COMMISSIONE EUROPEA Bruxelles, 14.10.2020 COM(2020) 953 final RELAZIONE DELLA COMMISSIONE AL PARLAMENTO EUROPEO E AL CONSIGLIO sui progressi riguardo alla competitività dell'energia pulita {SWD(2020) 953 final}



INDICE 1.INTRODUZIONE 2.Competitività complessiva del settore dell'energia pulita dell'UE 2.1 Tendenze in materia di energia e risorse 2.2 Quota del settore dell'energia dell'UE rispetto al PIL dell'UE 2.3 Capitale umano 2.4 Tendenze nella ricerca e nell'innovazione 2.5 Ripresa dalla COVID-19 3.Attenzione alle soluzioni e tecnologie energetiche pulite principali 3.1 Energie rinnovabili offshore – energia eolica 3.2 Energie rinnovabili offshore – Energia oceanica 3.3 Energia fotovoltaica (FV) solare 3.4 Produzione di idrogeno rinnovabile mediante elettrolisi 3.5 Batterie 3.6 Reti elettriche intelligenti 3.7 Ulteriori risultanze in merito ad altre soluzioni e tecnologie energetiche pulite e a basse emissioni di carbonio Conclusioni





1.INTRODUZIONE Il Green Deal europeo, la nuova strategia di crescita dell'Europa, mira a trasformare l'Unione europea (UE) in un'economia moderna, efficiente sotto il profilo delle risorse e competitiva, che consegua la neutralità climatica entro il 2050. L'economia dell'UE dovrà diventare sostenibile, rendendo la transizione giusta e inclusiva per tutti. La recente proposta della Commissione di ridurre le emissioni di gas a effetto serra di almeno il 55 % entro il 2030 pone l'Europa su questo percorso responsabile. Attualmente la generazione e l'utilizzo di energia rappresentano oltre il 75 % delle emissioni di gas a effetto serra dell'UE Il conseguimento degli obiettivi climatici dell'UE imporrà un ripensamento delle politiche per l'approvvigionamento di energia pulita in tutti i settori dell'economia. Dal punto di vista del sistema energetico, ciò significa una notevole decarbonizzazione e un sistema energetico integrato basato in ampia misura sulle energie rinnovabili. Si prevede che già entro il 2030 la produzione di energia elettrica dell'UE da fonti rinnovabili raddoppi quanto meno, passando dagli attuali livelli del 32 % a circa il 65 % o più ; mentre entro il 2050, l'80 % dell'energia elettrica proverrà da fonti rinnovabili . Il conseguimento di questi obiettivi per il 2030 e il 2050 richiede un'importante trasformazione del sistema energetico. Ciò dipende tuttavia in ampia misura dall'adozione di nuove tecnologie pulite e da maggiori investimenti nelle soluzioni e nelle infrastrutture necessarie. In ogni caso lo sviluppo e l'utilizzo di queste ultime richiede altresì modelli imprenditoriali, competenze e cambiamenti di comportamento. L'industria è al centro di tale cambiamento sociale ed economico. La nuova strategia industriale per l'Europa conferisce all'industria europea un ruolo centrale nella duplice transizione, verde e digitale. Considerando l'ampio mercato interno dell'UE, l'accelerazione della transizione contribuirà a modernizzare l'intera economia dell'UE nonché ad aumentare le opportunità per la leadership mondiale dell'UE nel settore delle tecnologie pulite. La presente prima relazione annuale sui progressi compiuti in materia di competitività mira a valutare lo stato delle tecnologie energetiche pulite e la competitività del settore dell'energia pulita dell'UE al fine di stabilire se il loro sviluppo procede nella giusta direzione per conseguire gli obiettivi climatici a lungo termine dell'UE e quelli della transizione verde. La presente valutazione della competitività è altresì particolarmente fondamentale per la ripresa economica dalla pandemia di COVID-19, come delineato nella comunicazione sul "Next Generation EU". Il miglioramento della competitività può attenuare l'impatto economico e sociale a breve e medio termine della crisi, affrontando al tempo stesso la sfida a più lungo termine delle transizioni verde e digitale in maniera socialmente equa. Nel contesto della crisi, ma anche nel lungo termine, il miglioramento della competitività può consentire di affrontare le preoccupazioni in materia di povertà energetica, riducendo il costo della produzione di energia e quello degli investimenti a sostegno dell'efficienza energetica. È possibile accertare il fabbisogno di tecnologie energetiche pulite per il conseguimento degli obiettivi per il 2030 e il 2050 sulla base della valutazione dell'impatto di cui agli scenari del piano per l'obiettivo climatico della Commissione europea. In particolare, l'UE dovrebbe investire nell'energia elettrica da fonti rinnovabili, soprattutto nell'energia offshore (in particolare nell'energia eolica) e nell'energia solare, . Tale notevole aumento della quota di fonti energetiche rinnovabili variabili implica anche un aumento dello stoccaggio e della capacità di utilizzare l'energia elettrica nei trasporti e nell'industria, soprattutto attraverso le batterie e l'idrogeno, e richiede investimenti importanti nelle tecnologie per le reti intelligenti. Su questa base la presente relazione si concentra sulle sei tecnologie menzionate in precedenza, la maggior parte delle quali sono al centro delle iniziative faro dell'UE, con l'obiettivo di promuovere riforme e investimenti a sostegno di una solida ripresa basata sulla duplice transizione, verde e digitale. Le restanti tecnologie energetiche pulite e a basse emissioni di carbonio prese in considerazione negli scenari sono analizzate nel documento di lavoro dei servizi della Commissione intitolato "Transizione all'energia pulita – Relazione su tecnologie e innovazioni " (CETTIR) che accompagna la presente relazione. Ai fini della presente relazione, la competitività nel settore dell'energia pulita è definita come la capacità di produrre e utilizzare energia pulita, economica, affidabile e accessibile attraverso tecnologie energetiche pulite, nonché di competere nei mercati delle tecnologie energetiche, con l'obiettivo generale di apportare benefici all'economia e alle persone dell'UE. Non è possibile valutare la competitività utilizzando un unico indicatore. Di conseguenza la presente relazione propone una serie di indicatori ampiamente accettati che possono essere utilizzati a questo scopo (cfr. tabella 1), in grado di fotografare la situazione dell'intero sistema energetico (generazione, trasmissione e consumo), e che possono essere analizzati su tre livelli (tecnologia, catena del valore e mercato mondiale). Tabella 1 Griglia di indicatori per il monitoraggio dei progressi compiuti in materia di competitività Competitività del settore dell'energia pulita dell'UE 1. Analisi tecnologica - situazione attuale e prospettive 2. Analisi della catena del valore del settore delle tecnologie energetiche 3. Analisi del mercato mondiale Capacità installata, generazione (attualmente e nel 2050) Fatturato Commercio (importazioni, esportazioni) Costo/Costi totali normalizzati della produzione di energia elettrica (attualmente e nel 2050) Crescita del valore aggiunto lordo (VAL) Annuale, variazione % Confronto tra leader del mercato mondiale e leader del mercato UE (quota di mercato) Finanziamenti pubblici a favore di ricerca e innovazione Numero di imprese incluse nella catena di fornitura, compresi leader del mercato UE Efficienza delle risorse e dipendenza Finanziamenti privati a favore di ricerca e innovazione Occupazione Costo reale dell'energia per unità di prodotto Tendenze in materia di brevetti Intensità energetica/ produttività del lavoro Livello di pubblicazioni scientifiche Produzione comunitaria Valori di produzione annuali L'analisi della competitività del settore dell'energia pulita può essere ulteriormente sviluppata e approfondita nel tempo e le future relazioni sulla competitività potranno concentrarsi su angolazioni diverse. Ad esempio, esaminando più in dettaglio le politiche e gli strumenti a sostegno della ricerca e dell'innovazione (R&I) e della competitività a livello di Stati membri, come questi contribuiscono agli obiettivi dell'Unione dell'energia e del Green Deal, valutando la competitività a livello di sottosettore, nazionale o regionale, oppure analizzando le sinergie e i compromessi con impatti ambientali o sociali, in linea con gli obiettivi del Green Deal europeo. Data la mancanza di dati per un'ampia serie di indicatori di competitività,, si utilizzano alcune approssimazioni di natura più indiretta (ad esempio il livello di investimento). La Commissione invita gli Stati membri e i portatori di interessi a collaborare tutti insieme nel contesto dei piani nazionali per l'energia e il clima (PNEC) e del piano strategico per le tecnologie energetiche per continuare a sviluppare un approccio comune per valutare e rafforzare la competitività dell'Unione dell'energia. Ciò è importante anche per i piani nazionali per la ripresa e la resilienza che saranno preparati nel contesto del dispositivo per la ripresa e la resilienza. 2.Competitività complessiva del settore dell'energia pulita dell'UE

2.1 Tendenze in materia di energia e risorse Nel periodo 2005-2018, l'intensità di energia primaria nell'UE è diminuita secondo un tasso medio annuo pari a quasi il 2 %, a dimostrazione della disassociazione della domanda di energia dalla crescita economica. L'intensità energetica finale nell'industria e nell'edilizia ha seguito lo stesso andamento, anche se con un tasso medio annuo leggermente più lento pari all'1,8 %, un dato che riflette gli sforzi di questi settori volti a ridurre la loro impronta energetica. Grazie alla politica energetica, la quota di energie rinnovabili nel consumo di energia finale è passata dal 10 % all'obiettivo del 20 % per il 2020. La quota di energie rinnovabili nel settore dell'energia elettrica è salita a poco più del 32 %. È invece salita a poco più del 21 % nel settore del riscaldamento e del raffrescamento, mentre il dato per il settore dei trasporti è risultato essere leggermente superiore all'8 %. Ciò dimostra che il sistema energetico si sta gradualmente spostando verso le tecnologie energetiche pulite (cfr. figura 1). Nell'ultimo decennio, i prezzi dell'energia elettrica per uso industriale nell'UE sono rimasti relativamente stabili e sono attualmente inferiori a quelli del Giappone, ma pari al doppio di quelli degli Stati Uniti e superiori a quelli della maggior parte dei paesi del G20 non appartenenti all'UE. Anche se i prezzi del gas per uso industriale sono diminuiti e sono inferiori rispetto a quelli di Giappone, Cina e Corea, rimangono comunque superiori a quelli della maggior parte dei paesi del G20 non appartenenti all'UE. Imposte e tasse non recuperabili relativamente elevate nell'UE così come la regolamentazione dei prezzi e/o prezzi sovvenzionati nei paesi del G20 non appartenenti all'UE svolgono un ruolo importante nel contesto di tale differenza. Nonostante un miglioramento nel breve termine e una riduzione della dipendenza dalle importazioni di energia tra il 2008 e il 2013, da allora l'UE ha registrato un aumento. Nel 2018 la dipendenza netta dalle importazioni è stata pari al 58,2 %, un valore appena superiore a quello del 2005 e pressoché pari ai valori più elevati nel corso del periodo. L'efficienza delle risorse e la resilienza economica sono fondamentali ai fini della competitività e del rafforzamento dell'autonomia strategica aperta dell'UE nel mercato delle tecnologie energetiche pulite. Sebbene riducano la dipendenza dalle importazioni di combustibili fossili, le tecnologie energetiche pulite rischiano di sostituire questa dipendenza con quella dalle materie prime. Tale circostanza crea un nuovo tipo di rischio di approvvigionamento. Tuttavia, a differenza dei combustibili fossili, le materie prime hanno le capacità per rimanere nell'economia attraverso l'attuazione di approcci di economia circolare, come nel caso delle catene del valore estese, del riciclaggio, del riutilizzo e della progettazione per consentire la circolarità, incidendo sulle spese in conto capitale e diminuendo il fabbisogno energetico per l'estrazione e la lavorazione di materiali vergini ma non le spese operative della produzione di energia. L'UE dipende molto da paesi terzi per quanto concerne le materie prime e i materiali trasformati. Per talune tecnologie occupa tuttavia una posizione leader nella produzione di componenti e prodotti finali o di componenti ad alta tecnologia. I materiali specifici, spesso ad alta tecnologia, mostrano un'elevata concentrazione dell'offerta in un numero esiguo di paesi (ad esempio, la Cina produce oltre l'80 % delle terre rare disponibili per i generatori a magneti permanenti). 2.2 Quota del settore dell'energia dell'UE rispetto al PIL dell'UE Il fatturato del settore dell'energia dell'UE è stato pari a 1 800 miliardi di EUR nel 2018, un valore pressoché in linea con quello del 2011 (1 900 miliardi di EUR). Questo settore contribuisce per il 2 % al valore aggiunto lordo totale dell'economia, un dato rimasto sostanzialmente costante dal 2011. Il fatturato del settore dei combustibili fossili è calato dal 36 % (702 miliardi di EUR) del fatturato complessivo del settore dell'energia nel 2011 al 26 % (475 miliardi di EUR) nel 2018. Allo stesso tempo il fatturato registrato in relazione alle energie rinnovabili nello stesso periodo è aumentato, passando da 127 miliardi di EUR a 146 miliardi di EUR ,. Il valore aggiunto del settore dell'energia pulita (112 miliardi di EUR nel 2017) è stato pari a più del doppio di quello relativo alle attività di estrazione e produzione di combustibili fossili (53 miliardi di EUR); un valore che è triplicato rispetto al 2000. Il settore dell'energia pulita genera quindi un valore aggiunto superiore che rimane in Europa rispetto al settore dei combustibili fossili. Nel periodo dal 2000 al 2017, la crescita annua del valore aggiunto lordo della produzione di energia da fonti rinnovabili è stata in media pari al 9,4 %, mentre quella delle attività relative all'efficienza energetica è stata in media pari al 22,3 %, superando di gran lunga il resto dell'economia (1,6 %). La produttività del lavoro a livello UE (valore aggiunto lordo per dipendente) è migliorata significativamente anche nel settore dell'energia pulita, in particolare nel settore della produzione di energia da fonti rinnovabili, nel quale è aumentata del 70 % rispetto al 2000. 2.3 Capitale umano Le tecnologie e le soluzioni per l'energia pulita forniscono occupazione diretta a tempo pieno a 1,5 milioni di persone in Europa , di cui oltre mezzo milione nel contesto delle energie rinnovabili (dato che sale a 1,5 milioni se si includono anche i posti di lavoro indiretti) e quasi 1 milione nelle attività relative all'efficienza energetica (nel 2017) . I posti di lavoro diretti nella produzione di energia rinnovabile per l'UE sono cresciuti da 327 000 nel 2000 a 861 000 nel 2011, per poi scendere a 502 000 nel 2017. Come illustrato nella figura 3, dopo il 2011 si è registrata una diminuzione, probabilmente spiegata dall'effetto della crisi finanziaria, nonché dalla successiva delocalizzazione della capacità di produzione, oltre che dall'aumento della produttività e dalla diminuzione dell'intensità di manodopera. Il numero di posti di lavoro diretti nel settore dell'efficienza energetica è aumentato costantemente, passando da 244 000 nel 2000 a 964 000 nel 2017. I posti di lavoro diretti in questi settori (fonti di energia rinnovabili ed efficienza energetica) rappresentano circa lo 0,7 % dell'occupazione totale nell'UE , tuttavia la loro crescita ha superato il resto dell'economia, registrando una crescita media annua rispettivamente pari al 3,1 % e al 17,4 %. Fonte 3 (JRC sulla base di dati Eurostat [env_ac_egss1], [nama_10_a10_e] e EurObserv'ER). La tendenza in crescita dell'occupazione nel settore dell'energia pulita è globale, anche se le tecnologie che offrono maggiori opportunità di occupazione variano da regione a regione. In generale posti di lavoro sono stati creati principalmente nei settori dell'energia fotovoltaica solare e dell'energia eolica. La Cina, che rappresenta quasi il 40 % di tutti i posti di lavoro globali nel settore delle energie rinnovabili, impiega la maggior parte delle persone nel contesto dell'energia fotovoltaica solare, del riscaldamento e del raffrescamento solari, nonché dell'energia eolica; l'occupazione in Brasile è concentrata nel settore della bioenergia; mentre l'UE impiega la maggior parte delle persone nel settore della bioenergia (circa la metà di tutti i posti di lavoro nel settore delle fonti di energia rinnovabili) e in quello dell'energia eolica (circa un quarto), cfr. figura 4.

Fonte 4 (JRC sulla base di IRENA, 2019 ). Il settore delle tecnologie energetiche pulite continua ad affrontare sfide, in particolare in termini di disponibilità di lavoratori qualificati presso i luoghi in cui vi è offerta di lavoro, . Le competenze in questione comprendono in particolare competenze ingegneristiche e tecniche, l'alfabetizzazione informatica e la capacità di utilizzare le nuove tecnologie digitali, la conoscenza di aspetti relativi alla salute e alla sicurezza, competenze specializzate nello svolgimento di lavori in luoghi con condizioni fisiche estreme (ad esempio lavori in altezza o in profondità), nonché competenze trasversali come il lavoro di squadra e la comunicazione, oltre alla conoscenza della lingua inglese. Per quanto concerne gli aspetti di genere, nel 2019 le donne hanno rappresentato in media il 32 % della forza lavoro nel settore delle energie rinnovabili. Tale dato è superiore a quello del settore dell'energia tradizionale (25 %) ma inferiore alla quota rilevata in tutta l'economia (46,1 %); inoltre l'equilibrio di genere si differenzia in misura maggiore per taluni profili professionali. 2.4 Tendenze nella ricerca e nell'innovazione Negli ultimi anni l'UE ha investito una media di quasi 20 miliardi di EUR l'anno in ricerca e innovazione in materia di energia pulita considerate una priorità da parte dell'Unione dell'energia,. I fondi UE contribuiscono per il 6 %, i finanziamenti pubblici dei governi nazionali rappresentano il 17 % mentre si stima che le imprese contribuiscano per il 77 %. Il bilancio per la ricerca e l'innovazione destinato all'energia nell'UE rappresenta il 4,7 % della spesa totale a favore della ricerca e dell'innovazione. In termini assoluti, tuttavia, gli Stati membri hanno ridotto i loro bilanci nazionali in materia di ricerca e innovazione per l'energia pulita (figura 5); nel 2018 l'UE ha speso mezzo miliardo di EUR in meno rispetto al 2010. Si tratta di una tendenza globale. Nel 2019 la spesa del settore pubblico a sostegno della ricerca e dell'innovazione in relazione alle tecnologie energetiche a basse emissioni di carbonio è stata inferiore rispetto a quella del 2012, mentre i paesi continuano a stanziare importi significativi per i finanziamenti a favore della ricerca e dell'innovazione nel settore dei combustibili fossili. Si tratta quindi di una situazione che costituisce l'opposto rispetto a quanto necessario: gli investimenti in materia di ricerca e innovazione nel settore delle tecnologie pulite devono aumentare se l'UE e il mondo intendono rispettare gli impegni assunti in termini di decarbonizzazione. Attualmente l'UE presenta il tasso di investimento più basso tra tutte le principali economie globali, misurato in percentuale rispetto al PIL (figura 5). I fondi per la ricerca dell'UE hanno contribuito con una quota maggiore di finanziamenti pubblici e sono stati essenziali per mantenere i livelli di investimento in ricerca e l'innovazione negli ultimi quattro anni. Nel settore privato, soltanto una piccola parte delle entrate viene attualmente destinata alla ricerca e all'innovazione nei settori che più necessitano di un'adozione su larga scala di tecnologie a basse emissioni di carbonio51. L'UE ha stimato che gli investimenti privati nelle priorità dell'Unione dell'energia in materia di ricerca e innovazione sono in diminuzione: attualmente ammontano a circa il 10 % della spesa totale delle imprese per la ricerca e l'innovazione. Tale valore è superiore a quello degli Stati Uniti d'America e paragonabile a quello del Giappone, ma inferiore a quello di Cina e Corea. Un terzo di tali investimenti è destinato ai trasporti sostenibili, mentre le energie rinnovabili, i sistemi intelligenti e l'efficienza energetica ricevono circa un quinto ciascuno. Sebbene negli ultimi anni la distribuzione della ricerca e dell'innovazione nel settore privato nell'UE sia cambiata soltanto leggermente, a livello globale si è registrato un cambiamento più significativo verso l'efficienza energetica industriale e le tecnologie di consumo intelligenti. In media, le principali imprese quotate e le loro controllate costituiscono il 20 %-25 % dei principali investitori, ma rappresentano il 60 %-70 % dell'attività di brevettazione e degli investimenti. Nell'UE il settore automobilistico è l'investitore privato di maggior dimensioni in materia di ricerca e innovazione in termini assoluti in relazione alle priorità dell'Unione dell'energia in materia di ricerca e innovazione, seguito da quello delle biotecnologie e dei prodotti farmaceutici. La figura 7 mostra che tra le industrie delle energie, il settore del petrolio e del gas è l'investitore di dimensioni maggiori in termini di ricerca e innovazione. Altri settori dell'energia, come quello delle imprese che operano nel contesto dell'energia elettrica o delle energie alternative, presentano bilanci notevolmente più bassi per la ricerca e l'innovazione, anche se ne spendono di più a favore dell'energia pulita. È preoccupante che una quota importante del bilancio delle imprese private per la ricerca e l'innovazione nel settore dell'energia non venga spesa a favore di tecnologie energetiche pulite. Secondo l'AIE, meno dell'1 % delle spese totali in conto capitale delle imprese petrolifere e del gas è stato rivolto in media al di fuori dei loro settori di attività principale,, mentre soltanto l'8 % dei loro brevetti si colloca nel contesto dell'energia pulita.





Fonte: 7 JRC49. Negli ultimi anni gli investimenti in capitale di rischio nel settore dell'energia pulita sono aumentati, pur rimanendo bassi (poco più del 6 %-7 %) rispetto agli investimenti del settore privato in ricerca e innovazione. Finora il 2020 segna un significativo rallentamento globale degli investimenti in capitale di rischio in tecnologie energetiche pulite. L'attività di brevettazione di tecnologie energetiche pulite ha raggiunto il suo apice nel 2012 e da allora sta registrando un andamento in calo. Nel contesto di tale tendenza, alcune tecnologie sempre più importanti per la transizione verso l'energia pulita (ad esempio le batterie) hanno comunque mantenuto o addirittura aumentato i loro livelli di attività di brevettazione. L'UE e il Giappone sono in testa tra i concorrenti internazionali in termini di brevetti di valore elevato relativi a tecnologie energetiche pulite. I brevetti in materia di energia pulita rappresentano il 6 % di tutte le invenzioni di valore elevato nell'UE. La quota dell'UE è simile a quella del Giappone e superiore a quella della Cina (4 %), degli Stati Uniti e del resto del mondo (5 %) e seconda soltanto a quella della Corea (7 %) in termini di economie concorrenti. L'UE ospita un quarto delle prime 100 imprese in termini di brevetti di valore elevato in materia di energia pulita. La maggior parte delle invenzioni finanziate da imprese multinazionali con sede nell'UE sono prodotte in Europa e, per la maggior parte, da controllate situate nel medesimo paese. Quelli di Stati Uniti e Cina sono i principali uffici di proprietà intellettuale e, per estensione i principali mercati, cui ci si rivolge per ottenere protezione delle invenzioni dell'UE. 2.5 Ripresa dalla COVID-19 Durante la pandemia, il sistema energetico europeo ha dimostrato di essere resiliente nei confronti degli shock derivanti dalla pandemia ed è emerso un mix energetico più verde, che ha registrato un calo del 34 % della produzione di energia elettrica da carbone nell'UE a fronte di una generazione di energia elettrica da fonti rinnovabili pari al 43 % nel secondo trimestre del 2020, la percentuale più elevata registrata finora . Allo stesso tempo, l'andamento del mercato azionario del settore dell'energia pulita è sembrato essere meno influenzato e si è ripreso più rapidamente rispetto ai settori legati ai combustibili fossili. La digitalizzazione ha aiutato le imprese e i settori a rispondere con successo alla crisi, favorendo altresì l'emergere di nuove applicazioni digitali. Sebbene le catene del valore dell'energia dell'UE mostrino segni di ripresa, la crisi ha portato in primo piano la questione dell'ottimizzazione e della potenziale regionalizzazione delle catene di approvvigionamento, per ridurre l'esposizione a future interruzioni delle forniture e migliorare la resilienza. In risposta a tale circostanza, la Commissione intende individuare le catene di approvvigionamento critiche per le tecnologie energetiche, analizzarne le vulnerabilità potenziali e migliorarne la resilienza. Le principali priorità energetiche durante la ripresa sono l'efficienza energetica, in particolare attraverso l'ondata di ristrutturazioni, le fonti di energia rinnovabili, l'integrazione dei sistemi energetici e dell'idrogeno. Un'ulteriore preoccupazione è data dal fatto che la pandemia sta influenzando gli investimenti e le risorse disponibili per la ricerca e l'innovazione, come è dimostrato essere accaduto anche durante crisi economiche precedenti. Le misure per la ripresa possono sfruttare il potenziale di creazione di posti di lavoro offerto dall'efficienza energetica e dalle energie rinnovabili , compreso quello offerto dal settore della ricerca e dell'innovazione, al fine di incrementare l'occupazione, orientandosi al tempo stesso verso la sostenibilità. Il sostegno agli investimenti in materia di ricerca e innovazione, anche in ambito imprenditoriale, presenta un impatto positivo maggiore sull'occupazione in settori a contenuto tecnologico medio-alto, come in quello delle tecnologie energetiche più pulite. Allo stesso tempo sono necessarie tecnologie innovative a basse emissioni di carbonio, ad esempio nelle industrie ad alta intensità energetica, che richiederanno investimenti più rapidi in ricerca e innovazione per la loro dimostrazione e diffusione. 3.Attenzione alle soluzioni e tecnologie energetiche pulite principali Questa sezione analizza i valori di competitività più pertinenti per ciascuna delle sei tecnologie analizzate in precedenza nonché lo stato, la catena del valore e il mercato mondiale, sulla base degli indicatori riportati nella tabella 1. Le prestazioni dell'UE vengono confrontate, per quanto possibile, con quelle di altre regioni chiave (ad esempio Stati Uniti, Asia). Una valutazione più dettagliata di altre importanti tecnologie energetiche pulite e a basse emissioni di carbonio necessarie per il conseguimento della neutralità climatica è contenuta invece nel documento di accompagnamento "Clean Energy Transition – Technologies and Innovation Report". 3.1 Energie rinnovabili offshore – energia eolica Tecnologia: nel 2019 la capacità cumulativa installata dell'UE in termini di energia eolica offshore ammontava a 12 GW. Considerando come orizzonte temporale il 2050, gli scenari dell'UE prevedono la presenza di circa 300 GW di capacità eolica offshore nell'UE. A livello globale negli ultimi anni i costi sono scesi drasticamente e la domanda è stata stimolata da nuove gare d'appalto realizzate in tutto il mondo nonché dalla costruzione di parchi eolici senza sovvenzioni. L'energia eolica offshore ha beneficiato notevolmente degli sviluppi del settore eolico onshore, in particolare delle economie di scala (ad esempio: sviluppi di materiali e componenti comuni), circostanza questa che ha consentito di concentrare gli sforzi sui segmenti più innovativi della tecnologia (quali strutture eoliche offshore galleggianti, materiali e componenti nuovi). I recenti progetti in materia di energia eolica offshore hanno osservato fattori di capacità molto più elevati. La capacità media in termini di energia elettrica generata dalle turbine è aumentata, passando da 3,7 MW (2015) a 6,3 MW (2018), grazie a sforzi sostenuti nel settore della ricerca e dell'innovazione. La ricerca e l'innovazione nel settore dell'energia eolica offshore ruota principalmente intorno a turbine di maggiori dimensioni, ad applicazioni galleggianti (in particolare con riferimento alla progettazione di sottostrutture), a sviluppi di infrastrutture, nonché alla digitalizzazione. Circa il 90 % dei finanziamenti UE a sostegno della ricerca e dell'innovazione nel settore eolico proviene dal settore privato. A livello UE, la ricerca e l'innovazione nel contesto dell'energia eolica offshore sono sostenute sin dagli anni Novanta. Negli ultimi anni l'energia eolica offshore, in particolare quella che comporta il ricorso a strutture galleggianti, ha ricevuto finanziamenti ingenti ( Figure 8 ). Tali modelli di ricerca e innovazione evidenziano che attraverso lo sviluppo di nuovi segmenti di mercato l'UE potrebbe stabilire un vantaggio competitivo. Si pensi ad esempio a una catena di approvvigionamento matura per l'energia eolica offshore dell'UE (estesa anche ai bacini marittimi non sfruttati dell'UE), alla leadership nell'industria offshore galleggiante che punta a mercati con acque più profonde o nuovi concetti emergenti, come i sistemi di energia eolica aviotrasportati o lo sviluppo di un'infrastruttura portuale in grado di conseguire obiettivi ambiziosi (nonché sinergie con altri settori, quali quello della produzione di idrogeno presso i porti). Le tendenze in materia di brevettazione confermano la competitività dell'Europa nel settore dell'energia eolica. Gli attori dell'UE sono leader nelle invenzioni di valore elevato e proteggono le loro conoscenze rivolgendosi ad altri uffici brevetti al di fuori del loro mercato nazionale. Figura 8 Evoluzione dei finanziamenti della Commissione europea in materia di ricerca e innovazione, classificati in base alle priorità di ricerca e innovazione per l'energia eolica nel quadro dei programmi PQ7 e Orizzonte 2020, nonché in base al numero di progetti finanziati nel periodo 2009-2019. Altre recenti innovazioni riguardano la catena logistica/di approvvigionamento, ad esempio lo sviluppo di riduttori per turbine eoliche sufficientemente compatti da poter essere inseriti in un container di spedizione standard, nonché l'applicazione di approcci di economia circolare nel corso del ciclo di vita degli impianti. Ulteriori innovazioni e tendenze che dovrebbero aumentare maggiormente nei prossimi dieci anni comprendono i generatori superconduttori, i materiali avanzati per le torri e il valore aggiunto dell'energia eolica offshore (valore di sistema dell'energia eolica). Il gruppo del piano SET per l'energia eolica offshore ha individuato la maggior parte di questi settori come fondamentali per consentire all'Europa di rimanere competitiva in futuro. Attualmente l'Europa è leader in tutti i passaggi della catena del valore dei sistemi di rilevamento e monitoraggio delle turbine per l'energia eolica offshore, ricerca e produzione comprese. Catena del valore: sul lato del mercato, le imprese dell'UE sono in vantaggio rispetto ai loro concorrenti nella fornitura di generatori offshore di tutte le fasce di potenza, una circostanza questa che rispecchia l'esistenza di un mercato offshore europeo ben consolidato nonché la dimensione crescente delle turbine di nuova installazione. Attualmente circa il 93 % della capacità offshore totale installata in Europa nel 2019 è prodotta localmente da fabbricanti europei (Siemens, Gamesa Renewable Energy, MHI Vestas e Senvion).

Il mercato mondiale: la quota dell'UE delle esportazioni globali è aumentata, passando dal 28 % nel 2016 al 47 % nel 2018; inoltre 8 dei primi 10 esportatori globali sono stati paesi UE, per i quali Cina e India rappresentano i concorrenti principali a livello globale. Tra il 2009 e il 2018 il saldo degli scambi dell'UE è rimasto positivo, registrando un andamento in crescita. In termini di proiezioni dei mercati mondiali, all'interno dell'Asia (Cina compresa), la capacità eolica offshore dovrebbe raggiungere circa 95 GW entro il 2030 (rispetto a una capacità globale prevista di quasi 233 GW entro il 2030). Quasi la metà degli investimenti globali in energia eolica offshore nel 2018 ha avuto luogo in Cina. Nel medesimo orizzonte temporale del 2030, lo scenario del mix del piano per l'obiettivo climatico prevede 73 GW di capacità eolica offshore nell'UE. Attualmente i piani nazionali per l'energia e il clima prevedono 55 GW di capacità eolica offshore entro il 2030. Le applicazioni galleggianti sembrano diventare un'opzione valida per i paesi e le regioni dell'UE che non dispongono di acque più profonde (parchi eolici offshore galleggianti per profondità comprese tra i 50 e i 1 000 metri) e potrebbero aprire nuovi mercati basati su zone quali l'Oceano Atlantico, il Mediterraneo e, potenzialmente, il Mar Nero. Numerosi sono i progetti previsti o in corso che porteranno all'installazione di 350 MW di capacità galleggiante in acque europee entro il 2024. L'industria eolica dell'UE mira inoltre ad installare parchi eolici offshore galleggianti con 150 GW di capacità entro il 2050 nelle acque europee con l'obiettivo di conseguire la neutralità climatica. Il mercato mondiale dell'energia proveniente da parchi eolici offshore galleggianti rappresenta una notevole opportunità commerciale per le imprese dell'UE. Si dovrebbero ottenere complessivamente circa 6,6 GW da questa fonte entro il 2030, con capacità significative in taluni paesi asiatici (Corea del Sud e Giappone), oltre che nei mercati europei (Francia, Norvegia, Italia, Grecia, Spagna) per il periodo dal 2025 al 2030. Dato che la Cina dispone di abbondanti risorse eoliche in acque poco profonde, nel medio termine non si prevede la costruzione di parchi eolici galleggianti con una capacità significativa. Le applicazioni galleggianti possono altresì ridurre l'impatto ambientale sott'acqua, in particolare durante la fase di costruzione. Quello dell'energia eolica offshore è un settore competitivo sul mercato mondiale. Le domande emergenti del mercato mondiale, come quella di energia generata da parchi eolici galleggianti, possono diventare fondamentali per l'industria dell'UE se intende essere competitiva nel crescente settore dell'eolico offshore, e rimanere tale. Una considerazione fondamentale a tale proposito è se gli Stati membri si impegneranno a favore dell'energia eolica. L'attuale disallineamento tra la proiezione dei piani nazionali integrati per l'energia e il clima 2030 (55 GW di energia eolica offshore) e lo scenario dell'UE (73 GW) indica che è necessario intensificare gli investimenti. L'impatto positivo dello sviluppo dell'energia eolica offshore sulle catene di approvvigionamento nei bacini marittimi è rilevante per lo sviluppo regionale (ubicazione della produzione, assemblaggio di turbine vicino al mercato, impatto sulle infrastrutture portuali). La strategia per le energie rinnovabili offshore definirà una serie di misure per superare le sfide e incrementare le prospettive offshore. 3.2 Energie rinnovabili offshore – Energia oceanica Tecnologia: le tecnologie energetiche mareomotrici e del moto ondoso sono le più avanzate tra le tecnologie energetiche oceaniche, con un potenziale significativo localizzato in numerosi Stati membri e in diverse regioni. Le tecnologie mareomotrici possono essere considerate essere in una fase pre-commerciale. La convergenza progettuale ha aiutato la tecnologia a sviluppare e generare un quantitativo significativo di energia elettrica (oltre 30 GWh dal 2016). In tutta Europa e in tutto il mondo sono stati realizzati diversi progetti e prototipi. La maggior parte degli approcci tecnologici per l'energia del moto ondoso sono tuttavia a livello di maturità tecnologica 6-7, con una marcata attenzione alla ricerca e all'innovazione. La maggior parte dei miglioramenti nei risultati conseguiti nel contesto dell'energia del moto ondoso deriva dai progetti in corso nell'UE. Negli ultimi cinque anni, il settore si è dimostrato essere resiliente e sono stati conseguiti significativi progressi tecnologici grazie al successo dell'impiego di parchi dimostrativi e primi nel loro genere. Gli scenari della strategia a lungo termine prevedono un'adesione limitata alla tecnologia dell'energia oceanica. Il costo elevato dei convertitori di energia mareomotrice e del moto ondoso nonché le informazioni limitate disponibili sulle prestazioni limitano l'inclusione dell'energia oceanica nel modello. Analogamente il Green Deal europeo sottolinea il ruolo chiave che le energie rinnovabili marine svolgeranno nella transizione verso un'economia climaticamente neutra, un contesto nel quale si prevede un contributo significativo in presenza delle giuste condizioni di mercato e politiche (2,6 GW entro il 2030 e 100 GW in acque europee entro il 2050). Le dimostrazioni in corso mostrano che è possibile ridurre i costi rapidamente: i dati dei progetti di Orizzonte 2020 indicano che il costo dell'energia mareomotrice è diminuito di oltre il 40 % tra il 2015 e il 2018,. Catena del valore: la leadership europea si estende per l'intera catena di approvvigionamento dell'energia oceanica e per l'intero sistema di innovazione. Il cluster europeo costituito da istituti di ricerca specializzati, sviluppatori e la disponibilità di infrastrutture di ricerca ha consentito all'Europa di sviluppare e mantenere la sua posizione concorrenziale attuale. Il mercato mondiale: l'UE mantiene la leadership globale nonostante il ritiro del Regno Unito dal blocco e i cambiamenti intervenuti nel mercato delle tecnologie energetiche mareomotrici e del moto ondoso. Il 70 % della capacità globale in termini di energia oceanica è stata sviluppata da imprese con sede nell'UE. Nel corso del prossimo decennio sarà fondamentale per gli sviluppatori dell'UE sfruttare la loro posizione concorrenziale. Si prevede che la capacità globale in termini di energia oceanica salirà a 3,5 GW entro i prossimi cinque anni e si può prevedere un aumento fino a 10 GW entro il 2030. All'interno dell'UE sono state 838 le imprese che in 26 paesi, tra il 2000 e il 2015, hanno depositato brevetti o sono state coinvolte nel deposito di brevetti relativi all'energia oceanica. L'UE ha mantenuto a lungo la leadership tecnologica nello sviluppo di tecnologie per l'energia oceanica, grazie al sostegno sostenuto fornito alla ricerca e all'innovazione. Tra il 2007 e il 2019 la spesa complessiva per la ricerca e l'innovazione a favore dell'energia del moto ondoso e mareomotrice è stata pari a 3,84 miliardi di EUR, la maggior parte dei quali (2,74 miliardi di EUR) proveniva da fonti private. Nello stesso periodo, i programmi nazionali di ricerca e innovazione hanno contribuito con 463 milioni di EUR allo sviluppo dell'energia del moto ondoso e mareomotrice, mentre i fondi UE hanno sostenuto la ricerca e l'innovazione con quasi 650 milioni di EUR (compresi i progetti NER300 e Interreg, cofinanziati dal Fondo europeo di sviluppo regionale). In media 1 miliardo di EUR di finanziamenti pubblici (UE e nazionali) hanno mobilitato investimenti privati per 2,9 miliardi di EUR nel corso del periodo di riferimento. È comunque necessaria una significativa riduzione dei costi affinché le tecnologie dell'energia mareomotrice e del moto ondoso possano sfruttare il loro potenziale nel mix energetico, per il quale sono necessarie attività dimostrative intensificate (ossia un aumento del tasso di progetti in acqua) e continuate (ossia continuità dei progetti). Nonostante i progressi nello sviluppo e nella dimostrazione delle tecnologie, il settore fatica a creare un mercato redditizio. Il sostegno nazionale appare esiguo, rispecchiato dal limitato impegno a sostegno della capacità in termini di energia oceanica nei piani nazionali per l'energia e il clima rispetto al 2010 nonché dalla mancanza di un chiaro sostegno dedicato a favore di progetti dimostrativi o allo sviluppo di regimi di remunerazione innovativi per le tecnologie rinnovabili emergenti. Ciò limita l'ambito per lo sviluppo di un business case nonché per l'individuazione di metodi economicamente sostenibili per sviluppare e diffondere la tecnologia. I business case specifici per l'energia oceanica necessitano quindi di maggiore attenzione, in particolare quando la sua prevedibilità può aumentarne il valore, così come il potenziale di decarbonizzazione di piccole comunità e delle isole dell'UE. L'imminente strategia per le energie rinnovabili offshore offre l'opportunità di sostenere lo sviluppo dell'energia oceanica e di consentire all'UE di sfruttare appieno le risorse presenti in tutto il suo territorio. 3.3 Energia fotovoltaica (FV) solare Tecnologia: quella solare e fotovoltaica è diventata la tecnologia energetica in più rapida crescita al mondo, registrando la diffusione ed espansione della domanda di energia fotovoltaica solare man mano che quest'ultima si afferma come l'opzione più competitiva per la generazione di energia elettrica in un numero crescente di mercati e applicazioni. Tale crescita è sostenuta dal costo decrescente degli impianti fotovoltaici (EUR/W) e dal costo sempre più competitivo dell'energia elettrica generata (EUR/MWh).

Figura 11 Operatori europei nell'intera catena del valore del settore fotovoltaico Catena del valore: le imprese UE sono competitive soprattutto nella parte a valle della catena del valore. In particolare tali imprese sono riuscite a rimanere competitive nei segmenti del monitoraggio, del controllo e del balance of system (BoS), ospitando alcuni dei leader nella fabbricazione di invertitori e del settore degli inseguitori solari. Le imprese UE hanno inoltre mantenuto una posizione di leader nel segmento della diffusione, nel contesto del quale operatori come Enerparc, Engie, Enel Green Power o BayWa.re sono stati in grado di guadagnare nuove quote di mercato a livello mondiale. La fabbricazione di apparecchiature presenta inoltre ancora una solida base in Europa (ad esempio Meyer Burger, Centrotherm, Schmid). Il mercato mondiale: l'UE ha perduto la propria quota di mercato in alcune delle parti a monte della catena del valore (ad esempio in quella della fabbricazione di moduli e celle fotovoltaici solari). Il valore aggiunto più elevato si registra tanto all'estremità a monte (nella ricerca e nello sviluppo di base e applicati così come nella progettazione) quanto nell'estremità a valle (nella commercializzazione, nella distribuzione e nella gestione del marchio). Sebbene le attività a basso valore aggiunto si svolgano nella parte centrale della catena del valore (fabbricazione e assemblaggio), le imprese hanno interesse a posizionarsi bene in tali segmenti al fine di ridurre i rischi e i costi di finanziamento. L'UE ospita ancora uno dei principali fabbricanti di silicio policristallino (Wacker Polysilicon AG), la cui sola produzione è sufficiente a consentire la generazione di 20 GW di celle solari e il quale esporta una parte significativa della sua produzione di silicio policristallino in Cina. Attualmente la produzione globale di pannelli fotovoltaici è valutata ammontare a circa 57,8 miliardi di EUR; in tale contesto l'UE rappresenta 7,4 miliardi di EUR (12,8 %) di tale importo. L'UE rappresenta comunque una quota relativamente elevata del valore complessivo del segmento grazie alla fabbricazione di lingotti di silicio policristallino. La sua quota di mercato è tuttavia calata drasticamente per quanto concerne la fabbricazione di celle e moduli fotovoltaici. Tutti i primi 10 produttori di celle e moduli fotovoltaici fabbricano attualmente la maggior parte della loro produzione in Asia. Tra il 2010 e il 2018 i costi della spesa in conto capitale a favore di stabilimenti per la fabbricazione di silicio policristallino, celle e moduli solari è calato drasticamente. Associata ad innovazioni nella fabbricazione, questa circostanza dovrebbe offrire all'UE un'opportunità per dare uno sguardo nuovo all'industria manifatturiera del settore fotovoltaico e per ribaltare la situazione. La presenza dell'UE nelle sezioni più a monte e più a valle della catena del valore potrebbe fornire una base per la ricostruzione del settore fotovoltaico. Ciò richiederebbe un'attenzione particolare alla specializzazione o a prodotti ad alte prestazioni/di valore elevato, quali la fabbricazione di apparecchiature e inverter e prodotti fotovoltaici adattati alle esigenze specifiche del settore edilizio, dei trasporti (energia fotovoltaica integrata nei veicoli) e/o dell'agricoltura (duplice uso dei terreni con AgrifV); oppure alla domanda di centrali solari ad alta efficienza/alta qualità per ottimizzare l'uso delle superfici disponibili e delle risorse. La modularità della tecnologia rende più semplice integrare l'energia fotovoltaica in una serie di applicazioni, in particolare nel contesto urbano. Queste nuove tecnologie fotovoltaiche che stanno raggiungendo ora la fase commerciale potrebbero offrire una nuova base per la ricostruzione del settore. Le forti conoscenze degli istituti di ricerca dell'UE, la forza lavoro qualificata e gli operatori del settore esistenti ed emergenti forniscono una base per istituire nuovamente una catena di approvvigionamento forte per il settore fotovoltaico europeo. Al fine di rimanere competitivo tale settore deve sviluppare un'attività di sensibilizzazione a livello globale. La costruzione di un settore UE importante di generazione di energia fotovoltaica ridurrebbe altresì il rischio di interruzioni dell'approvvigionamento e di rischi di qualità. 3.4 Produzione di idrogeno rinnovabile mediante elettrolisi La presente sezione si concentra sulla produzione di idrogeno rinnovabile nonché sulla competitività di questo primo segmento della catena del valore dell'idrogeno. L'idrogeno è fondamentale per stoccare l'energia prodotta dall'energia elettrica ottenuta da fonti rinnovabili nonché per decarbonizzare settori difficili da elettrificare. La strategia dell'UE per l'idrogeno mira a integrare 40 GW di elettrolizzatori a idrogeno rinnovabile e la produzione di fino a 10 Mt di idrogeno rinnovabile nel sistema energetico dell'UE entro il 2030, con investimenti diretti compresi tra 24 e 42 miliardi di EUR,. Tecnologia: il costo di capitale degli elettrolizzatori è diminuito del 60 % nell'ultimo decennio e si prevede che si dimezzerà nuovamente entro il 2030, rispetto al valore attuale, grazie ad economie di scala. Il costo dell'idrogeno rinnovabile si attesta attualmente su un importo compreso tra 3 EUR e 5,5 EUR al chilo, valore che lo rende più costoso dell'idrogeno non rinnovabile (2 EUR per chilo di idrogeno nel 2018). Attualmente meno dell'1 % della produzione mondiale di idrogeno proviene da fonti rinnovabili. Le previsioni per il 2030 collocano il costo dell'idrogeno rinnovabile nell'intervallo di valori compreso tra 1,1 e 2,4 EUR/kg, il che lo rende più economico rispetto all'idrogeno di origine fossile a basse emissioni di carbonio e quasi competitivo rispetto all'idrogeno di origine fossile. Tra il 2008 e il 2018 l'impresa comune "Celle a combustibile e idrogeno" ha sostenuto 246 progetti nel contesto di diverse applicazioni tecnologiche legate all'idrogeno, raggiungendo un investimento totale di 916 milioni di EUR, integrato da 939 milioni di EUR di investimenti privati e nazionali/regionali. Nel contesto del programma Orizzonte 2020 (2014-2018) oltre 90 milioni di EUR sono stati stanziati a favore dello sviluppo di elettrolizzatori, integrati da 33,5 milioni di EUR di fondi privati,. A livello nazionale, tra il 2014 e il 2018, la Germania ha stanziato le risorse maggiori con 39 milioni di EUR assegnati a progetti destinati allo sviluppo di elettrolizzatori. In Giappone Asahi Kasei ha ricevuto una sovvenzione multimilionaria a sostegno dello sviluppo del suo elettrolizzatore alcalino. L'Asia (principalmente Cina, Giappone e Corea del Sud) domina in termini di numero totale di brevetti depositati tra il 2000 e il 2016 per i raggruppamenti di idrogeno, elettrolizzatori e celle a combustibile. Ciò nonostante l'UE ha registrato ottime prestazioni e ha depositato il maggior numero di famiglie di brevetti "di valore elevato" nei settori dell'idrogeno e degli elettrolizzatori. Il Giappone ha tuttavia depositato il maggior numero di famiglie di brevetti di "valore elevato" nel settore delle celle a combustibile. Catena del valore: le tecnologie principali di elettrolisi dell'acqua sono l'elettrolisi alcalina, l'elettrolisi basata su membrane polimeriche elettrolita e l'elettrolisi a ossidi solidi: -l'elettrolisi alcalina è una tecnologia matura con costi di esercizio determinati dai costi dell'energia elettrica e dagli elevati costi di capitale. Le sfide nel campo della ricerca sono il funzionamento ad alta pressione e l'accoppiamento con carichi dinamici; -l'elettrolisi basata su membrane polimeriche elettrolita può raggiungere densità significativamente più elevate rispetto all'elettrolisi alcalina e all'elettrolisi a ossidi solidi e può conseguire un'ulteriore riduzione dei costi di capitale. Negli ultimi anni nell'UE sono state installate diverse centrali di grandi dimensioni (dell'ordine dei MW) (in Germania, Francia, Danimarca e nei Paesi Bassi), circostanza questa che ha consentito all'UE di recuperare il ritardo in relazione all'elettrolisi alcalina. Si tratta di una tecnologia pronta per il mercato nel contesto della quale la ricerca è incentrata principalmente sull'aumento della densità di potenza aerea, garantendo al tempo stesso la riduzione simultanea dell'uso di materie prime essenziali e prestazioni in termini di durabilità;

-l'elettrolisi a ossidi solidi presenta l'efficienza maggiore. Tuttavia gli impianti sono relativamente più piccoli, di norma ancora nella fascia di capacità di 100 kW, richiedono un esercizio continuo e devono essere accoppiati ad una fonte di calore. Nel complesso l'elettrolisi a ossidi solidi è ancora in fase di sviluppo, sebbene sia possibile ordinare prodotti sul mercato. Nel 2019 l'UE aveva circa 50 MW di capacità di elettrolisi dell'acqua installata (circa il 30 % di elettrolisi dell'acqua e il 70 % di elettrolisi basata su membrane polimeriche elettrolita), di cui circa 30 MW ubicati in Germania nel 2018. L'elettrolisi alcalina non presenta componenti critici nella sua catena di approvvigionamento. Grazie alle analogie tecniche con il settore dell'elettrolisi dei cloruri alcalini, che utilizza impianti di dimensioni molto maggiori, può sfruttare la sovrapposizione tecnologica e beneficiare di catene di valore ben consolidate. L'elettrolisi basata su membrane polimeriche elettrolita e l'elettrolisi a ossidi solidi condividono alcuni rischi di approvvigionamento e di costo con le rispettive catene di valore delle celle a combustibile. Ciò si applica in particolare alle materie prime essenziali, nel caso dell'elettrolisi basata su membrane polimeriche elettrolita, e alle terre rare, nel caso dell'elettrolisi a ossidi solidi. L'elettrolisi basata su membrane polimeriche elettrolita deve resistere ad ambienti corrosivi e richiede pertanto l'uso di materiali più costosi quali il titanio per le piastre bipolari. I fattori principali che contribuiscono al costo del sistema sono lo stack di elettrolizzatori (40 %-60 %), seguito dall'elettronica di potenza (15 %-21 %). I componenti principali che fanno aumentare il costo degli stack sono gli strati di insiemi di elettrodi a membrana che contengono metalli nobili. I componenti delle celle basati su terre rare utilizzate per gli elettrodi per l'elettrolisi a ossidi solidi e l'elettrolita sono i principali fattori che contribuiscono al costo degli stack. Si stima che gli stack rappresentino circa il 35 % del costo complessivo del sistema di elettrolisi a ossidi solidi. Il mercato mondiale: le imprese europee sono ben posizionate per beneficiare della crescita del mercato. L'UE ha fabbricanti per tutte e tre le principali tecnologie di elettrolizzatori ed è l'unica regione che offre un prodotto di mercato ben definito per l'elettrolisi a ossidi solidi. Gli altri operatori si trovano nel Regno Unito, in Norvegia, in Svizzera, negli Stati Uniti, in Cina, in Canada, in Russia e in Giappone. Il fatturato globale dei sistemi di elettrolizzatori ad acqua è attualmente stimato rientrare nell'intervallo di valori compreso tra 100 e 150 milioni di EUR l'anno. Secondo stime del 2018 la produzione di elettrolisi dell'acqua potrebbe raggiungere una capacità di 2 GW l'anno (globalmente), entro un arco di tempo molto breve (uno a due anni). I fabbricanti europei possono potenzialmente fornire circa un terzo di tale maggiore capacità globale. L'obiettivo della strategia dell'UE per l'idrogeno consiste nel conseguire entro il 2030 una capacità di produzione significativa di idrogeno rinnovabile. Ciò richiederà uno sforzo enorme per aumentare entro il 2030 la capacità di elettrolisi dell'acqua dagli attuali 50 MW installati a 40 GW, con la creazione della capacità necessaria per una catena del valore sostenibile nell'UE. Tale sforzo dovrebbe basarsi sul potenziale di innovazione offerto dall'intero spettro delle tecnologie di elettrolizzatori nonché sulla posizione di leadership che le imprese dell'UE hanno nel settore dell'elettrolisi in tutti gli approcci tecnologici, lungo l'intera catena del valore, dalla fornitura dei componenti alla capacità di integrazione finale. Si prevedono importanti riduzioni dei costi come conseguenza di un aumento della fabbricazione di elettrolizzatori su scala industriale. 3.5 Batterie Le batterie costituiscono un fattore chiave per realizzare la transizione verso l'economia climaticamente neutra che intendiamo conseguire entro il 2050, per la diffusione di una mobilità pulita e per lo stoccaggio di energia al fine di consentire l'integrazione di quote crescenti di energie rinnovabili variabili. L'analisi si concentra sulla tecnologia delle batterie agli ioni di litio (Li-ion). I motivi sono molteplici: -lo stato molto avanzato di tale tecnologia e la sua preparazione al mercato; -la sua efficienza elevata in termini di tempo di ciclo; -la sua domanda notevole prevista; e -il suo uso più ampio previsto, nel contesto di veicoli elettrici, quanto di navi e velivoli futuri elettrici oppure di applicazioni fisse o di applicazioni industriali di altro tipo, il che comporterà opportunità di mercato notevoli. Tecnologia: si prevede un aumento della domanda globale di batterie agli ioni di litio da circa 200 GWh nel 2019 a circa 800 GWh nel 2025, fino a superare i 2 000 GWh entro il 2030. Nello scenario più ottimistico tale domanda potrebbe raggiungere il valore di 4 000 GWh entro il 2040. Figura 12 Domanda annuale di batterie agli ioni di litio, storica e prevista, per tipo di utilizzo

La crescita prevista, basata principalmente sui veicoli elettrici (in particolare sui veicoli passeggeri), deriva dai forti miglioramenti tecnologici previsti e da ulteriori riduzioni dei costi. I prezzi delle batterie agli ioni di litio che nel 2010 erano superiori a 1 100 USD/kWh, sono scesi dell'87 % in termini reali a 156 USD/kWh nel 2020. Si prevede che entro il 2025 i prezzi medi siano prossimi a 100 USD/kWh. Per quanto concerne le prestazioni, negli ultimi anni la densità energetica degli ioni di litio è aumentata in maniera significativa, triplicandosi rispetto alla loro commercializzazione nel 1991151. Con la nuova generazione di batterie agli ioni si prevede un ulteriore potenziale di ottimizzazione. Catena del valore: la figura 14 mostra la catena del valore delle batterie unitamente alla posizione dell'UE nei vari segmenti. L'industria dell'UE sta investendo in estrazione, produzione e trasformazione di materie prime e materiali avanzati (materiali di catodo, anodo ed elettrolitici) nonché nella fabbricazione di celle, pacchi e batterie moderni. L'obiettivo è diventare più competitivi attraverso la qualità, la scala e, in particolare, la sostenibilità. Fonte 13 InnoEnergy (2019). Il mercato mondiale: il mercato mondiale delle batterie agli ioni di litio per le auto elettriche vale attualmente 15 miliardi di EUR l'anno (di cui l'UE rappresenta 450 milioni di EUR l'anno (2017)). Una stima prudente prevede che il mercato varrà 40-55 miliardi di EUR l'anno nel 2025 e 200 miliardi di EUR l'anno nel 2040. Nel 2018 l'UE copriva soltanto circa il 3 % della capacità di produzione globale di celle agli ioni di litio, mentre la Cina copriva circa il 66 %. L'industria europea è stata percepita come forte nei segmenti a valle, trainati dal valore, quali quelli della fabbricazione e dell'integrazione di pacchi batteria nonché del riciclaggio di batterie, e come generalmente debole nei segmenti a monte, quali quelli della fabbricazione di materiali, componenti e celle,. Il mercato delle batterie nautiche è in crescita e il valore stimato è di oltre 800 milioni di EUR l'anno entro il 2025, di cui più della metà in Europa; si tratta di un settore tecnologico nel quale l'Europa detiene attualmente una posizione di leader. Riconoscendo l'urgente necessità per l'UE di recuperare la competitività nel mercato delle batterie, nel 2017 la Commissione ha lanciato la "European Batteries Alliance" e nel 2018 ha adottato un piano di azione strategico per le batterie. Si tratta di un quadro politico completo con strumenti normativi e finanziari destinati a sostenere la creazione di un ecosistema completo per la catena del valore delle batterie in Europa. Allo stesso tempo fabbricanti di batterie e celle di batterie su larga scala stanno iniziando a stabilire nuovi impianti di produzione (ad esempio Northvolt). Attualmente sono stati annunciati investimenti in fino a 22 stabilimenti per la fabbricazione di batterie (alcuni dei quali sono in fase di costruzione), con una capacità prevista di 500 GWh entro il 2030. L'UE ha punti di forza che può sfruttare per recuperare terreno nel settore delle batterie, in particolare per quanto concerne i materiali avanzati e i tipi di chimica delle batterie, nonché il riciclaggio, ambiti nei quali la legislazione pionieristica dell'UE ha consentito lo sviluppo di un'industria ben strutturata. La direttiva sulle pile è attualmente in fase di revisione. Al fine di acquisire una quota di mercato significativa del nuovo mercato delle batterie ricaricabili in rapida crescita è tuttavia necessaria un'azione continua per un lungo periodo di tempo al fine di garantire maggiori investimenti nella capacità di produzione. Tale esigenza deve essere sostenuta dalla ricerca e dall'innovazione per migliorare le prestazioni delle batterie, assicurando allo stesso tempo che queste ultime soddisfino le norme di qualità e sicurezza a livello UE, nonché per garantire la disponibilità di materie prime e materiali trasformati ed il riutilizzo o il riciclaggio e la sostenibilità dell'intera catena del valore delle batterie. Occorre altresì definire un nuovo quadro legislativo completo dell'UE che fissi norme rigorose per le prestazioni e la sostenibilità delle batterie immesse sul mercato dell'UE. Ciò aiuterà l'industria a pianificare gli investimenti e a garantire livelli elevati di sostenibilità in linea con gli obiettivi del Green Deal europeo. A breve la Commissione adotterà una proposta. Sebbene sia probabile che il miglioramento della posizione in merito alla tecnologia agli ioni di litio costituirà un interesse fondamentale nei prossimi decenni, l'attenzione è rivolta altresì ad altre tecnologie nuove e promettenti per le batterie (come la tecnologia delle batterie allo stato solido, post Li-ion e di flusso redox). Si tratta di applicazioni importanti i cui requisiti non possono essere soddisfatti dalla tecnologia agli ioni di litio. 3.6 Reti elettriche intelligenti L'elettrificazione aumenta in tutti gli scenari per il 2050, di conseguenza è fondamentale per l'UE disporre di un sistema elettrico intelligente se intende realizzare le sue ambizioni di cui al Green Deal. Un sistema intelligente consente un'integrazione più efficiente nel sistema energetico di quote crescenti della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili nonché di dispositivi che consentono uno stoccaggio e/o un consumo crescente di energia elettrica (ad esempio veicoli elettrici). Lo stesso vale per il numero crescente di dispositivi che funzionano grazie all'energia elettrica, quali i veicoli elettrici. Attraverso un controllo e un monitoraggio completi della rete i sistemi intelligenti creano altresì valore diminuendo la necessità di ridurre la produzione di energie rinnovabili e consentendo di fornire ai consumatori servizi energetici competitivi e innovativi. Secondo l'AIE gli investimenti a sostegno di una digitalizzazione migliorata diminuirebbero tale riduzione in Europa di 67 TWh entro il 2040. Nella sola Germania, nel 2019, sono stati ridotti 6,48 TWh, mentre le misure di stabilizzazione della rete sono costate 1,2 miliardi di EUR. Tali sistemi devono essere sicuri dal punto di vista della cibersicurezza, aspetto questo che richiede misure specifiche per settore. Gli investimenti nell'infrastruttura di rete digitale sono dominati dall'hardware (contatori intelligenti e apparecchiature di ricarica per veicoli elettrici). In Europa, nel 2019, gli investimenti sono rimasti stabili a quasi 42 miliardi di EUR, con una quota maggiore di spesa destinata all'ammodernamento e al ricondizionamento dell'infrastruttura esistente. La fonte principale di sostegno agli investimenti in ricerca e innovazione nelle reti intelligenti a livello UE è Orizzonte 2020 che ha erogato quasi 1 miliardo di EUR tra il 2014 e il 2020. L'importo investito in progetti di digitalizzazione dedicati è stato pari a 100 milioni di EUR; mentre numerosi altri progetti a sostegno delle reti intelligenti allocano una quota considerevole del loro bilancio alla digitalizzazione. La Figura 16 mostra che gli investimenti pubblici in reti intelligenti, compresi quelli effettuati attraverso Orizzonte 2020, rappresentano una quota significativa degli investimenti totali effettuati dai gestori dei sistemi di trasmissione (TSO). È degno di nota sottolineare che i bilanci stanziati a favore della ricerca e dell'innovazione da parte dei TSO sono esigui, pari a circa lo 0,5 % del loro bilancio annuale,. Anche il regolamento TEN-E sostiene gli investimenti in reti elettriche intelligenti come uno dei 12 settori prioritari; tuttavia gli investimenti in reti intelligenti (transfrontaliere) potrebbe beneficiare di livelli più elevati di sostegno da parte delle autorità di regolamentazione attraverso l'inclusione in piani nazionali di sviluppo di reti e l'ammissibilità a ottenere assistenza finanziaria dell'UE sotto forma di sovvenzioni per studi e lavori nonché di strumenti finanziari innovativi nel quadro del meccanismo per collegare l'Europa (MCE). Dal 2014 al 2019 il meccanismo per collegare l'Europa ha erogato fino a 134 milioni di EUR di assistenza finanziaria in relazione a diversi progetti per le reti elettriche intelligenti in tutta l'UE.

Le seguenti due tecnologie chiave sono valutate in maniera più dettagliata: sistemi a corrente continua ad alta tensione (HVDC) e soluzioni digitali per le operazioni di rete e per l'integrazione di energie rinnovabili. I)Sistemi a corrente continua ad alta tensione (HVDC) Tecnologia: una maggiore domanda di soluzioni efficaci in termini di costi per il trasporto di energia elettrica su lunghe distanze, in particolare nell'UE, con l'obiettivo di portare sulla terraferma l'energia elettrica generata da fonti eoliche offshore, aumenta la domanda di tecnologie HVDC. Secondo Guidehouse Insights, il mercato europeo dei sistemi HVDC passerà da 1,54 miliardi di EUR nel 2020 a 2,74 miliardi di EUR nel 2030, ossia un tasso di crescita pari al 6,1 % ,. Si prevede che il mercato mondiale sia pari a circa 12,5 miliardi di EUR (2020); in tale contesto gli investimenti principali in tecnologia HVDC dovrebbero aver luogo in Asia dove gran parte del mercato è rappresentato dalle tecnologie Ultra-HVDC. Le apparecchiature HVDC sono molto costose e di conseguenza i progetti per la costruzione di collegamenti HVDC sono molto dispendiosi. Data la complessità tecnologica dei sistemi HVDC di norma la loro installazione è gestita dai fabbricanti. Analisi della catena del valore: la catena del valore delle reti HVDC può essere segmentata in base ai diversi componenti hardware necessari per realizzare un collegamento HVDC. Il costo dei sistemi HVDC è rappresentato in gran parte dai convertitori (circa il 32 %) e dai cavi (circa il 30 %). Nella catena del valore delle stazioni di conversione l'elettronica di potenza svolge un ruolo fondamentale nella determinazione dell'efficienza e del dimensionamento delle apparecchiature. Le applicazioni specifiche per l'energia rappresentano soltanto una parte esigua del mercato globale dei componenti elettronici, ma le reti offshore e le turbine eoliche dipendono dal fatto che tali componenti funzionino correttamente in condizioni di esercizio offshore. Gli investimenti in materia di ricerca e innovazione nel contesto delle tecnologie HVDC sono principalmente privati. I finanziamenti pubblici a livello UE attraverso Orizzonte 2020 sono modesti ma sono stati potenziati dal progetto "Promotion" conclusosi di recente. Il mercato mondiale: il mercato mondiale delle tecnologie HVDC è guidato principalmente da tre imprese ossia ABB Power Grids, Siemens e GE. Siemens e Hitachi ABB Power Grids detengono circa il 50 % del mercato nella maggior parte dei segmenti di mercato, mentre le imprese che operano nel settore dei cavi rappresentano circa il 70 % del mercato nell'UE e i loro concorrenti principali sono giapponesi. In Cina il mercato è dominato da un ulteriore fornitore, il gruppo China XD. Finora i fornitori hanno venduto sistemi chiavi in mano in maniera indipendente, dato che questi ultimi erano installati come collegamenti HVDC da punto a punto. Nella rete offshore più interconnessa del futuro, i sistemi HVDC di fabbricanti diversi dovranno essere interconnessi. Ciò comporta sfide tecnologiche per il mantenimento del controllo della rete e, in particolare, per assicurare l'interoperabilità di apparecchiature e sistemi HVDC. Inoltre, dato che tutti i componenti devono essere installati su piattaforme offshore, è importante ridurne le dimensioni ed è necessario sviluppare soluzioni di elettronica di potenza concepite specificamente per applicazioni energetiche offshore. II)Soluzioni digitali per le operazioni di rete e per l'integrazione di energie rinnovabili Tecnologia e catena del valore: secondo le previsioni, il mercato delle tecnologie di gestione delle reti crescerà molto rapidamente. L'AIE ha stimato risparmi potenziali da tali tecnologie specifiche pari a quasi 20 miliardi di USD globalmente in termini di riduzione dei costi di esercizio e manutenzione e a quasi 20 miliardi di USD in termini di investimenti di rete evitati. Il mercato è costituito da tecnologie e servizi diversi in una catena di valore difficile da distinguere in modo netto, che sembrano integrarsi con l'aumento della necessità di soluzioni integrate per la gestione dello stoccaggio, la gestione della domanda, le energie rinnovabili distribuite e la rete stessa. La presente relazione mette in evidenza due aspetti. Servizi energetici basati sul software e sui dati, fondamentali per ottimizzare l'integrazione delle energie rinnovabili, anche a livello locale, attraverso il controllo remoto di tecnologie diverse, in particolare per le centrali elettriche virtuali e a energie rinnovabili. Si tratta di un mercato in rapida crescita per il quale si prevede un'espansione da 200 milioni di EUR (globalmente) nel 2020 a 1 miliardo di EUR nel 2030,. Costituisce la base di una nuova industria che fornisce servizi energetici a imprese del settore energetico (compresi gli operatori di rete) nonché ai consumatori di energia (imprese e nuclei familiari). Grazie a una combinazione di aumento delle quote di energie rinnovabili e politiche di sostegno al mercato, l'Europa si è affermata come forza trainante dei mercati delle centrali elettriche virtuali, che rappresentano quasi il 45 % degli investimenti globali nel 2020. La maggior parte di tale attività è stata registrata nell'Europa nordoccidentale, paesi nordici compresi. In Europa si prevede che la Germania acquisisca circa un terzo della capacità annua totale del mercato delle centrali elettriche virtuali entro il 2028. Tecnologie digitali per un esercizio e una manutenzione migliorati della rete, un mercato incentrato in particolare sugli operatori di rete. Anche questo è un mercato in crescita che si prevede raggiungerà 0,2 miliardi di EUR nell'UE entro il 2030 per le piattaforme software per la manutenzione predittiva e 1,2 miliardi di EUR per i sensori di Internet delle cose. Il mercato di Internet delle cose dovrebbe crescere fino a giungere all'8,8 % tra il 2020 e il 2030. Il mercato mondiale: l'UE detiene una posizione forte in entrambi questi comparti. Numerose delle imprese attive a livello globale sono europee (Schneider Electric SE e Siemens). La concorrenza maggiore proviene da imprese statunitensi, tra cui diverse start-up innovative. Il mercato dell'hardware per dispositivi di monitoraggio e dei sensori di Internet delle cose è costituito da diversi attori importanti con un ampio portafoglio e da decine di medie e piccole aziende attive in mercati di nicchia. Un numero esiguo di imprese globali (Hitachi ABB, IBM, Schneider Electric SE, Oracle, GE, Siemens e C3.ai) domina il mercato delle soluzioni software che è di difficile accesso per i nuovi entranti. Il mercato globale dei servizi digitali è illustrato nella figura 17. Fonte 15 Studio ASSET sulla competitività. Diversi fornitori di petrolio e gas e altri fornitori di energia stanno facendo investimenti strategici in tecnologie di gestione delle reti, in particolare in servizi, e hanno investito o acquisito startup più piccole nel mercato europeo e in quello statunitense. Shell ed Eneco hanno investito rispettivamente nelle imprese tedesche Sonnen e Next Kraftwerke, mentre Engie ha investito in Kiwi Power, un'impresa del Regno Unito. Questa tendenza sembra essere confermata dal fatto che delle 200 imprese recenti nelle quali hanno investito imprese del settore del petrolio e del gas, 65 operavano nel settore della digitalizzazione, ossia il terzo settore dopo le imprese convenzionali a monte e le energie rinnovabili. Mentre le piattaforme software stanno raggiungendo la maturità, le applicazioni per le tecnologie digitali destinate a fornire servizi di rete continuano a spingere l'innovazione nel mercato. I volumi di dati sono relativamente esigui rispetto ad altri settori, pertanto la sfida dell'innovazione non riguarda i volumi dei dati o le tecnologie di analisi dei dati. Tale sfida risiede piuttosto nella disponibilità di fonti di dati diverse e distribuite e nell'accesso alle stesse, al fine di consentire ai fornitori di software di offrire una soluzione integrata ai propri clienti. Di conseguenza è essenziale disporre di piattaforme interoperabili a livello di mercato per un facile accesso ai dati e un semplice scambio degli stessi. 3.7 Ulteriori risultanze in merito ad altre soluzioni e tecnologie energetiche pulite e a basse emissioni di carbonio Come descritto nel documento di lavoro dei servizi della Commissione allegato, l'UE detiene una posizione concorrenziale forte nel contesto delle tecnologie idroelettriche ed eoliche onshore. Per quanto concerne le tecnologie eoliche onshore, l'ampia scala del mercato e la crescente capacità all'esterno dell'Europa offrono prospettive promettenti a un'industria dell'UE ben posizionata nella catena del valore dell'energia eolica. Analogamente, per quanto riguarda le tecnologie idroelettriche, l'importanza del mercato e la rilevanza dell'UE nelle esportazioni globali (48 %) sono elementi fondamentali per un'industria competitiva. Tuttavia per entrambe le tecnologie una sfida importante che avanza consiste nel concentrare la ricerca al fine di cogliere l'opportunità di ripotenziamento/ricondizionamento delle installazioni più datate in maniera da aumentarne l'accettazione sociale e da ridurre l'impronta. Per i combustibili rinnovabili la questione principale consiste nel passaggio da combustibili di prima generazione a combustibili di seconda e terza generazione in maniera da espandere la sostenibilità delle materie prime e ottimizzarne l'uso. A tal fine, progetti di scalabilità e dimostrativi saranno importanti per conseguire progressi.