La strada virtuosa dell’elettrificazione dei processi industriali

Tre esempi, raccontati in uno studio di Eurelectric e Accenture, dimostrano che elettrificare i consumi di un'ampia quota dell'industria europea è un processo fondamentale per rilanciarne la competitività.

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Elettrificare i consumi industriali contribuirà a ripristinare la competitività europea, generando benefici economici e riducendo la dipendenza dai combustibili fossili.

Lo ribadisce un recente studio commissionato da Eurelectric e realizzato in collaborazione con Accenture, “The new industrial age” (link in basso), secondo il quale una forbice compresa tra il 60 e il 90% della domanda di energia dell’industria europea potrebbe essere direttamente elettrificata entro il 2035 con le tecnologie oggi disponibili o in fase di sviluppo.

Nell’analisi si evidenziano le implicazioni economiche dell’elettrificazione del calore di processo in tre specifiche attività:

  • produzione di celle per batterie
  • lavorazione del latte in polvere
  • produzione di etilene.

Questi esempi sono stati selezionati per riflettere un’ampia gamma di condizioni industriali e sfide produttive, dato che ognuno di loro rappresenta diversi livelli di intensità energetica e requisiti di temperatura. Per ciascuno di essi sono stati analizzati due Paesi.

Per i processi che operano a meno di 500 °C, come la produzione di celle per batterie, le soluzioni come le pompe di calore industriali sono già in grado di battere i combustibili fossili.

In settori ad alta intensità energetica come la produzione di latte in polvere, l’elettrificazione ha il potenziale di ridurre il consumo totale di energia migliorando la competitività.

Infine, negli ambiti più energivori, come la produzione di etilene, sono ancora necessari progressi tecnologici e ulteriori innovazioni prima che i costi iniziali delle soluzioni elettriche diventino sostenibili.

Batterie: l’elettricità è già competitiva

L’indagine sulle batterie prende a modello Svezia e Ungheria, due Paesi che già oggi mostrano i vantaggi dell’elettrificazione in termini di costi per la produzione delle celle.

Analizziamo i dati relativi all’Ungheria, più specializzata nella produzione di questi sistemi di accumulo rispetto alla Svezia, sia in termini di capacità produttiva che di investimenti nel settore (nel 2023 il Paese ha raggiunto una capacità produttiva di 87 GWh all’anno, posizionandosi al quarto posto a livello mondiale dopo Cina, Stati Uniti e Polonia).

Come mostra il grafico, già oggi la produzione elettrificata ha un costo di 2,9 €/MWh, contro i 3,5  €/MWh dell’alternativa basata sull’utilizzo diretto di fonti fossili per la generazione del calore. Una forbice che si amplierà ulteriormente a fine decennio.

In generale, argomenta Eurelectric, “per i settori che prevedono processi termici a bassa temperatura, l’elettrificazione è già competitiva a livello economico e il suo vantaggio non potrà che aumentare nel tempo”.

Processi a calore medio: un vantaggio da guadagnare

Entro il 2030 la produzione di latte in polvere con processi interamente elettrificati diventerà competitiva in Francia e in Svezia, anche se attualmente non lo è.

In questo settore, che esemplifica tutti quelli in cui la temperatura di processo richiesta è bassa, ma il consumo energetico resta elevato, i costi operativi rappresentano circa il 90% dei costi totali, sia per le soluzioni elettriche che per quelle a basate sulle fossili.

Sia in Francia che in Svezia attualmente la soluzione fossile è più conveniente (160 €/t contro 190 €/t oltralpe e 280 €/t contro 285 €/t nel Paese scandinavo).

In tutte le proiezioni future di Eurelectric, però, la situazione è destinata a ribaltarsi, sia nello scenario “Business as usual” (Bau) sia in quello “Base” o quello “Migliore” (Best), che rispecchiano una crescente penetrazione dell’elettrificazione nei consumi finali.

In questo specifico ambito il divario di competitività con le soluzioni basate sui combustibili fossili è relativamente ridotto, condizione che facilita il percorso positivo dell’elettrificazione entro il 2030.

Tanta strada da fare nei processi ad alta temperatura

Più aumentano le temperature e i volumi di energia necessari a raggiungerle, più difficile diventa la sfida per raggiungere la competitività attraverso l’elettrificazione. Ma secondo l’indagine, un “sorpasso” rispetto alle fossili sarebbe possibile: si vedano ad esempio le proiezioni sui costi di produzione dell’etilene in Germania nel “Best case scenario”.

Soltanto spostando al massimo i consumi verso l’elettrico si potranno ribaltare le gerarchie, riducendo un divario che ad oggi è ancora notevole.

Nei settori industriali che richiedono alte temperature e grandi volumi di energia, come quello chimico, del cemento, del vetro e della siderurgia, Eurelectric ritiene essenziali ulteriori innovazioni per ridurre significativamente sia le spese in conto capitale che quelle operative, così da rendere l’elettrificazione un’opzione realmente competitiva.

Secondo l’associazione, per sfruttare appieno il potenziale dell’elettrificazione industriale serviranno appositi quadri finanziari di supporto, come lo sviluppo di una “Banca per la decarbonizzazione industriale” e una più ampia diffusione di CCfD (Carbon Contract for Difference), PPA e, ovviamente più accesso al capitale.

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