Solare e biomassa per comuni al 100% rinnovabili: due casi studio

Transcript

1 Smart and flexible 100% renewable district heating and cooling systems for European cities Solare e biomassa per comuni al 100% rinnovabili: due casi studio A. Dénarié - Politecnico di Milano AIRU «Riscaldamento e raffrescamento da fonti energetiche rinnovabili» 7 ottobre 2016 Roma

2 Il progetto SmartReFlex Chi: 6 regioni (DE, IRL, ES, IT) beneficiando del trasferimento di know-how da parte della Danimarca Cosa: miglioramento del contesto legislativo regionale per facilitare l introduzione del TR rinnovabile; integrazione del TR rinnovabile nella pianificazione energetica locale; studio e promozione di nuovi progetti di TR rinnovabile su scala locale.

3 Il progetto SmartReFlex Come: Costruzione di un gruppo di lavoro con forte connotazione locale che coinvolga tutti i principali stakeholder: amministrazioni locali, pianificatori, tecnici, utility, fornitori di energia. Attività di formazione e workshop del gruppo di lavoro ( materiale sul web) Analisi di casi studio locali

4 I casi studio 1. Mirandola TR 4 GWh+ TF 0.3 GWh 2. Monchio delle corti TR 1.2 GWh

5 Il teleriscaldamento Centrale di produzione Sottostazione Fonte : ADEME Île-de-France Sfruttare fonte calore che sarebbe altrimenti dispersa

6 Il teleriscaldamento solare Centrale di produzione Sottostazione Fonte : ADEME Île-de-France Solare termico produce acqua calda

7 Contesto Italia Regione ER Fonte: AIRU D. lgs. n. 102/2014 (recep. 2012/27/EU) promuove il TR efficiente: 50% energia rinnovabile; 50% di calore di recupero; 75% di calore cogenerato; oppure il 50% di un mix Fonte : D.A.L. 51/2011 Superamento limiti PM10 e NOx Piano qualità aria, PAIR 2020 (DGR 949/2013)

8 Caso studio 1 - Mirandola Estensione di una rete esistente. Il gestore, insieme all autorità locale, sta elaborando un piano di recupero della biomassa locale, prima che diventi rifiuto. TR a servizio della ricostruzione post sisma e per la riqualificazione del centro storico Pianificazione integrata

9 Caso studio 1 - Mirandola Fonte: ARPAE ER RES H/C SPREAD - EU project

10 Caso studio 1 - Mirandola Ridurre dipendenza gas (fossile, imprevedibilità prezzo) + valorizzare fonte locale Fabbisogno attuale 4 GWh calore 0,3 GWh freddo (TR+TF) Fabbisogno futuro 8-10 GWh calore (raddoppio) 0,3 GWh freddo (TR+TF) Generazione attuale 3,4 GWh Cogeneratore metano (56%) 0,7 GWh Caldaie metano (12%) 1,9 GWh recupero Cog. Biogas (32%) Generazione futura Cogeneratore metano (ridurre) Caldaie metano recupero Cog. Biogas (aumentare) Biomassa+ Solare termico + Accumulo?

11 Caso studio 1 Soluzioni alternative Estensione Caldaia a Gas Cogen. a Gas Solare Termico Accumulo Caldaia Biomassa Chiller Assorb. Recup. Calore (Biogas) 209 MWh Domanda Freddo 7800 MWh Domanda di calore n. Caldaia Biomassa Solare termico Accumulo termico Potenza Area Volume 1 1 MW m MW 1600 m m MW 2500 m m m m 3

12 Caso studio 1 Risultati 15% 23% 15%

13 Caso studio 1 Risultati NB: Nella modellizzazione economica sono stati utilizzati dati indicati dal gestore AIMAG SPA. Data la riservatezza degli stessi e comunque preso atto della naturale e fisiologica variabilità temporale gli stessi non sono da considerarsi ufficiali ed impegnativi per l'azienda rispetto a terzi. Sono comunque congrui e medio rappresentativi per il lavoro sviluppato in ambito accademico.

14 Caso studio 2 Monchio delle Corti Estensione di una rete esistente. Valutazione dell estensione previa ottimizzazione dell impianto esistente gestito dal comune stesso e alimentato dalla caldaia a biomassa. Fonte: ARPAE ER RES H/C SPREAD - EU project Impianto sovradimensionato ora inefficiente: Caldaia funzionante a carico molto parziale (eff. media 60%) Perdite termiche di rete (cca. 40%)

15 Caso studio 2 Monchio delle Corti Area non metanizzata alimentata ora solo da biomassa Fabbisogno attuale 1 GWh calore Fabbisogno futuro 2 GWh calore (doppio) Generazione attuale Caldaia biomassa Generazione futura Caldaia a biomassa (aggiunta) Solare termico+accumulo 1885 MWh Caldaia biomassa 0.93 MW th 41% perdite 85 C 2.1 km 70 C 1120 MWh Domanda calore

16 Caso studio 2 Soluzioni alternative Estensione Caldaia biomassa esistente Caldaia biomassa piccola Accumulo Domanda calore 1697 MWh n. Caldaia Biomassa Solare termico Accumulo termico Potenza Area Volume kw kw 280 m 2 10 m 3 Solare termico

17 Caso studio 2 Risultati 7%

18 Osservazioni Oggi nel TR viene utilizzata molta biomassa, non il solare termico. Si stima che il ST potrebbe coprire il 15% della domanda del TR. Barriere: Poca conoscenza e consapevolezza nelle PPAA Confusione con FV Consumo di suolo Costo

19 Consumo di suolo ST deve essere vicino alla rete centri abitati Confronto «efficienza suolo» biomassa VS solare termico = volte Esempio caso studio fornitura 100% rinnovabile. Biomassa 400 ettari, solare termico 25 ettari. Fonte: Solites

20 Conclusioni Biomassa contribuisce alla riduzione delle emissioni climalteranti da CO 2 (motivo per il suo sviluppo) Criticità: emissione di particolato e inquinanti (dimensionamento errato e cattiva gestione) Opportunità per solare termico Economicamente sostenibile Beneficio sociale nell utilizzo di risorse locali Numerosi aspetti da valutare con diversi pro e contro analisi Multicriterio

21 smartreflex.eu Grazie dell attenzione