, invece, il parere generale condivide i contingenti individuati, che secondo l’ultima bozza pubblicata oggi sarebbero: per il fotovoltaico 45 GW; per l’eolico di 16,5 GW; per l’idroelettrico di 630 MW; per i gas residuati 20 MW. “Tuttavia – si legge nel documento del MASE – congiuntamente alla risposta positiva sono state proposte diverse modifiche (aumento di uno specifico contingente, creazione di nuovo contingente, meccanismi di riallocazione della potenza non assegnata, ridefinizione dei contingenti al fine di favorire lo sviluppo dei PPA, etc.)”. Tra gli spunti emersi c’è la proposta di contingenti separati tra il fotovoltaico a terra e sul tetto.

Proposti nuovi requisiti di accesso e tempistiche

In tema requisiti d’accesso, alcuni soggetti chiedono l’incremento della soglia di potenza per l’accesso diretto, l’aggiunta dei criteri ESG, la reintroduzione del requisito specifico che attesti la capacità finanziaria ed economica di chi partecipa al meccanismo del Decreto FERX.

“Con riferimento ai tempi massimi individuati per la realizzazione degli interventi, la consultazione ha evidenziato un forte distaccamento con le aspettative degli operatori. Per quanto detto diversi soggetti propongono per una o più fonti l’innalzamento dei tempi previsti, chiedendo di tenere in considerazione parametri quali, la potenza e/o la tipologia d’intervento, l’ottenimento dei titoli autorizzativi, i tempi di realizzazione della connessione e quelli dovuti agli approvvigionamenti, che sottolineano, potrebbero oltretutto determinare un aumento dei costi, visto anche i meccanismi incentivanti”, si legge ancora nel documento.

Per i tempi di comunicazione della data d’entrata in esercizio dell’impianto, emerge nel complesso l’esigenza di un prolungamento, aggiungendo da più 60 giorni a 12 mesi. Viene anche evidenziata una certa contrarietà all’obbligo per gli operatori di impianti rinnovabili non programmabili che stipula un contratto CfD ad abilitarsi alla fornitura dei servizi di dispacciamento.

Un gruppo di scienziati del KAIST ha sviluppato una batteria a ioni di sodio ad alta energia, ad alta potenza e di lunga durata

Quando le batteria a ioni sodio incontrato i supercondensatori a ioni sodio

Arriva dalla Corea del Sud la prima batteria ibrida al sodio in grado di battere la tecnologia a ioni di litio a mani basse. Con ottime prestazioni lato di capacità di accumulo, potenza, velocità di carica e durata, come dimostra l’articolo pubblicato sulla rivista scientifica Energy Storage Materials (testo in inglese).

Nel 2020 le batterie a ioni sodio (Na+) hanno raggiunto prestazioni comparabili a quelle degli ioni di litio in termini di capacità e durata del ciclo in condizioni di laboratorio. Da allora il segmento ha continuato a macinare grandi progressi, spinto dall’esigenza globale di trovare una tecnologia di accumulo più economica delle ricaricabili al litio e meno dipendente dalle attuali catene di approvvigionamento dei materiali critici. L’ultimo grande risultato nel campo è quello segnato da un gruppo di scienziati del KAIST, il Korea Advanced Institute of Science and Technology.

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Il team guidato dal professor Jeung Ku Kang del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali ha messo a punto una batteria ibrida agli ioni di sodio dalle prestazioni eccellenti e in grado di ricaricarsi in pochi secondi. Il segreto? Un’architettura che integra materiali anodici propri delle batterie con catodi adatti ai supercondensatori.

Batteria ibrida al sodio, prestazioni record

In realtà non si tratta di un approccio nuovo. Gli stoccaggi ibridi con Na+ sono emersi negli ultimi anni come una promettente applicazione nel campo dell’energy storage in grado di superare i punti deboli degli accumulatori a ioni di sodio più conosciuti.

Tradizionalmente questo metallo è usato e studiato in due tipi di dispositivi di stoccaggio: batterie e condensatori. Le prime, come spiegato poc’anzi, forniscono oggi una densità di energia relativamente elevata ma sono caratterizzate da una lenta cinetica di ossidoriduzione, che si traduce in una bassa densità di potenza e una scarsa ricaricabilità. I secondi invece hanno un’elevata densità di potenza dovuta all’accumulo di carica tramite rapido adsorbimento di ioni superficiali, ma una densità di energia estremamente bassa.

Tuttavia unire le due tecnologie impiegando catodi di tipo condensatore e degli anodi di tipo batteria, non ha dato subito i risultati sperati. La causa è da ricercare soprattutto nello squilibrio cinetico tra i due tipi di elettrodi.

Nuovi materiali per catodo e anodo

Per arginare il problema il team sudcoreano ha utilizzato sviluppato un nuovo materiale anodico con cinetica migliorata attraverso l’inclusione di materiali attivi fini nel carbonio poroso derivato da strutture metallo-organiche. Inoltre, ha sintetizzato un materiale catodico ad alta capacità e la combinazione dei due ha consentito lo sviluppo di un sistema di accumulo di ioni sodio che ottimizza l’equilibrio e riduce al minimo le disparità nei tassi di accumulo di energia tra gli elettrodi.

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La cella completamente assemblata supera per densità di energia le batterie commerciali agli ioni di litio e presenta le caratteristiche della densità di potenza dei supercondensatori. Nel dettaglio la batteria ibrida al sodio si ricarica rapidamente e raggiunge una densità di energia di 247 Wh/kg e una densità di potenza di 34.748 W/kg. Inoltre gli scienziati hanno registrato una stabilità del ciclo con efficienza Coulombica pari a circa il 100% su 5000 cicli di carica-scarica.

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.