Produzione lorda di energia elettrica per fonte nell’Unione Europea e nel mondo (1965-2022)

Diamo un’occhiata geograficamente più ampia al settore dell’energia elettrica con i dati di produzione mondiali, dell’Unione Europea e anche di Stati Uniti e Cina.


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(aggiornato con i dati del 2022)
Produzione mondiale lorda di energia elettrica per fonte (1965-2022)Produzione mondiale lorda di energia elettrica per fonte percentuali (1965-2022)Produzione mondiale lorda di energia elettrica per fonte (1965-2022)Produzione mondiale lorda di energia elettrica per fonte - percentuali (1985-2022)Come si può notare, il ruolo maggiore nella produzione di energia elettrica mondiale lo gioca il carbone, che in termini assoluti per molti anni è stata la fonte che è cresciuta maggiormente. La situazione è cambiata a partire dalla crisi globale del 2008-9, dopo la quale si assiste ad un progressivo rallentamento nella crescita, sia per un leggero rallentamento dei consumi complessivi di energia, sia per la crescita della produzione di altre fonti, come vedremo dopo.

L’effetto di questo rallentamento lo si vede nei valori relativi, dove il carbone è passato dal picco del 41,1% nel 2007 al 35,4% nel 2022 (nel 2020 aveva raggiunto un minimo del 35,1%). La produzione nel 2021 aveva avuto un notevole rimbalzo grazie alla ripresa dei consumi elettrici dopo la crisi covid del 2020 e ai primi problemi nell’approvvigionamento di gas. Ma nel 2022 la crescita è tornata subito modesta e la tendenza degli ultimi anni, come si vede, è fiacca. La produzione ha raggiunto i 10.317 TWh, con una variazione di +106,1 TWh.

Il gas naturale ha iniziato una fase di crescita più sostenuta a partire dal 1997 che lo ha portato ad essere la seconda fonte di produzione per importanza dopo il carbone. Anche in questo caso si nota comunque dal 2008 un certo rallentamento nella crescita rispetto al decennio precedente, tanto che la quota percentuale sembra aver iniziato una fase discendente, come già capitato al carbone. Nel 2022 la produzione è stata di 6.631 TWh, con una quota percentuale del 22,7% e una variazione di +65,8 TWh.

Anche se qui i dati non lo mostrano pienamente, il petrolio ha avuto il suo periodo di crescita a partire dagli anni ‘60 per poi iniziare ad essere sostituito con il gas naturale durante gli anni ‘90. Nel 2022 la produzione è di 729 TWh, pari al 2,5% del totale, con una variazione di -4,9 TWh.

L’idroelettrica naturale (ovvero esclusi i pompaggi) è stata per lungo tempo l’unica fonte alternativa ai combustibili fossili. E` cresciuta in modo continuo ma non particolarmente sostenuto. A partire dal 2004 si nota una certa accelerazione, anche se è appena sufficiente a mantenere costante la quota percentuale. Nel 2022 copre il 14,9% della produzione con 4.334 TWh e una variazione di +45,4 TWh.

La nucleare è stato il primo tentativo di trovare una nuova fonte alternativa ai combustibili fossili. Come si vede, partendo praticamente da zero negli anni ‘70, ha avuto una fase di crescita per i trenta anni successivi, più sostenuta durante gli anni ‘80. Già all’inizio degli anni ‘90 l’istallazione di nuovi reattori si era comunque ridotta notevolmente e la crescita della produzione derivava in buona parte da un potenziamento di vecchi impianti, soprattutto negli Stati Uniti.

Il forte rallentamento nell’apertura di nuove centrali e l’inizio della chiusura delle più vecchie ha portato la produzione ad un sostanziale stallo a partire dal 2004, che si è poi trasformata in un vero e proprio decremento nel 2011-12 in seguito agli eventi di Fukushima in Giappone.

Dal 2013 la produzione è tornata a crescere (ma lentamente), principalmente grazie ad una certa attività della Cina nel settore, attività che comunque non è particolarmente elevata se paragonata alla crescita avuta in passato in Europa o Stati Uniti. La quota del nucleare in Cina rimane ad un misero 4,7% nel 2022 (vedi grafici successivi). La produzione mondiale rimane così ancora di poco sotto al picco raggiunto nel 2006 (2.803 TWh) ed in termini relativi la quota percentuale ha una tendenza a calare addirittura dal 1996, quando raggiunse il 17,4%.

In genere, quindi, la produzione nucleare mostra variazioni annuali scarse, ma nel 2022 si assiste ad un discreto calo (-123,5 TWh), principalmente come conseguenza di problemi avuti dalle centrali nucleari francesi per guasti, ondate di calore e mancanza di acqua. La produzione è andata a 2.679 TWh, con una quota del 9,2%.

Il nuovo tentativo di trovare fonti alternative ai combustibili fossili è rappresentato dalle nuove rinnovabili , ovvero dall’insieme di fonti rinnovabili come l’eolica, la fotovoltaica, le biomasse, il geotermico più altre minori (il geotermico non può definirsi proprio “nuovo” ma è comunque una fonte sviluppata in larga parte in epoca recente).

Come si vede le nuove rinnovabili stanno crescendo ad un ritmo veloce e leggermente esponenziale. Si tratta di un passo di crescita che negli ultimi 10 anni risulta già ben superiore a quello del nucleare dei tempi d’oro. Infatti nel periodo 1980-89 il nucleare ha avuto un incremento medio annuale di 129,4 TWh, mentre le nuove fonti rinnovabili nel periodo 2013-22 hanno avuto un incremento medio annuale di 314,2 TWh.

Nel 2022 la produzione da nuove rinnovabili è di 4.204 TWh, con una quota del 14,4% e una variazione di +539,7 TWh.

Il rallentamento del carbone e del gas naturale negli ultimi anni di cui si è detto in precedenza è causato in buona parte proprio dalla crescita delle nuove rinnovabili, oltre che da un certo rallentamento della produzione totale dopo la crisi del 2008-9.

Nel dettaglio, nel 2022:
– l’eolico ha prodotto 2.105 TWh, con una variazione di +250,7 TWh e una quota del 7,2%;
– il solare ha prodotto 1.323 TWh, con una variazione di +263,3 TWh e una quota del 4,5%;
– le bioenergie, il geotermico e altre fonti minori hanno prodotto 777 TWh, con una variazione di +25,7 TWh e una quota del 2,7%.

Nel complesso, raggruppando le fonti per macro categorie, si può notare che il settore è ancora dominato dalle fonti termoelettriche basate su combustibili fossili, che nel loro insieme coprono il 60,6% nel 2022, con una produzione di 17.677 TWh e una variazione di +167,0 TWh. L’andamento della quota percentuale mostra comunque dal 2013 una tendenza a scendere. Quindi in termini di indici relativi le fonti fossili hanno raggiunto già il loro picco.

L’insieme delle fonti rinnovabili fa segnare nel 2022 una produzione di 8.539 TWh, con una variazione di +585,1 TWh e una quota del 29,3%.

Per mettere in evidenza l’andamento della varie fonti nel tempo è possibile rappresentare in grafico le variazioni annuali:

Produzione mondiale lorda di energia elettrica per fonte - variazioni (1986-2022)Anche se qui è rappresentato solo in parte, risulta evidente l’affievolirsi della crescita del nucleare rispetto agli anni ‘80, la forte crescita delle fonti fossili a partire dai primi anni 2000 e il prorompente affermarsi delle nuove fonti rinnovabili negli ultimi anni.

Da notare come dal 2011 in poi l’incremento medio annuale della produzione elettrica totale (e quindi dei consumi) sia di circa 600 TWh. Si tratta di un valore che ormai è stato raggiunto dall’incremento della produzione rinnovabile (spinta dalle nuove fonti) che, come scritto in precedenza, ha raggiunto i +585,1 TWh. Significa che ormai le rinnovabili si avviano da sole a coprire l’incremento medio dei consumi di energia elettrica globale, senza bisogno della crescita di altre fonti. In pratica in un tale contesto le fonti fossili non sarebbero più in grado di crescere e avrebbero quindi raggiunto il picco anche come produzione assoluta (dopo aver già raggiunto il picco sulla quota percentuale). Ovviamente si parla di una tendenza media, sul singolo anno ci possono essere ancora eccezioni.

Secondo i primi dati parziali, già nel 2023 la maggiore produzione rinnovabile dovrebbe portare ad un discreto calo della produzione fossile, aiutata anche da consumi sotto la media.

Da notare nel grafico anche la costante crescita dell’incremento di produzione solare, che sta quindi mantenendo un andamento esponenziale regolare. Come accennato nell’articolo sul confronto tra riserve mondiali di energia, la fonte solare, per il grande potenziale produttivo che ha, è molto probabilmente destinata a diventare la prima fonte rinnovabile.

Ecco infine il grafico con l’andamento della produzione elettrica mondiale nel suo insieme:

Produzione mondiale lorda di energia elettrica (1985-2022)

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Vediamo ora la situazione nell’Unione Europea:

Produzione lorda di energia elettrica per fonte nell'Unione Europea (1965-2022)Produzione lorda di energia elettrica per fonte nell'Unione Europea percentuali (1965-2022)Produzione lorda di energia elettrica per fonte nell'Unione Europea (1965-2022)Produzione lorda di energia elettrica per fonte nell'Unione Europea - percentuali (1985-2022)Come si vede in Europa la situazione è molto più dinamica rispetto al contesto globale. D’altra parte il vecchio continente non ha grandi risorse locali di combustibili fossili da cui attingere, quindi si è avuta maggiore necessità di sviluppare fonti alternative.

Il nucleare ha avuto davvero uno sviluppo rapido e notevole, tanto da raggiungere e superare il carbone diventando la prima fonte di produzione. Al contrario di quanto visto a livello globale, però, il nucleare nell’Unione ha avviato dal 2005 una chiara tendenza a scendere, quindi già prima dell’incidente di Fukushima del 2011, anche se tale evento ha sicuramente aiutato la discesa con la chiusura anticipata di alcune centrali.

Nel 2022 si nota un notevole calo della produzione (il più grande mai registrato) causato, come già detto in precedenza, da problemi alle centrali nucleari francesi che si sono sommati al normale declino del nucleare in Europa. La produzione nucleare è così andata a 609 TWh con una variazione di -123,1 TWh e una quota del 21,6%.

L’uso del carbone era ancora molto importante a meta degli anni ‘80, addirittura con una quota superiore a quella globale. L’utilizzo di questa fonte, però, è andato continuamente a scendere in funzione di una sostituzione nel tempo con il nucleare, il gas naturale e infine con le nuove rinnovabili.

Negli ultimi due anni si assiste ad un piccolo “rimbalzo” della produzione, il primo anno come conseguenza del recupero nella richiesta di energia dopo la crisi covid del 2020 e dai primi effetti della crisi di approvvigionamento del gas, il secondo anno più che altro a causa delle necessità di compensare il forte e anomalo calo contestuale della produzione idrica e nucleare. Ma, come si vede, tale rimbalzo è assai poco significativo rispetto alle riduzioni avute negli ultimi anni e soprattutto si tratta di una situazione temporanea. Nel 2023 un contesto più normale e la crescita della produzione rinnovabile porteranno nuovamente ad un declino del carbone.

Nel 2022 la produzione è stata di 461 TWh, con una variazione di +21,4 TWh e una quota del 16,4%.

Fino ai primi anni’90 l’uso del gas naturale in UE era decisamente inferiore rispetto al resto del mondo. Poi a partire dal 1993 si è deciso di puntare maggiormente su questo combustibile (meno inquinante del carbone) ed è iniziata una fase di crescita che ha riequilibrato la situazione.

Da notare il brusco passo indietro dal 2009 al 2014 causato dal calo dei consumi e dalla veloce ed imprevista crescita delle nuove rinnovabili. Le centrali che utilizzano gas naturale sono state colpite maggiormente perché hanno un funzionamento più flessibile rispetto a centrali come carbone e nucleare. Dal 2015 l’uso di questo combustibile è tornato a crescere grazie alla ripresa dei consumi e al fatto che le centrali si sono adattate a fare competizione alle fonti più rigide. Negli ultimi quattro anni la produzione risulta comunque praticamente in stallo.

Nel 2022 la produzione da gas naturale è stata di 556 TWh, con una variazione di +7,5 TWh e una quota del 19,8%.

La fonte idroelettrica e il petrolio hanno avuto un andamento molto simile a quello già visto a livello globale.

Nel 2022 l’idroelettrico ha prodotto 277 TWh, con una variazione di -70,4 TWh e una quota del 9,8%. Con il petrolio sono stati prodotti 44 TWh, con una variazione di -3,4 TWh e una quota dell’1,6%.

Da notare il notevole calo della produzione idrica che comunque, come si può vedere, è sempre stata una fonte caratterizzata da importanti variazioni annuali della produzione, in negativo e in positivo.

Nell’Unione Europea un ruolo molto importante lo hanno assunto le nuove fonti rinnovabili. Come si vede è un settore sul quale si è puntato molto, tanto che ormai la produzione ha superato quella nucleare ed è nettamente la prima.

La produzione nel 2022 è di 802 TWh, con una variazione di +76,3 TWh e una quota di ben il 28,5%, una enormità se confrontata con il 14,4% a livello globale.

Tra le nuove rinnovabili, l’eolico è la fonte più rilevante. Dopo aver superato l’idroelettrico negli anni scorsi, l’eolico aveva superato nel 2020 anche il carbone, ma nel 2021 c’è stato un contro-sorpasso (che comunque sarà temporaneo).

Il solare, dopo qualche anno di rallentamento, mostra una nuova tendenza alla crescita e nel 2022 ha fatto segnare il maggiore incremento di sempre.

Nel dettaglio, l’eolico nel 2022 ha prodotto 421 TWh, con una variazione di +34,2 TWh e una quota del 15,0%. Il solare ha prodotto 207 TWh, con una variazione di +44,1 TWh e una quota del 7,4%. Le bioenergie, il geotermico a altre fonti minori hanno prodotto 174 TWh, con una variazione di -2,0 TWh e una quota del 6,2%.

Nel complesso nell’Unione europea le fonti fossili mostrano a partire dal 2008 una netta tendenza alla riduzione, cosa che, come abbiamo visto, a livello globale ancora non si vede. Addirittura, nel 2020 le rinnovabili sono riuscite per la prima volta a superare le fonti fossili. Un sorpasso dal quale non ci sarà più ritorno; nei prossimi anni le rinnovabili staccheranno nettamente le fonti fossili.

Nel 2022 le fonti fossili hanno prodotto 1.061 TWh, con una variazione di +25,5 TWh e una quota del 37,7%. Le fonti rinnovabili hanno prodotto 1.079 TWh, con una variazione di +5,9 TWh e una quota del 38,4%. Come detto, nel 2022 sulla scarsa crescita della produzione rinnovabile ha inciso il risultato anomalo molto negativo dell’idroelettrico.

Vediamo anche in questo caso il grafico con le variazioni annuali:

Produzione lorda di energia elettrica per fonte nell'Unione Europea - variazioni (1986-2022)Rispetto al grafico con la situazione globale si notano cambiamenti più netti. Le nuove rinnovabili, complice anche una certa riduzione dei consumi, non si limitano ad affiancare le fonti fossili e il nucleare, ma tendono proprio a sostituirsi ad essi.

Per finire ecco il grafico con la produzione lorda totale:

Produzione lorda di energia elettrica nell'Unione Europea (1985-2022)

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Già che ci siamo, visto che sono disponibili i dati, diamo un’occhiata veloce anche alla produzione degli Stati Uniti:

Produzione energia elettrica Stati Uniti 1965-2022Produzione energia elettrica Stati Uniti percentuali 1985-2022Produzione energia elettrica Stati Uniti 1965-2022Produzione energia elettrica Stati Uniti percentuali 1985-2022Produzione energia elettrica Stati Uniti variazioni 1986-2022Produzione energia elettrica Stati Uniti totale 1985-2022Come si vede gli Stati Uniti hanno un sistema elettrico che fin dal passato risulta più ancorato all’utilizzo dei tradizionali combustibili fossili rispetto a quello europeo, anche perché hanno maggiori risorse locali di tali risorse.

Come fonte alternativa la nucleare ha avuto un’incidenza ben più bassa rispetto all’UE e già da diversi anni è una tecnologia che non viene più sviluppata, tanto che la produzione risulta praticamente stabile nel tempo ma con prospettive nel futuro prossimo di iniziare una fase di declino (come capita già nell’UE).

Nonostante ciò il carbone negli ultimi anni ha avuto una marcata fase di declino, esattamente come in Europa, ma se in quest’ultimo paese il declino è derivato esclusivamente dalla crescita delle nuove fonti rinnovabili, negli Stati Uniti un buon contributo lo ha dato anche la crescita nell’uso del gas.

Nel complesso, comunque, la produzione fossile negli USA ha avviato una tendenza al declino come visto nell’UE.

Negli Stati Uniti lo sviluppo delle nuove fonti rinnovabili è partito un po’ in ritardo rispetto all’Unione Europea e con meno impeto, anche se la progressione risulta comunque un po’ esponenziale e negli ultimi tre anni la crescita media dell’incidenza percentuale nel mix produttivo è simile a quella europea.

Come si può notare, nel 2021 la produzione rinnovabile totale ha superato quella nucleare, mentre raggiungere quella termoelettrica fossile (come successo nell’UE) rimane ancora un obiettivo lontano.

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E per finire vediamo anche la Cina:Produzione energia elettrica Cina 1965-2022Produzione energia elettrica Cina percentuali 1985-2022Produzione energia elettrica Cina 1965-2022Produzione energia elettrica Cina percentuali 1985-2022Produzione energia elettrica Cina variazioni 1986-2022Produzione energia elettrica Cina totale 1985-2022Al contrario di Unione Europea e Stati Uniti, che sono due paesi ad economia avanzata, la Cina è un paese ad economia emergente e sotto molti aspetti ha ancora i tipici caratteri di un paese arretrato e in via di sviluppo. Ciò è visibile anche dal sistema elettrico che risulta in larghissima parte ancora dipendente da una fonte inquinante e poco flessibile come il carbone. Allo stesso modo, l’esplosione dei consumi elettrici, oltre al veloce sviluppo economico, sono indice di un sistema elettrico poco efficiente e incline allo spreco.

Nonostante questo si iniziano a scorgere anche in Cina i primi segni del cambiamento verso un sistema più moderno. La produzione da carbone dal 2012 ha comunque una tendenza a crescere minore rispetto al passato, come si può notare anche dalla riduzione della quota percentuale.

Ciò è stato ottenuto in larga parte attraverso la crescita della produzione rinnovabile, sia l’idrica (che in Cina al contrario di Europa e Stati Uniti ha ancora qualche prospettiva di sviluppo), sia in particolare quella delle nuove fonti rinnovabili (che proprio nel 2022 hanno superato l’idrica).

Al contrario di quanto molti sono portati a pensare, in Cina la produzione nucleare, come si vede, cresce a ritmi lenti e incide poco sul mix energetico cinese. La quota percentuale nel 2022 è solo del 4,7% e negli ultimi quattro anni è praticamente ferma. Le nuove fonti rinnovabili in Cina crescono più velocemente, tanto che l’eolico ha superato la produzione nucleare già nel 2012, mentre il solare lo ha superato, seppur di poco, proprio nel 2022.

Alla fine anche in Cina la produzione rinnovabile sta crescendo ad un ritmo tale che potrebbe nel prossimo futuro coprire da sola l’incremento medio dei consumi, portando quindi ad una inversione di tendenza nella produzione fossile come già vista in precedenza per Unione Europea e Stati Uniti. Questo processo sarebbe facilitato comunque da un certo rallentamento nella crescita dei consumi, che dal 2008 hanno già smesso di crescere esponenzialmente ma mantenendo in seguito una crescita media costante.

 


Fonti

I dati sono tratti dal sito web dell’Energy Institute sezione “Exploring Energy; Statistical Review of World Energy; Resources and data downloads” scaricando il foglio di calcolo “Statistical Review of World Energy Data”. I dati della produzione elettrica si trovano nelle cartelle contraddistinte dal termine “generation” e i valori in TWh.

Questo istituto ha ereditato e preso in gestione le statistiche sull’energia pubblicate in passato dalla BP.

Nei grafici con la rappresentazione per fonte (escludendo quello con le variazioni) non è stata considerata la voce “Electricity generation from other” (di entità molto esigua) che rappresenta la produzione derivante da pompaggi idrici, da altri combustibili e da differenze statistiche.

 

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