Introduzione

Il settore energetico globale sta subendo una profonda trasformazione, guidata in gran parte da accordi internazionali sul clima che mirano a frenare le emissioni di gas serra. Per decenni, il carbone è stato l'elemento di base della generazione di elettricità in molti paesi, premiato per la sua abbondanza e basso costo. Tuttavia, il crescente consenso scientifico sul cambiamento climatico ha messo il carbone sotto controllo senza precedenti.

Contesto degli accordi internazionali sul clima

Il trattato ha stabilito il principio delle responsabilità comuni ma differenziate, riconoscendo che i paesi sviluppati hanno la più grande responsabilità storica per le emissioni. I protocolli e gli accordi successivi hanno costruito su questo quadro, gradualmente stringendo gli obiettivi e ampliando la partecipazione a tutte le nazioni.

Protocollo di Kyoto (1997)

Il protocollo di Kyoto è stato il primo accordo giuridicamente vincolante per fissare obiettivi di riduzione quantitativa delle emissioni per i paesi industrializzati.

L'Accordo di Parigi (2015)

L’accordo di Parigi ha segnato un cambiamento di paradigma allontanando gli obiettivi di massima vincolanza ad un sistema di riduzione dei contributi nazionali (NDC). Ogni paese presenta il proprio piano di riduzione delle emissioni, con l’obiettivo collettivo di limitare il riscaldamento globale a ben al di sotto dei livelli pre-industriali, purché gli sforzi per limitare l’aumento a 1.5°C. Questo accordo è significativo per il carbone perché prevede esplicitamente una fase di riduzione delle emissioni globali.

Altri accordi e iniziative chiave

Oltre alla UNFCCC, altre iniziative multilaterali hanno mirato direttamente al carbone. L'Alleanza del carbone del passato di Powering (PPCA), lanciata nel 2017, unisce i governi nazionali e subnazionali impegnati a far esplodere il potere del carbone senza fondamento.

Effetti sulle operazioni di centrali elettriche

L'impatto degli accordi internazionali sul clima sulle centrali carbonifere si manifesta attraverso più canali: requisiti normativi, pressioni economiche e vincoli operativi; mentre gli effetti specifici variano per giurisdizione, temi comuni includono limiti di emissione più severi, prezzi al carbonio e condizioni di mercato in evoluzione che riducono la redditività della generazione carbonizzata.

Pressione di regolazione e conformità

Gli impegni internazionali si traducono spesso in regolamenti interni che limitano direttamente le operazioni degli impianti di carbone.

  • I limiti di emissioni per SO2, NOx e particolato:[ Molti paesi hanno stretto standard di qualità dell’aria ambiente, costringendo gli impianti di carbone ad installare costosi strumenti di controllo dell’inquinamento, come la desolforazione del gas di combustione (FGD) e la riduzione catalitica selettiva (SCR).
  • Norme di emissione di biossido di carbonio:[ Il Piano di Potere Pulito dell’Agenzia per la Protezione Ambientale (anche se successivamente rovesciato) e la Direttiva sulle Emissioni Industriali dell’UE hanno stabilito standard di prestazioni di CO2 per le nuove e esistenti centrali a carbone. In Europa, i nuovi impianti di carbone devono soddisfare un limite di 550 g di CO2/kWh, che impedisce efficacemente la costruzione di centrali a carbone polveri tradizionali senza cattura di carbonio.
  • Meccanismi di prezzo del carbone:[ L'ETS e sistemi analoghi dell'UE in luoghi come la Corea del Sud e la California impongono un costo per ogni tonnellata di CO2 emessa. Come il prezzo del carbonio è aumentato (che raggiunge oltre 80 euro per tonnellata nel 2023), l'energia carbonica diventa sempre più economica rispetto al gas e alle rinnovabili.
  • La legislazione sulla ripartizione:[ Diversi paesi hanno approvato leggi che inducono la chiusura delle centrali carbonifere a una data specifica. Ad esempio, il Canada farà il punto del carbone entro il 2030, il Regno Unito entro il 2024 e la Germania entro il 2038.

Impatto economico e finanziario

La redditività delle centrali carbonifere si è deteriorata nettamente sotto il peso delle politiche climatiche e della concorrenza di mercato.

  • Rising costi operativi:[ I costi di conformità per le normative ambientali, i prezzi del carbonio e la necessità di acquistare le quote di emissione hanno aumentato il costo variabile della generazione carbonizzata. In molti mercati, il carbone è diventato più costoso delle turbine a gas a ciclo combinato e delle rinnovabili a costi marginali.
  • Asset rischio di inasprimento:[] Gli investitori sono sempre più consapevoli che le centrali carbonifere possono diventare attività bloccate se le politiche climatiche si restringono ulteriormente o se le rinnovabili continuano a cadere nei costi.
  • Crescono i fattori di capacità:[ In molte regioni, le centrali carbonifere vengono spedite meno spesso come rinnovabili e il gas prende la priorità. I fattori di capacità per il carbone negli Stati Uniti sono scesi dal 60% nel 2015 a circa il 40% nel 2022, costringendo alcune unità a operare solo durante la domanda di picco o come backup.
  • Perdite di lavoro e cambiamenti economici regionali:[ Le chiusure di piante portano a perdite di lavoro per minatori e lavoratori di impianti. Le comunità storicamente dipendenti dalla dislocazione economica di fronte al carbone, spingendo i governi ad attuare programmi di transizione giusti, come il Fondo di transizione dell'UE.

Cambiamenti operativi e risposte tecnologiche

Per adeguarsi al nuovo ambiente, alcuni operatori di impianti di carbone stanno adottando strategie operative per estendere la vita dei loro beni, nel rispetto delle normative:

  • Funzionamento flessibile:[[] Gli impianti di carbone sono sempre più necessari per dilagare e scendere rapidamente per integrare la generazione rinnovabile variabile. Questo mette l'usura supplementare sulle attrezzature e può ridurre l'efficienza, ma permette all'impianto di catturare i ricavi quando i prezzi dell'elettricità sono elevati.
  • Co-firing con biomassa o ammoniaca:[[] Alcune piante hanno sperimentato con pellet di legno co-firing o ammoniaca per ridurre le emissioni nette di CO2. Ad esempio, la centrale di Drax nel Regno Unito ha convertito diverse unità a biomassa, anche se rimangono preoccupazioni di sostenibilità sulla biomassa.
  • Carbon cattura e stoccaggio (CCS):[[] Le centrali a carbone retrofitting con CCS potrebbero teoricamente consentire il funzionamento continuato con emissioni inferiori. Tuttavia, CCS è costoso (costo $50-100 per tonnellata di CO2 catturati) e ha limitato distribuzione. La maggior parte dei nuovi progetti CCS mirano a impianti a gas o impianti industriali, non carbone.

Prospettive regionali: Come i Paesi diversi sono colpiti

L’impatto degli accordi internazionali sul clima varia notevolmente a seconda della struttura economica del paese, della volontà politica e dell’infrastruttura energetica esistente.

Europa: Il Frontrunner in Coal Phase-Out

L’Unione europea ha deciso di ridurre il 55% della produzione di carbone nel 2030, ma il 40% del prezzo del carbone è aumentato, e molti paesi hanno annunciato una riduzione del 55% dell’elettricità nel 2010.

Stati Uniti: un record misto

L'amministrazione Obama ha introdotto il Clean Power Plan nel 2015, che avrebbe costretto i pensionati di carbone, ma il piano non è stato mai attuato. L'amministrazione Trump ha ripiegato le normative e si è ritirato dall'accordo di Parigi, dando brevemente un reperimento di carbone. Tuttavia, le forze di mercato - gas naturale a basso costo, e la crescita della domanda di energia elettrica bassa - ha continuato a guidare le chiusure di carbone.

Cina: l’utente più grande del mondo

La Cina è il più grande consumatore di carbone, che rappresenta oltre la metà della generazione mondiale di carbone. La sua posizione sugli accordi internazionali di clima è evoluta. La Cina ha ratificato l’accordo di Parigi e ha presentato un NDC che si impegna a superare le emissioni di CO2 prima del 2030 e a raggiungere la neutralità del carbonio entro il 2060.

India: Bilanciamento degli obiettivi di sviluppo e clima

L’India è il secondo utilizzatore del carbone più grande e si basa sul carbone per circa il 70% della sua energia elettrica. Le emissioni pro capite del paese sono basse, ma le sue emissioni totali stanno aumentando rapidamente. L’India ha ratificato l’accordo di Parigi e ha fissato un obiettivo di 500 GW di capacità non fossili di 2030 e le emissioni di gas serra entro il 2070.

Altre regioni

In Asia sudorientale, paesi come l’Indonesia e il Vietnam hanno visto la crescita della capacità di carbone spinta dallo sviluppo economico e dagli investimenti esteri. Tuttavia, le iniziative internazionali di finanza del clima, come il partenariato per la transizione dall’energia (JETP) con l’Indonesia, sono state progettate per aiutare queste nazioni a ritirare le centrali di carbone presto e a passare alle rinnovabili.

Prospettive future per il potere del carbone sotto gli accordi climatici

La traiettoria per il carbone nei prossimi decenni è plasmata dalla crescente severità degli accordi internazionali sul clima e dalla rapida evoluzione delle tecnologie energetiche pulite.

Accelerare gli obiettivi di fase-out

Il Patto Climatico di Glasgow (2021) ha chiesto il “fasedown of unbated carbon power” e la fine di inefficienti sussidi per il carbone fossile. Da allora, il numero di paesi che si impegnano a far parte del carbone è cresciuto a oltre 40. La Powering Past Coal Alliance comprende ora alcuni impianti che rappresentano la maggior parte delle fasi della capacità di carbone dell’OCSE.

Ruolo di Carbon Capture e Emissioni Negative

Per i paesi che continuano a contare su carbone, cattura del carbonio, utilizzo e stoccaggio (CCUS) è spesso citato come una soluzione potenziale. Tuttavia, l'implementazione di CCUS è stata lenta a causa di elevati costi e sfide tecniche. A partire dal 2023, solo una manciata di impianti di carbone in tutto il mondo sono dotati di cattura, e il CO2 catturato è spesso utilizzato per il recupero del petrolio migliorato piuttosto che per lo stoccaggio permanente.

Concorso da Rinnovabili e Gas Naturale

L'economia del carbone è ulteriormente indebolita dal costo in calo delle energie rinnovabili. Il solare e il vento sono ora le fonti più economiche di nuova energia elettrica in molte regioni e non richiedono costi di carburante. Lo stoccaggio della batteria sta anche diventando più economico, permettendo alle energie rinnovabili di spostare il carbone anche per la domanda di picco. Inoltre, il gas naturale ha una minore intensità di carbonio e tassi di rampa più rapidi, rendendolo un partner più flessibile per le energie rinnovabili.

Finanza internazionale e giusta transizione

Una delle sfide più grandi nel far fronte al carbone è garantire una giusta transizione per i lavoratori e le comunità. Gli accordi internazionali sul clima hanno cominciato a incorporare disposizioni per il sostegno finanziario. Il Fondo Green Climate e i suddetti JETP forniscono risorse per aiutare i paesi in via di sviluppo a ritirare le piante di carbone presto senza collasso economico.

Conclusioni

I paesi dell’Asia hanno un ruolo fondamentale nel settore del carbone.