STUDIO A CURA DI: Maurizio Delfanti Giuliano Rancilio Giuseppe Muliere Marianna Pozzi Fabrizio Fattori (Università degli studi dell’Insubria) Fabrizio Pilo Simona Ruggeri Arturo Lorenzoni Linda Cerana Giovanni Cappena STUDIO COMMISSIONATO DA: Progetto Grafico: New-Way.it di Francesco Vaccarella Foto: Dagmar Scherf3 Polimi – UniCa – UniPD | Analisi di possibili traiettorie di decarbonizzazione della Sardegna – Set 2025 01 Introduzione e obiettivi dello studio .................................. pag. 4 • Nota metodologica 02 Contesto energetico e normativo ...................................... pag. 12 03 Lo studio al 2030 ................................................................. pag. 16 • Domanda energetica attuale e stimata • Confi gurazioni del sistema elettrico sardo • Risultati tecnico-economici • Ricadute economiche degli scenari energetici • Emissioni carboniche e obiettivi • Approfondimento: le reti di distribuzione e di trasporto • Approfondimento: il polo dell’alluminio 04 Visione di lungo termine: Sardegna al 2050 ..................... pag. 42 • Quale ruolo per la Sardegna nel sistema energetico italiano? Tre confi gurazioni • Prospezione sul sistema energetico sardo al 2050 05 Impatti socioeconomici dello sviluppo del sistema ......... pag. 53 • Metodologia • Risultati • Considerazioni sullo sviluppo degli scenari e la distribuzione degli impatti • Confronto tra la Confi gurazione C di “Ottimo economico” e alternative A e B con vincoli di export più stringenti al 2050 • Considerazioni fi nali sugli impatti economici 06 Conclusioni e raccomandazioni di policy ........................ pag. 68 Indice Analisi di possibili traiettorie per la transizione energetica in Sardegna01 Introduzione e obiettivi dello studio La Sardegna si presenta con una condizione peculiare che la distingue dal resto del Pae- se, infatti, l’isola non dispone di una rete di distribuzione del gas naturale e questo apre la strada a soluzioni di decarboniz- zazione fondate su una elettrificazione spinta. Lo studio analizza differenti possibili traiettorie di decarbonizzazione per la Sardegna e, grazie alla disponibilità di dati accurati sugli obiettivi territoriali, sulle poten- zialità delle FER, sull’evoluzione della do- manda e sulla pianificazione infrastrutturale, formula scenari robusti e valuta, con buona precisione, il costo sistemico delle diverse opzioni di decarbonizzazione analizzate. Il focus principale dell’analisi è l’anno 2030, in linea con gli obiettivi PNIEC e con le sca- denze europee, ma viene anche introdotta una visione al 2050, per garantire la coeren- za delle scelte attuali con l’orizzonte di piena decarbonizzazione a lungo termine, come richiesto dalla strategia europea “net zero”.5 Polimi – UniCa – UniPD | Analisi di possibili traiettorie di decarbonizzazione della Sardegna – Set 2025 Negli ultimi anni, il percorso di decarbonizzazione del sistema energetico italiano ha assunto una traiettoria sempre più definita, sostenuta da una cornice europea stringente e da una crescente attenzione nazionale agli impatti ambientali e climatici. Il Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima (PNIEC), aggiornato per allinearsi al Green Deal europeo, pone l’obiettivo di una riduzione del 55% delle emissioni di gas serra rispetto ai livelli del 2005 entro il 2030. Si tratta di un impegno significativo, che implica non solo una trasformazione profonda del mix energetico, ma anche un ripensamento delle logiche infrastrutturali e tecnologiche alla base della produzione, distribuzione e consumo di energia. In questo contesto, la pianificazione energetica nazionale si avvale oggi di strumenti analitici e normativi dettagliati che supportano la definizione di scenari credibili e monitorabili. Il PNIEC stesso delinea un quadro chiaro di obiettivi quantitativi, in particolare in termini di produzione da fonti energetiche rinnovabili (FER) e di capacità installata a livello nazionale. Accanto a esso, il Decreto Aree Idonee, emanato nel giugno 2024, introduce un principio di “burden sharing” tra le Regioni italiane, traducendo gli obiettivi nazionali in altrettanti obiettivi regionali, con una distribuzione della potenza rinnovabile da installare coerente con le caratteristiche morfologiche e infrastrutturali dei diversi territori. Un ulteriore strumento di rilievo è rappresentato dal Documento di Descrizione degli Scenari 2024, redatto congiuntamente da TERNA e SNAM, che definisce il fabbisogno di sistemi di accumulo per ogni zona di mercato elettrico, fornendo un’indicazione operativa essenziale per garantire la sicurezza e la flessibilità del sistema nei nuovi contesti dominati dalla produzione da FER non programmabili. All’interno di questo quadro generale, la Sardegna si presenta con una condizione peculiare che la distingue dal resto del Paese. A oggi, l’isola non dispone di una rete di distribuzione del gas naturale: l’assenza storica di infrastrutture di distribuzione, unita alla mancata realizzazione dei progetti di metanizzazione annunciati in passato, ha fatto sì che il vettore gas non sia stato integrato nel sistema energetico regionale. Di conseguenza, mentre in gran parte d’Italia la transizione passa anche attraverso un uso transitorio del gas come “ponte” verso la decarbonizzazione, in Sardegna questo passaggio intermedio risulta tecnicamente e strategicamente meno percorribile; questo apre la strada a soluzioni alternative fondate su una elettrificazione più radicale. Per questa particolarità ma anche per altre specificità, la Sardegna è stata oggetto di diversi studi nel corso degli anni, che si sono interrogati sulla fattibilità e sull’opportunità di una transizione basata esclusivamente (o prioritariamente) sulle fonti rinnovabili. Le analisi condotte in passato dall’Università di Cagliari (UniCa), da Ricerca sul Sistema Energetico (RSE) e dal WWF con il Politecnico di Milano (PoliMI) hanno evidenziato la necessità di valutare attentamente il bilancio tra elettrificazione diretta e possibili investimenti in infrastrutture fossili, in uno scenario in cui gli obiettivi climatici devono essere bilanciati con quelli economici, sociali e industriali. Gli studi sono in generale concordi nell’evidenziare i rischi di lock-in tecnologico della metanizzazione e nel proporre alternative con più alta penetrazione (anche 100%) FER ed elettrica. Quadro normativo nazionale6 Polimi – UniCa – UniPD | Analisi di possibili traiettorie di decarbonizzazione della Sardegna – Set 2025 Lo studio di RELAB/Politecnico di Milano per WWF Italia (2020) Analizza scenari di decarbonizzazio- ne della Sardegna al 2050, valutando il ruolo delle rinnovabili, degli accumuli e dell’idrogeno verde. Simula il sistema energetico in due orizzonti (2030 e 2050), mostrando che è possibile soddisfare l’intera domanda con FER e accumuli, evitando lock-in da metanizza- zione. Evidenzia rischi legati allo sviluppo del gas e propone un’alternativa 100% rinnovabile. Lo studio RSE (diviso in due fasi da luglio 2020 a giugno 2021) e commis- sionato dal MiSE, tramite ARERA Analizza l’adeguatezza infrastruttura- le della Sardegna in ottica di transi- zione energetica. Propone scenari con e senza metano, stimando costi e benefi ci di investimenti in rete e generazione. Un focus è dedicato all’analisi dei ba- cini metanizzabili, identifi cati su base geografi ca, demografi ca e industriale, per valutare l’effi cienza della rete gas. Conclude, nella prima fase, che lo sviluppo del metano può comportare scarsi ritorni e rischi di lock-in, sulla base di accurate simulazioni energeti- che, ottenute modellando il sistema elet- trico e le esigenze di backup e accumulo in scenari di phase-out del carbone e alta penetrazione FER. Valuta confi gurazioni miste (con Sar- lux, gas, rinnovabili) e opzioni infrastrut- turali associate, in particolare accumuli e interconnessioni.Lo studio conferma che confi gurazioni rinnovabili spinte richiedono pianifi cazione accurata, ma offrono vantaggi ambientali ed economici nel medio-lungo termine; chiarisce infi ne che il ruolo transitorio dei combustibili fossili deve essere gestito con attenzione a evitare una eccessiva infrastrutturazio- ne, che si tradurrebbe in potenziali costi affondati. Lo studio BIRDIE-S di Enel Founda- tion, UniCa e Politecnico di Torino (ottobre 2022) Analizza le prospettive di elettrifi - cazione degli usi fi nali in Sardegna, valutando benefi ci ambientali, sociali ed economici legati all’implementazione delle leggi nazionali e delle direttive eu- ropee. In particolare, calcola la capacità massima installabile di fotovoltaico ed eolico, considerando le aree utilizzabili e il consumo di suolo e stima un mix ener- getico che garantisca l’autosuffi cienza entro il 2030. Il quadro evidenzia che l’isola può anticipare la neutralità carbonica rispetto al resto del Paese, con prezzi dell’energia stabili e ridotti costi energeti- ci complessivi. Il tessuto industriale viene analizzato con dettaglio, anche caratterizzando la domanda di calore. DETTAGLIO DELLO STUDIO Capitolo 1 - Introduzione e obiettivi dello studio7 Polimi – UniCa – UniPD | Analisi di possibili traiettorie di decarbonizzazione della Sardegna – Set 2025 Analisi delle possibili traiettorie energetiche della Sardegna e indivi- duazione di quelle che permettono di rispettare i vincoli di emissione al minimo costo economico per il sistema. Verifica degli impatti delle traiettorie, in particolare di quelli occupazionali, nel contesto socio economico regionale. 1 2 OBIETTIVI DELLO STUDIO Lo studio presentato nel seguito di questo rapporto, redatto dal Politec- nico di Milano, Università degli studi di Cagliari e Università degli studi di Padova, si inserisce nel solco di que- ste ricerche, ma si avvale di un livello informativo più avanzato e aggiornato. Grazie alla disponibilità di dati più accurati sugli obiettivi territoriali, sulle potenzialità delle FER, sull’evoluzione della domanda e sulla pianificazione infrastrutturale, è oggi possibile formu- lare scenari più robusti e valutare con maggiore precisione il costo sistemico delle diverse opzioni. Il focus principale dell’analisi è l’anno 2030, in linea con gli obiettivi PNIEC e con le scadenze europee, ma viene anche introdotta una visione al 2050, per garantire la coerenza del- le scelte attuali con l’orizzonte di piena decarbonizzazione a lungo termine, come richiesto dalla strategia europea “net zero”. Capitolo 1 - Introduzione e obiettivi dello studio8 Polimi – UniCa – UniPD | Analisi di possibili traiettorie di decarbonizzazione della Sardegna – Set 2025 Nota metodologica Per analizzare in modo rigoroso e comparabile le diverse traiettorie di transizione energetica della Sardegna, lo studio si è basato sull’impiego del modello NEMeSI, un sistema avanzato per la simulazione e ottimizzazione del sistema energetico nazionale sviluppato al Politecnico di Milano 1 . NEMeSI (si veda Figura 1) considera un insieme di fonti energetiche (in grigio) che possono essere utilizzate, tramite una serie di convertitori (in azzurro o in verde), ai fini di generare il quantitativo di un certo vettore (i bus in azzurro) che possa soddisfare un insieme di fabbisogni (in rosa). Essi costituiscono tutta la domanda di servizi energetici in un dato contesto geografico, a un dato anno obiettivo. Ogni fonte ha un proprio costo di utilizzo, ogni convertitore ha una propria efficienza di conversione, e riceve come input una certa fonte, generando come output un certo vettore. Ogni fabbisogno è generalmente soddisfatto da un unico vettore. Un focus è proposto per alcuni settori che richiedono particolare attenzione, quali ad esempio il settore termico civile e la domanda di calore industriale. NEMeSI consente di determinare, per ciascuna configurazione del sistema analizzato, la traiettoria ottimale in termini di costi totali annualizzati, adottando una prospettiva cosiddetta “societal”. Questo significa che il modello non si limita a valutare i soli costi diretti di mercato, ma considera anche le componenti infrastrutturali regolamentate e le esternalità ambientali, in particolare le emissioni climalteranti. Nel dettaglio, il modello integra 1https://www.relab.polimi.it/it/ricerca/energy-scenarios/; https://doi.org/10.5281/zenodo.2654871; https://doi.org/10.5278/ijsepm.6292; https://hdl.handle.net/10589/237999; https://doi.org/10.18280/jesa.570516 i costi in conto capitale (CAPEX) e i costi operativi (OPEX) relativi sia agli asset di produzione e consumo che si muovono secondo logiche di mercato (come gli impianti fotovoltaici o le pompe di calore), sia agli asset infrastrutturali regolati (come le reti elettriche, gli accumuli centralizzati o le interconnessioni). Inoltre, assegna un peso economico alle emissioni di CO₂ e di altri inquinanti, integrandoli nella funzione obiettivo per stimare il reale costo sistemico degli scenari. Per ottenere questo obiettivo, è necessario simulare tutto il sistema energetico nazionale, focalizzandosi poi sulla Sardegna per la presentazione dei risultati e per ulteriori analisi di dettaglio. Agendo su un anno obiettivo vicino nel tempo come il 2030, non si lascia libero il modello di ottimizzare ogni grandezza inseguendo in assoluto il minimo costo, ma si implementano una serie di vincoli e requisiti utili a meglio descrivere gli scenari futuri verosimili, mutuate dai documenti istituzionali consultati. Tra queste, si pone un vincolo alle capacità minime da installare, agli sviluppi delle infrastrutture di rete interzonali, alle auto elettriche presenti all’anno obiettivo, ecc. Per garantire di comparare tra loro alcune possibili traiettorie alternative, si propone un set di configurazioni che prevedono ad esempio diversi sviluppi del parco di generazione elettrica. In tutto ciò, il modello NEMeSI ricerca l’ottimo economico per soddisfare la domanda di servizi energetici garantendo la riduzione delle emissioni a livello nazionale (-55% al 2030). I risultati restituiti, come detto, riguardano poi in particolare la Sardegna.9 Polimi – UniCa – UniPD | Analisi di possibili traiettorie di decarbonizzazione della Sardegna – Set 2025 Nella seguente tabella si riportano i principali parametri di costo utilizzati nell’analisi energetica e coerenti con l’analisi socioeconomica Capitolo 1 - Nota metodologicaNext >