Documentare gli scenari energetici per la domanda di mercato svizzera

Situazione di partenza: Netto Zero e approvvigionamento sicuro come quadro di riferimento

L'obiettivo Netto Zero per il 2050 è sancito in Svizzera nella Legge sul clima e sull'innovazione. Nell'agosto 2019 il Consiglio federale ha deciso di ridurre le emissioni di gas serra a zero netto entro il 2050; nel 2023 il corpo elettorale ha approvato tale obiettivo.

La legge fissa obiettivi intermedi per il 2040 nonché per i periodi 2031–2040 e 2041–2050 e definisce valori orientativi per i settori degli edifici, dei trasporti e dell'industria. Le imprese devono raggiungere i loro obiettivi Netto Zero al più tardi entro il 2050, l'Amministrazione federale già entro il 2040.

Le Prospettive energetiche 2050+ dell'Ufficio federale dell'energia (UFE) analizzano, nello scenario Netto Zero (ZERO), un'evoluzione del sistema energetico compatibile con l'obiettivo climatico Netto Zero 2050 e che garantisca al contempo un approvvigionamento energetico sicuro.

In Svizzera le Prospettive energetiche vengono elaborate e aggiornate periodicamente; la prima volta avvenne dopo la crisi petrolifera del 1973 nell'ambito della Concezione globale dell'energia. La versione del 2012 ha costituito la base per la Strategia energetica 2050 e per la Legge sull'energia, entrata in vigore il 1° gennaio 2018.

Tappe fondamentali di Netto Zero e delle Prospettive energetiche

Cosa rappresentano le Prospettive energetiche 2050+ riguardo alla domanda

Dello scenario ZERO vengono considerate diverse varianti. Esse si distinguono per un mix tecnologico diverso e per una velocità differente di espansione delle energie rinnovabili nel settore elettrico.

Lo scenario obiettivo descrive un sistema energetico futuro senza energie fossili e senza energia nucleare, con un approvvigionamento energetico sicuro, pulito, accessibile e prodotto in larga misura a livello nazionale. La responsabile del progetto Almut Kirchner sottolinea che lo studio dimostra come la Svizzera possa trasformare il suo approvvigionamento energetico rendendolo climaticamente neutro entro il 2050; le tecnologie necessarie sono disponibili o hanno già dimostrato la loro funzionalità.

I primi risultati sono stati pubblicati nel novembre 2020 come rapporto sintetico e riassunto. Nel corso del 2021 sono seguiti risultati dettagliati degli scenari in formato tabellare e diversi approfondimenti; nel dicembre 2021 è stata pubblicata la documentazione completa con il Rapporto tecnico.

Le Prospettive energetiche 2050+ sono state elaborate per conto dell'UFE da un consorzio composto da Prognos AG, TEP Energy GmbH, Infras AG ed Ecoplan AG. Un gruppo esterno di accompagnamento, formato da uffici federali, Cantoni, città, settore energetico, associazioni economiche e ambientali, sindacati e organizzazioni per la protezione dei consumatori, ha seguito il progetto.

Evoluzione della domanda: elettrificazione ed efficienza

Per un approvvigionamento energetico CO2-neutro, i trasporti, il riscaldamento e l'industria devono essere elettrificati. Di conseguenza, il fabbisogno elettrico della Svizzera aumenterà dagli attuali 56 terawattora (TWh) all'anno fino a circa 75 TWh entro il 2050; contemporaneamente, dovranno essere sostituiti 23 TWh di elettricità provenienti dalle centrali nucleari svizzere.

Il calore e la mobilità basati sull'elettricità sostituiscono i vettori energetici fossili e aumentano il fabbisogno elettrico. Secondo Prognos, il consumo energetico pro capite può tuttavia essere ridotto significativamente, poiché le misure di efficienza diminuiscono l'impiego complessivo di energia e le applicazioni elettriche sono più efficienti di quelle fossili.

Le rimanenti emissioni di gas serra dovranno essere compensate ulteriormente mediante la cattura e lo stoccaggio della CO2, al fine di garantire la neutralità climatica entro il 2050.

Fabbisogno elettrico e necessità di sostituzione fino al 2050

Produzione elettrica come controparte della domanda

Il 9 giugno 2024, il 69 per cento degli aventi diritto di voto in Svizzera ha approvato la Legge sull'approvvigionamento elettrico. In base a essa, la Svizzera dovrà coprire entro il 2050 circa il 60 per cento del suo fabbisogno elettrico, ovvero 45 TWh all'anno, con nuove fonti di energia rinnovabile come il fotovoltaico, l'eolico o la biomassa.

Di questi 45 TWh, in media circa 28 TWh proverranno da impianti fotovoltaici, 13 TWh da impianti eolici e la restante parte dalla biomassa. La capacità degli impianti fotovoltaici dovrebbe aumentare dagli attuali 6,4 gigawatt (GW) a circa 26,8 GW nel 2050, il che corrisponde a un quadruplicamento; la capacità delle turbine eoliche dovrebbe diventare 80 volte maggiore.

L'energia eolica è decisiva per la produzione di elettricità in inverno. Per un approvvigionamento elettrico svizzero efficiente in termini di costi, rimane importante il commercio elettrico funzionante con l'estero.

Lo scenario obiettivo delle Prospettive energetiche 2050+ prevede 45 TWh all'anno dall'energia idroelettrica e 33,6 TWh all'anno dall'energia solare.

Contributi obiettivo delle nuove energie rinnovabili nel 2050 in TWh all'anno

Semestre invernale: fase critica dell'approvvigionamento

L'Associazione svizzera delle aziende elettriche (VSE) pubblica per la prima volta l'Indice VSE dell'approvvigionamento elettrico in Svizzera. Viene rilevato annualmente e funge da sistema di allarme precoce per la sicurezza dell'approvvigionamento; l'indice si attesta a 82 punti nel 2035 e a 69 punti nel 2050.

L'indice si concentra sul critico semestre invernale, durante il quale la Svizzera deve affrontare le maggiori sfide. L'energia eolica è decisiva per la produzione di elettricità in inverno.

Per colmare il divario di approvvigionamento, la VSE indica un minore consumo elettrico nelle ore di punta, più energie rinnovabili, l'esercizio a lungo termine delle centrali nucleari esistenti, flessibilità come gli accumulatori, produzione aggiuntiva di elettricità, ad esempio da centrali a gas, e l'ampliamento delle reti.

Senza accordi, le importazioni ed esportazioni di elettricità oltre confine rimangono limitate; l'obiettivo verrebbe chiaramente mancato e la sicurezza dell'approvvigionamento resterebbe critica. La VSE chiede pertanto una maggiore produzione invernale da energie rinnovabili, l'ampliamento della rete e un accordo sull'elettricità.

Misure della VSE per colmare il divario invernale

Costi, investimenti e dipendenza dalle importazioni

Un approvvigionamento energetico il più possibile nazionale e rinnovabile richiede investimenti rafforzati nel rinnovo, nell'ammodernamento e nella sostituzione delle infrastrutture energetiche esistenti, degli edifici, degli impianti, degli apparecchi e dei veicoli.

Con l'obiettivo Netto Zero, questo fabbisogno di investimenti aumenta dell'8 per cento. Contemporaneamente, si importa molta meno energia, riducendo così la dipendenza dall'estero.

Oggi più della metà degli investimenti annuali svizzeri in progetti di energie rinnovabili fluisce verso l'Europa; solo l'uno per cento di questi investimenti rimane in Svizzera.

Fonti e tracciabilità

I risultati delle Prospettive energetiche 2050+ sono documentati pubblicamente: dati dettagliati degli scenari in formato tabellare, approfondimenti e il Rapporto tecnico del dicembre 2021. A ciò si aggiungono grafici web interattivi sul consumo di energia finale dei settori, sulla produzione elettrica e sulle emissioni di gas serra, nonché un Bar Chart Race sull'evoluzione dei vettori energetici.

La modellizzazione è stata effettuata con modelli bottom-up del sistema energetico di Prognos, INFRAS e TEP Energy. Essi rappresentano la domanda e l'offerta di energia suddivise per settori di consumo, scopi di applicazione, parco di centrali e produzione di teleriscaldamento, tenendo conto dei cicli di investimento e della durata di vita dei beni d'investimento durevoli; Prognos ha elaborato la sintesi complessiva.

La VSE deriva, per ciascuno dei quattro scenari dello studio Energia futura 2050, il consumo energetico dalle Prospettive energetiche 2050+ dell'UFE.

Limiti degli scenari per la domanda di mercato

Gli scenari non sono previsioni: rappresentano ipotesi su tecnologie, comportamenti e ritmo di espansione. In questo differiscono le varianti delle Prospettive energetiche 2050+.

Le tecnologie necessarie sono disponibili o hanno dimostrato la loro funzionalità e il loro potenziale contributo alla soluzione. Tuttavia, nei prossimi 30 anni dovrebbero essere introdotte e implementate rapidamente e in modo completo.

Si prevede che anche nel 2050 verranno generate emissioni di gas serra, ad esempio nella produzione di alimenti o nell'incenerimento dei rifiuti urbani. Queste emissioni difficili da evitare devono essere compensate mediante procedimenti che rimuovono la CO2 dall'atmosfera e la stoccano in modo sicuro.