Contabilizzazione Termotecnica Pompe di Industriale. Gli atti dei convegni e più di contenuti su

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1 Contabilizzazione Termotecnica Pompe di Industriale Calore Calore Gli atti dei convegni e più di contenuti su

2 1 mcter Contabilizzazione Calore «Contabilizzazione del calore: la nuova UNI Cosa cambia nella ripartizione delle spese di riscaldamento, raffrescamento e ACS» Benefici energetici potenziali dei sistemi di contabilizzazione del calore e la valutazione tecnico-economica SAN DONATO MILANESE 28 GIUGNO 2018 CROWNE PLAZA Biagio Di Pietra ENEA Dipartimento Unità per l'efficienza Energetica (DUEE)

3 Indice argomenti 2 1. Stima del beneficio ottenibile dai sistemi di contabilizzazione e termoregolazione - Campagna sperimentale su un campione di condomini del Centro e Nord Italia - Analisi dell impatto potenziale dell obbligo previsto dal Dlgs 102/14 e dal Dlgs 141 /16 sul territorio nazionale (costruzione di un modello di calcolo) 2. Implementazione software per analisi tecnico economica dei sistemi di contabilizzazione e ripartizione del calore nei condomini esistenti

4 Premessa 3 I risultati e le attività presentate sono state svolte nell ambito dell Accordo di Programma ENEA MiSE sulla Ricerca del sistema Elettrico ( ) Progetto: D1 - Tecnologie per costruire gli edifici del futuro Obiettivo:A2. Sistemi di metering e controlli innovativi per l efficienza energetica degli edifici residenziali Attività svolta con il Dipartimento DICEM dell Università di Cassino Risultati dell ultima annualità sono riporti nel rapporto tecnico : «Analisi dei benefici energetici ottenibili attraverso l utilizzo dei sistemi di contabilizzazione e ripartizione del calore sul territorio nazionale» Tutti i Report e risultati possono essere visionati e scaricati dal seguente link

5 Contabilizzazione individuale: Analisi sperimentale del beneficio in Italia 4 Allo scopo di verificare sperimentalmente il beneficio medio in Italia, Uni Cassino ed ENEA hanno condotto una campagna sperimentale, che ha riguardato l analisi dei consumi registrati nell anno precedente e in quello successivo all installazione dei sistemi di contabilizzazione e termoregolazione. L analisi sperimentale: ha riguardato tre regioni (Lombardia, Lazio e Piemonte) e due zone climatiche (D, E); I consumi sono stati «normalizzati» rispetto ai Gradi Giorno misurati in modo da tenere conto delle variazioni climatiche registrate negli anni di osservazione è stata effettuata su 3047 appartamenti in 50 edifici - in 37 edifici (i.e appartamenti) sono stati installati unicamente i sistemi di contabilizzazione e termoregolazione; - in 13 edifici (i.e. 476 appartamenti) tutti in Piemonte, i sistemi di contabilizzazione e termoregolazione sono stati installati insieme alla sostituzione della caldaia - in 5 edifici (i.e. 267 appartamenti) tutti in Piemonte, sono stati analizzati anche i dati relativi ai consumi due anni dopo l installazione. L.Canale, M.Dell Isola, G.Ficco, B.Di Pietra, A.Frattolillo Estimating the impact of heat accounting on Italian residential energy consumption in different scenarios, Energy and Buildings (2018),

6 Risparmio energetico misurato 5 1) Beneficio dopo la sola installazione sistemi di contabilizzazione e termoregolazione il risparmio medio riscontrato dopo un anno dall installazione dei sistemi di contabilizzazione e di termoregolazione è stato pari a 8.3%, nel secondo anno si riscontra un ulteriore riduzione dei consumi pari a 2.7%; il risparmio complessivo medio a regime può essere assunto pari a 11%.

7 Risparmio energetico misurato 6 2) Beneficio dopo installazione sistemi di contabilizzazione e termoregolazione insieme alla sostituzione della caldaia Il risparmio medio riscontrato dopo un anno dall installazione dei sistemi di contabilizzazione e di termoregolazione insieme alla sostituzione della caldaia è stato pari a 24.3%; nel secondo anno è stata riscontrata un ulteriore riduzione dei consumi pari a circa 5.6%; pertanto si ritiene che il beneficio complessivo medio a regime possa essere assunto pari a circa 30%.

8 2. Analisi del patrimonio edilizio nazionale e impatto della contabilizzazione individuale nei condomini ai sensi del Dlgs 102/14 e Dlgs 141/16 7

9 Metodologia per la stima dei risparmi energetici 8 Per la stima del beneficio su scala nazionale è stata implementato un modello per stimare i consumi energetici per riscaldamento relativi agli edifici con impianto di riscaldamento centralizzato su base regionale. Lo schema di modellizzazione ha seguito le seguenti fasi : Analisi preliminare del parco edilizio italiano su base regionale : caratteristiche geometriche (numero di piani, la superficie utile, l'altezza interpiano etc ) ed impiantistiche (centralizzato, autonomo) delle abitazioni italiane (fonti: censimento ISTAT 2011, ENEA); Definizione degli «edifici tipo» e valutazione del numero su base regionale Analisi caratteristiche costruttive (trasmittanza involucro, rendimenti di impianto, ecc) degli "edifici tipo" (fonti: POLITO, ENEA); Implementazione del modello matematico per la stima dei consumi energetici per riscaldamento Confronti con Bilanci Energetici Regionali (REB) e banche dati europee per calibrare del modello Stima dei risparmi energetici su base regionale

10 Analisi del patrimonio edilizio nazionale dati del censimento ISTAT Categoria Numero % Prima del 1980 Tra 1981 e 2000 Dopo il 2001 Monofam. 1 app % 14.3% 3.8% 1.4% Bifam. 2 app % 12.3% 3.3% 1.0% Multifam. 3-4 app % 5-8 app % 9-15 app % >16 app % 44.8% 13.3% 5.8% Totale % 71,4% 20.4% 8.1% Classificazione delle abitazioni per tipologia (mono-multifamiliari) e per epoca costruttiva. Distribuzione regionale delle abitazioni con impianto centralizzato sul totale nazionale. Tipologia di impianto che alimenta l abitazione Numero % Impianto centralizzato % Impianto autonomo % Apparecchi singoli fissi per l intera abitazione % Apparecchi singoli fissi per alcune parti dell abitazione % TOTALE % Abitazioni occupate da persone residenti per tipo di impianto, valori assoluti e percentuali.

11 Definizione del modello di previsione dei consumi: ipotesi semplificative Per ciascuna regione sono state individuate 54 classi di edifici (6 tipologie, 9 epoche) Ipotizzando per ciascuna classe : numero medio di piani per categoria; altezza interpiano [fonte: ENEA]; superficie utile [fonte: ISTAT]; superfici disperdenti degli edifici tipo; trasmittanze tipo delle superfici opache e finestrate differenziate rispetto alle epoche costruttive [fonte: progetto TABULA]. 10

12 Validazione del modello di calcolo dei consumi regionali per riscaldamento 11 Valutazione quota riscaldamento media su consumo totale residenziale Anno Consumo residenziale [Mtep] Consumo riscaldamento [Mtep] Incidenza riscaldamento [%] % % % % % % % % % % % % % % % % % % Media % Consumi da modello vs consumi piani energetci regionali attualizzati Region REBs [Mtoe] Data from model validation Mtoe Dev. [%] Data from model with U-values calibration Mtoe Dev. [%] Piemonte % % Valle d'aosta % % Liguria % % North Lombardia % % Trentino A.A % % Veneto % % Friuli V.G % % Emilia R % % Toscana % % Umbria % % Center Marche % % Lazio % % Abruzzo % % Molise % % Campania % % Puglia % % South and Islands Basilicata % % Calabria % % Sicilia % % Sardegna % % Italy % %

13 3 Analisi economica e impatto dei sistemi di contabilizzazione e termoregolazione 12

14 Impatto contabilizzazione individuale: procedura seguita 13 L impatto dell'installazione dei sistemi di termoregolazione e contabilizzazione del calore in Italia, è stato quindi calcolato "filtrando" i consumi totali regionali rispetto: i) alla percentuale totale di impianti centralizzati regionale, ii) alla categoria dell edificio (sono escluse le monofamiliari), iii) all'energia primaria stimata in operational rating (OR) ed in asset rating (AR); è stata quindi effettuata una valutazione della fattibilità economica per le categorie di edifici individuate; L analisi di fattibilità economica è stata effettuata applicando la norma EN ISO 15459, come richiesto dal Dlgs 102/2014 e Dlgs 141/2016

15 Analisi della fattibilità economica dei sistemi di contabilizzazione e di termoregolazione in Italia 14 E stato determinato il valore minimo di energia primaria per riscaldamento (EP H,min ) al di sopra del quale gli edifici dovrebbero essere obbligati ad installare sistemi di contabilizzazione e di termoregolazione (i.e. quando è accertata l esistenza di un beneficio economico). L analisi è stata condotta con le ipotesi : superficie media dell appartamento pari a 97 m 2 ; numero medio di stanze per appartamento pari a 6; costi di investimento e operativi del mercato italiano; periodo di calcolo di 10 anni; tasso di interesse di mercato pari a 4.50%; costo energetico /kwh (gas naturale in Italia); applicabilità degli incentivi fiscali (50% e 65% del costo di investimento iniziale).

16 Impatto dell installazione dei sistemi di contabilizzazione e di termoregolazione in Italia Fiscal policy 1 (0% incentives) [Mtoe] Fiscal policy 2 (50% incentives) [Mtoe] Fiscal policy 3 (65% incentives) [Mtoe] 15 Region AR AR AR North Piemonte Valle d'aosta Liguria Lombardia Trentino Alto Adige Veneto Friuli-Venezia Giulia Center South and Islands Italy (Mtoe) Italy (share*) Emilia-Romagna Toscana Umbria Marche Lazio Abruzzo Molise Campania Puglia Basilicata Calabria Sicilia Sardegna % 1.70% 1.90% * referred to the total energy consumption for space heating in residential sector of 21.1 Mtoe estimated in 2015 Risparmi energetici potenziali dall1% a circa il 2 % del fabbisogno energetico totale per il riscaldamento degli ambienti

17 4. Software per l analisi tecnico economica dei sistemi di contabilizzazione e ripartizione del calore nei condomini esistenti 16

18 17 Valutazione dell efficienza economica dei sistemi di contabilizzazione individuale in UK Il DECC (Department of Energy & Climate Change ) ha messo a disposizione degli utenti un tool informatico per la valutazione della fattibilità tecnica ed economica della contabilizzazione individuale dei consumi di riscaldamento/raffreddamento/acqua calda sanitaria, con le seguenti ipotesi il tasso di interesse è fissato al 9%; Il VAN è calcolato su un periodo di 10 anni; Si applica ad edifici con più di un unità abitativa; Risparmio energetico edifici residenziali pari al 20% (solo per il primo anno pari al 10%); Risparmio energetico edifici non residenziali pari al 10% (solo per il primo anno pari al 5%); Efficienza della rete di distribuzione del 90%; rendimento caldaia pari all 85%; costo attuale del gas ( /kwh) è fornito dal DECC ; la fattibilità tecnica ed economica dei sistemi di contabilizzazione del calore per raffreddamento viene applicata solo agli edifici non domestici; vita utile dei dispositivi è fissata come di seguito indicato: i) HM, HCA e contatore di ACS pari a 10 anni; ii) valvole termostatiche pari a 15 anni. Fonte: DECC HEAT NETWORKS INDIVIDUAL HEAT METERING VIABILITY TEST TOOL DECC Heat Metering Viability Tool v5c.

19 Valutazione dell efficienza economica dei sistemi di contabilizzazione individuale in UK Il TOOL predisposto dal DECC prevede le seguenti ipotesi : 18 il costo medio di un HM per uso domestico con interfaccia di comunicazione wireless e con funzionalità di automatic meter reading (AMR) è di 270 ; il costo base di installazione di un HM per uso domestico è di 60, il costo capitale degli HCA è pari a 40/unità, inclusa installazione (sia per utenze domestiche che non domestiche); il costo dei contatori di ACS è stimato pari a 193 /APP, inclusa installazione; i costi di acquisto ed installazione delle valvole termostatiche sono inclusi nei costi di HM/HCA; Fonte: Report RdS/PAR2015/148 - Sperimentazione e caratterizzazione metrologica dei sistemi di misura per la contabilizzazione e ripartizione del calore Università di Cassino DICEM Rapporto Ricerca di Sistema Accordo di Programma ENEA-MiSE

20 Foglio di calcolo per l analisi di fattibilità tecnica-economica delle soluzioni più comuni dei sistemi di contabilizzazione del calore diretti e indiretti nei condomini 19 Sviluppato dal Dipartimento DICEM dell Università di Cassino in collaborazione con ENEA nell ambito del AdP ENEA MiSE sulla Ricerca del Sistema Elettrico PAR La metodologia proposta consente di guidare gli utenti finali ad una univoca analisi della fattibilità tecnica ed economica sulla base della tipologia di utenza, dei consumi energetici e delle specifiche caratteristiche del sistema edificio-impianto

21 valutazione fattibilità tecnica economica sistemi di contabilizzazione individuale 20 Localizzazione ed età dell edificio Caratteristiche edificio e corpi scaldanti Tipo di combustibile Consumi in energia primaria

22 Foglio di calcolo valutazione fattibilità tecnica economica 21 Nella seconda parte vengono inserite informazioni specifiche per la valutazione di fattibilità tecnica (e.g. tipologia di fluido termovettore, tipo di distribuzione dell impianto di riscaldamento, terminali di emissione installati). L output del foglio è visualizzato nella sezione Esito, con indicazione del sistema di contabilizzazione ottimale ai sensi della norma tecnica UNI 10200

23 Valutazione fattibilità tecnica economica: secondo foglio 22 vengono raccolte informazioni aggiuntive relative alle caratteristiche dell impianto termico e dell intervento di installazione del sistema consente una stima più accurata dei costi di installazione del sistema di contabilizzazione con contatori diretti Informazioni sul tipo di feedback per l utente (e.g. frequenza di fatturazione, accesso ai dati su portale,) consentono di fornire indicazioni aggiuntive all utilizzatore riguardo la stima del beneficio atteso

24 Valutazione fattibilità tecnica economica: stima dei costi 23 In questo foglio vengono inseriti i costi stimati per l intervento in assenza di preventivi specifici, utilizzando l apposito pulsante, vengono inseriti i costi standard CAPEX ed OPEX risultanti da un indagine di mercato preventiva effettuata dal DICEM E possibile considerare l applicazione di eventuali incentivi fiscali selezionando la specifica voce nel menu a tendina

25 Valutazione fattibilità tecnica economica: beneficio atteso 24 In questo foglio è disponibile un valore standard di beneficio atteso per l installazione dei sistemi di contabilizzazione pari al 10%. Il progettista può inserire valori diversi in funzione del tipo di intervento valutato (e.g. beneficio maggiore con particolari sistemi di feedback o valvole termostatiche ad elevate prestazioni, o presenza di sistemi di automazione dell impianto).

26 Valutazione fattibilità tecnica economica: calcolo del VAN 25 Nel foglio VAN è presente, in forma grafica e tabellare, il risultato dell analisi di fattibilità economica insieme ad un riepilogo dei dati di ingresso utilizzati per il calcolo. L esito della valutazione è positivo se il VAN della differenza Beneficio-Costi al decimo anno risulta positivo

27 Valutazione fattibilità tecnica economica: stampa relazione 26 Infine, nel foglio Stampa certificato è possibile stampare il riepilogo dell analisi effettuata, corredandola con apposite note del progettista Il foglio di calcolo sarà disponibile nei prossimi giorni in versione «beta» sul sito i professionisti potranno inviare commenti e suggerimenti prima della pubblicazione della versione definitiva

28 GRAZIE PER L ATTENZIONE! 27