A dead end pathway to decarbonization

[New released EU long-term strategy fails to understand pivotal role of nuclear power]

Several eyes-opening events happened worldwide recently: a new IPCC report that grudgingly admitted that in order to limit global temperature warming to 1.5°C nuclear power must play an increasingly important role; the first ever mass public event in favor of nuclear power, the Nuclear Pride Fest held in Munich on October 21st [1]; clear political signals sent by Netherland and Poland and, on top, from the pro-nuclear referendum outcome in Taiwan.

After all that we would have expected the European institutions to show more acumen.

And yet, the new long-term strategy to reduce carbon emissions, presented to the press on November 28th and depicting 8 different scenarios to a deep decarbonization (ranging from 80% to 100% emission reduction), does not shows any novelty and relegate nuclear power to an ancillary role of renewables and natural gas.

If the flattening words with which nuclear power is depicted through the main document – zero-carbon power source and a backbone of EU power generation – may have boosted the self esteem of the European nuclear industry, the reality of the numbers envisioned for the European energy mix at 2050 surely fall short to anybody that take climate change threat and the decarbonization challenge seriously.

Substantially, the plan just reaffirms the roadmap that has been already traced by previous energy policies, raising the level of projected emissions reduction through the combination of electrification, efficiency and… more renewables, with a side of ancillary assumptions about storage and hydrogen production, carbon sequestration, waste recycling and diet changes that are way to unaccountable to be even commented.

What – sadly – all scenarios have in common is the overall reduction of nuclear power capacity to values that range between 99 and 121 GW (it was 122 GW in 2015). This is at odds with the estimates made by the same ICTP report, that sees a global increase in nuclear capacity in its 1.5°C scenarios, the same scenarios the EU pathway claim to acknowledge as a wake-up call [2], and at odds with all the nice words spent on nuclear power through the document.

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Fig. 1       Power generation capacity by source as projected at 2050 through 8 different scenarios. The share of nuclear power is substantially the same in all scenarios, comparable or even lower than fossil fuels share.

Overall, all the scenarios “spectacularly” (this the term used many times through the document, proof of its technological neutrality) increase the share of wind and solar, even reducing to a marginal share hydroelectric and biomasses that today constitute the backbone of EU renewable generation and the sole sources that offer some degree of reliability against the intermittency of solar and wind. Even futuristic technologies, like biomass and fossil production with carbon capture (BECCS and Fossil Fuel CCS in fig. 1) find an appreciable role in some of the scenarios. How should not only coal, but also natural gas go out of the scene with massive wind and solar production while facts have – up today – proven the contrary, is most likely encrypted in the fairy-tale ancillary assumptions mentioned before. First and foremost, a more than spectacular (now the adjective is ours, nda) increase in storage capacity: basically infinite growth for batteries and hydrogen storage with respect to present (fig.2).

Cherry on the top of your cake, as a result of massive electrification most of the scenarios predict a twofold or threefold increase in energy generation capacity.

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Fig. 2       Electricity storage and new fuel production capacities at 2050.

In conclusion, the eight scenarios presented by the European Commission as a pathway to deep decarbonization are basically the same scenario that led Germany’s Energiewende [3] to increased electricity costs and stagnant emission that will most likely cause the country to fail the decarbonization target set for 2020. A scenario built, as most of EU energy policies to indiscriminately push the growth of solar and wind power regardless of any other – possibly more effective and more cost effective – option on the table [4]. This scenario is the nightmare in which nuclear European advocates like us woke up today, after dreaming of a nuclear renaissance based on recent global trends. But we do not give up, and we are more determined than ever to bring to the public attention the pivotal role of nuclear power in a transition to clean energy future. The graph below (fig. 3) shows that indeed it is a hard task that we must undertake, for the sake of Europe and of the Planet.

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Fig. 3       Stakeholders consultation results about the role of different technologies in the Clean Energy Transition (1=not important; 5=important).

Note:

[1]          See our article: Il nucleare in Europa potrebbe ripartire da Monaco (in Italian) or the page https://nuclearpridefest.org

[2]          Quote from the EU Commission press release: “In October, the IPCC special report on 1.5°C made it clear that emissions need to be reduced with far more urgency than previously anticipated and that limiting climate change to 1.5°C is necessary to reduce the likelihood of extreme weather events. This has been a wake-up call.” The full press release available here (last accessed November 29th, 2018).

[3]          Our articles about Energiewende (in Italian):

07/11/2016         La lignite del vicino è sempre più verde

20/12/2016         La vittoria di Pirro delle rinnovabili tedesche

23/02/2017         Energiewende dove vai?

11/01/2018         Sacrificati sull’altare del carbone

[4].       For what concerns Italy, we analyzed in a recent scientific paper the potential contribution of the nuclear source to deep decarbonization of the electric sector as opposed to the sole use of wind and solar, also in terms of reliability and land-use: Errani, P., Totaro, P., & Brandmayr, E. Nuclear Power In Italy: Lost And Potential Role In Decarbonizing The Electric System.

 

 

 

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Il vicolo cieco della decarbonizzazione

[L’ultimissima strategia europea a lungo termine continua a sottovalutare il ruolo dell’energia nucleare]

 Di recente abbiamo assistito a numerosi eventi illuminanti: un nuovo rapporto IPCC  che ob torto collo ammette il ruolo essenziale dell’energia nucleare nella mitigazione del cambiamento climatico; la prima manifestazione nella storia a favore dell’energia nucleare, il Nuclear Pride Fest tenutosi a Monaco lo scorso 21 ottobre [1]; i chiari segnali politici inviati da Paesi Bassi e Polonia e, soprattutto, dal risultato pro nucleare del referendum a Taiwan.

Dopo tutto ciò era lecito aspettarsi maggior acume da parte delle istituzioni europee.

Invece, la nuova strategia di lungo termine per la riduzione delle emissioni, presentata il 28 novembre alla stampa e che traccia 8 possibili scenari verso una incisiva decarbonizzazione (tra l’80% e il 100% di riduzione delle emissioni), non contiene alcuna novità, continuando a relegare il nucleare ad ancella di rinnovabili e gas naturale.

Se alcuni apprezzamenti verbali profusi nel documento verso la fonte nucleare – descritta come energia a zero emissioni e spina dorsale della produzione attuale – hanno fatto gongolare i rappresentanti dell’industria nucleare europea, la realtà numerica del mix energetico auspicato per il 2050 appare di certo inadeguata a chiunque abbia seriamente a cuore le sfide della decarbonizzazione e della mitigazione del cambiamento climatico.

Sostanzialmente il piano si muove nel solco tracciato dalla precedente politica energetica, rilanciando nuovi e più ambiziosi traguardi di riduzione delle emissioni tramite il consueto mix di maggiore elettrificazione, efficienza e… rinnovabili, con un contorno di assunti riguardo stoccaggio e produzione di idrogeno, riciclo dei rifiuti e modifica del regime alimentare talmente speculativi da non potersi commentare.

Il triste punto comune di tutti gli scenari è la riduzione della capacità nucleare installata a valori compresi tra 99 e 121 GW (erano 122 GW nel 2015). Una previsione (o auspicio?) a smentita delle belle parole profuse nel documento a favore del nucleare e certamente in controtendenza rispetto agli scenari del recente rapporto IPCC – al quale la nuova strategia enfaticamente si richiama[2] – che vedono un aumento marcato a scala globale della capacità nucleare.

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Fig. 1       Capacità elettrica installata per fonte al 2050 negli 8 scenari considerati. La quota di nucleare è sostanzialmente uguale in tutti gli scenari, comparabile o persino inferiore a quella dei combustibili fossili.

Nel complesso, tutti gli scenari prevedono uno “spettacolare” (questo il termine più volte usato nel documento, a riprova della neutralità tecnologica dell’approccio) aumento di solare ed eolico, tanto da ridurre a marginale il contributo di biomasse e idroelettrico, oggi spina dorsale della produzione rinnovabile europea e sole fonti rinnovabili con un certo grado di affidabilità contro l’intermittenza di sole e vento. Persino tecnologie futuribili, quali biomasse e combustibili fossili con meccanismi di cattura delle emissioni (BECCS e Fossil Fuel CCS in fig. 1) ricoprono un ruolo apprezzabile negli scenari. Come possa tale incremento di solare ed eolico far uscire di scena non solo il carbone ma anche il gas naturale – ad oggi la crescita di queste rinnovabili è andata di pari passo con la crescita del gas naturale – è un mistero racchiuso molto probabilmente nei fantasiosi assunti al contorno menzionati sopra. Primo fra tutti, un fantasmagorico incremento (ora l’aggettivo è nostro, nda) nelle capacità di stoccaggio: una crescita sostanzialmente infinita, rispetto al presente, di produzione di idrogeno e capacità di stoccaggio tramite batterie (fig.2).

Ciliegina sulla torta, gran parte degli scenari prevedono al 2050 una generazione elettrica duplicata o triplicata rispetto ad oggi, come effetto della maggiore elettrificazione.

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Fig. 2       Capacità di stoccaggio elettrico e nuovi combustibili al 2050.

In conclusione, gli otto scenari, presentati dalla Commissione Europea come nuovo percorso verso la decarbonizzazione, altro non sono che lo stesso scenario che ha portato la Energiewende tedesca[3] a maggiori costi in bolletta e emissioni stagnanti, dato quest’ultimo che probabilmente causerà il fallimento degli obiettivi di riduzione delle emissioni sottoscritti dalla Germania per il 2020. Uno scenario costruito – come tutta la politica energetica europea – per sostenere indiscriminatamente solare ed eolico a discapito di ogni opzione alternativa, fosse anche più efficiente e meno costosa[4].

Dopo gli eventi che avevano fatto sognare un rinascimento nucleare a scala globale, questo è lo scenario da incubo in cui i promotori della fonte nucleare in Europa si sono risvegliati oggi. Noi però non desistiamo e siamo più determinati che mai nel portare a conoscenza dell’opinione pubblica il ruolo fondamentale del nucleare nella transizione ad energia pulita. Il grafico in basso (fig. 3) certo dimostra che si tratta di un compito arduo, da intraprendere per il bene dell’Europa e del pianeta tutto.

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Fig. 3       Risultati di una consultazione pubblica in merito al ruolo delle diverse tecnologie nella transizione verso l’energia pulita (1=non importante; 5=importante).

Note:

[1]          Si veda: Il nucleare in Europa potrebbe ripartire da Monaco o la pagina https://nuclearpridefest.org

[2]          Citiamo dal comunicato stampa: “In October, the IPCC special report on 1.5°C made it clear that emissions need to be reduced with far more urgency than previously anticipated and that limiting climate change to 1.5°C is necessary to reduce the likelihood of extreme weather events. This has been a wake-up call.” L’intero comunicato è accessibile qui (ultimo accesso 29 novembre 2018).

[3]          I nostri articoli sulla Energiewende:

07/11/2016         La lignite del vicino è sempre più verde

20/12/2016         La vittoria di Pirro delle rinnovabili tedesche

23/02/2017         Energiewende dove vai?

11/01/2018         Sacrificati sull’altare del carbone

[4].       Abbiamo analizzato in un recente lavoro scientifico le potenzialità della fonte nucleare in Italia per il raggiungimento di una decarbonizzazione profonda, confrontando alcuni impatti economici e ambientali qualora lo stesso obiettivo fosse perseguito soltanto con solare ed eolico: Errani, P., Totaro, P., & Brandmayr, E. Nuclear Power In Italy: Lost And Potential Role In Decarbonizing The Electric System.