81944 - LABORATORY OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING AND ENERGY ECONOMICS

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Energia pulita e accessibile Lotta contro il cambiamento climatico

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

The students will learn the importance of energy consumption for environment, especially for its CO2 emissions, the main cause of climate change. They will understand the challenge engineers have ahead in facing the dichotomy between growing energy consumption, that will rely still for long on fossil fuels, and the urgency to stop CO2 emission growth. The course will discuss the Kyoto Protocol of 1997 and the COP 21 Agreement of Paris of 2015. They will learn the main tools so far adopted like white certificates, CO2 emission trading mechanisms and externalities evaluation. All this will be achieved also through class exercises.

Contenuti

T

Il Laboratorio è diviso in due parti: la prima tenuta da Tabarelli dedicata agli scenari, la seconda condotta da Bianchi più concentrata sugli strumenti di mitigazione.

Tabarelli - Prima parte

Scopo del corso

Scopo del corso è quello di introdurre alcuni elementi di base dell'economia dell'energia e dell'ambiente applicati ai mercati e alle industrie, con attenzione particolare alle principali fonti energetiche consumate oggi e in futuro. La principale emergenza che il genere umano deve affrontare riguarda la crescente concentrazione in atmosfera di CO2 che deriva per il 70% dai consumi e dal trasporto di energia. Le politiche ambientali sono concentrate negli ultimi decenni sull'efficienza energetica, sulla riduzione dei consumi o sullo spostamento all'impiego di fonti rinnovabili con un minore contenuto di carbonio. Nel dicembre 2015 la COP 21 di Parigi ha siglato un accordo per limitare la crescita della temperatura terrestre a 2 gradi. Già nel dicembre 1997 fu siglato il protocollo di Kyoto. Gli impegni cominciano a dare risultati con emissioni di CO2 da consumo di energia che negli ultimi anni si sono stabilizzate.

L'obiettivo del corso è quello di comprendere le difficoltà che impediscono un più rapido raggiungimento degli obiettivi di riduzione e che risiedono sostanzialmente nell'abbondante uso di fonti fossili che coprono ancora l’80% della domanda globale di energia. I paesi ricchi, quelli sviluppati, stanno facendo da decenni sforzi per usare maggiori quantità di fonti senza carbonio, ma il peso delle rinnovabili, nonostante la crescita, è ancora marginale. L'uso efficiente dell'energia è migliorato costantemente, sia come effetto di politiche specifiche a suo sostegno, che per gli alti prezzi dell'energia, questi però crollati dal 2015. I consumi mondiali di energia stanno crescendo in quanto un numero sempre più ampio di persone richiede migliori condizioni di vita. Ciò si manifesta principalmente in due forme:

  1. più elettricità, la cui domanda comporta usi addizionali di carbone;
  2. più mobilità, che si scarica sugli usi dei derivati del petrolio.

Per queste ragioni il Laboratorio dedicherà attenzione sia alla produzione di energia elettrica che all'industria del petrolio, fonte da cui dipende il settore dei trasporti.

CONTENUTI

Concetti elementari di economia e scenari

  • Principi di base dell’economia dell’energia e dell’ambiente
  • Considerazioni generali di economia dell’energia
  • Mercati competitivi o politiche di stato
  • Quali alternative alle fonti fossili?

Le politiche di mitigazione

  • Il protocollo di Kyoto
  • Il commercio dei permessi di emissione in Europa
  • Gli obiettivi Europei

La generazione elettrica e le fonti rinnovabili

  • La crescita degli usi di elettricità
  • La supremazia del carbone
  • L’idroelettrico e le altre rinnovabili

L’industria del petrolio

  • Petrolio come principale fonte a copertura della domanda
  • Domanda mobilità e dipendenza da petrolio
  • Meccanismi di prezzo
  • Politica e futuri sviluppi
  • Raffinazione e distribuzione di petrolio

Bianchi - Seconda parte

Scopo del corso

Obiettivo principale di questa parte del laboratorio è la valutazione economica dell’impatto delle tecnologie del settore energetico. La tecnologia è elemento chiave che rende possibile l'aumento delle fonti energetiche tradizionali, un migliore sfruttamento delle riserve esistenti di gas naturale, petrolio e carbone, o delle fonti rinnovabili.

Politiche di governo sono state definite fin dagli anni settanta al fine di migliorare l'efficienza energetica, incrementare la produzione da fonti rinnovabili, ridurre le emissioni da consumo di energia e contenere i prezzi per i consumatori finali. Quest'ultimo punto è stato l'obiettivo principale durante il primo periodo di politiche energetiche, subito dopo le crisi energetiche e fino alla fine degli anni ottanta; successivamente le questioni ambientali hanno assunto rilevanza crescente.
Emissioni, scenari, tecnologie e politiche sono i vari fattori che le industrie devono affrontare attraverso i mercati: il laboratorio affronterà tutte questi aspetti con taglio economico e mediante analisi di casi concreti.


CONTENUTI

Questa sezione del laboratorio seguirà il seguente programma:

• Gli effetti sull’ambiente derivanti dall’uso dell'energia: il concetto di esternalità

• Principali problemi legati alla valutazione delle risorse

•le metodologie di valutazione delle esternalità: dirette e indirette

• Le esternalità da produzione di energia elettrica

• Scenari di generazione elettrica ed emissioni locali e di gas serra

• Emissione di CO2 per paese e per settore

• Le politiche ambientali per la riduzione delle emissioni di CO2

• i meccanismi di flessibilità del protocollo di Kyoto

• Emission Trading System in Europa

• tassazione dell’energia e tassazione ambientale

• Le politiche a favore dell'efficienza energetica - Il caso di certificati bianchi in Italia

Testi/Bibliografia

Letture suggerite:

R. Kerry Turner, David Pearce, Environmental Economics: An Elementary Introduction, Johns Hopkins Univ Pr.

Metodi didattici

Le lezioni verranno effettuate con presentazioni in classe di slides in power point; verranno condotti esercizi relativi a casi concreti. Sono previste testimonianze di persone dell'industria energetica.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale con valutazione di idoneità o non idoneità raggiunta.

Verranno effettuate tre domande a cui il candidato deve rispondere per essere idoneo.

MODALITA’ ESAME 2020-2021

Esame orale con valutazione di idoneità o non idoneità raggiunta effettuato in base alla frequenza:

Frequenza >80%:

tesina e discussione, o in alternativa

2 domande(una su parte energetica e una su parte ambientale)

Frequenza 40-80%:

tesina e discussione +2 domande (una su parte energetica e una su parte ambientale)

o in alternativa

4 domande (2 su parte energetica e 2 su parte ambientale)

Frequenza <40%:

Tesina e discussione + 4 domande (2 su parte energetica e 2 su parte ambientale)

Nota:

i) tema della tesina da scegliere tra le tracce proposte dal docente entro la fine di ottobre;

ii) tesina: lunghezza 20 pagine, escluse immagini

Strumenti a supporto della didattica

Ciascuna lezione sarà presentata con slide in power point che verranno fornite dai professori dopo ciascuna lezione. In ciascuna lezione verrà effettuato un esercizio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Davide Tabarelli

Consulta il sito web di Alessandro Bianchi