Efficienza Energetica e Rinnovabili Termiche negli Edifici - casi studio -

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1 QUARTA CONFERENZA NAZIONALE PER LE RINNOVABILI TERMICHE Efficienza Energetica e Rinnovabili Termiche negli Edifici - casi studio - MASSIMO ROVATI Direttore Tecnico Siram Spa 1

2 EFFICIENZA ENERGETICA È RICCHEZZA È IL RISPARMIO DI RISORSE DOVUTO: ALLA CULTURA, ALL'INNOVAZIONE TECNOLOGICA, ALL'EVOLUZIONE DEI PROCESSI INDUSTRIALI, ALLA QUALITÀ DEI PRODOTTI. 2

3 SUL COME TRASFORMARE L EFFICIENZA ENERGETICA DA PRINCIPIO AD ATTO CONCRETO SE NE PARLA TROPPO... E SI REALIZZA POCO!! CHE TEMPI CI VOGLIAMO DARE PER ACCELERARE I RITMI DEGLI INTERVENTI NECESSARI? E CORRETTO PENSARE ALLE SMART CITY, ALLA SMART ENERGY, ALLO SMART MANAGEMENT? O E PIUTTOSTO PIU OPPORTUNO CONCENTRARSI SUI MODELLI OPERATIVI PER REALIZZARE GLI INTERVENTI DI EFFICIENTAMENTO PRIORITARI NECESSARI? 3

4 RINNOVARE IL NOSTRO PATRIMONIO EDILIZIO RAPPRESENTA UN OPPORTUNITÀ PER TUTTI IN QUANTO GLI INTERVENTI EFFETTUATI ED I CONSEGUENTI RISPARMI GENERATI GARANTISCONO UN GENERALE MIGLIORAMENTO DELLA QUALITÀ DI VITA. OGGI SI PRESTA MOLTA ATTENZIONE ALLA PROGETTAZIONE DEI NUOVI EDIFICI CON L APPLICAZIONE DEL PRINCIPIO DI «GREEN BUILDING» DOVE IL CONDOMINIO NON È VISTO SOLO COME UTILIZZATORE, MA ANCHE COME PRODUTTORE DI ENERGIA RINNOVABILE MA "RINNOVARE" DEVE SOPRATTUTTO DECLINARSI IN INTERVENTI SUGLI IMMOBILI ESISTENTI PER RENDERLI MENO ENERGIVORI 4

5 LE MODALITA DI INTERVENTO NELLA CONSAPEVOLEZZA CHE LA SITUAZIONE ATTUALE : NON CONSENTE DI REALIZZARE TUTTO E SUBITO CI IMPONE DI INTERVENIRE PRIORITARIAMENTE SUL PATRIMONIO ESISTENTE PER RISPARMIARE SU SPESA CORRENTE (RETROFIT EDIFICIO-IMPIANTI) IMPONE LA PARALLELA ATTIVAZIONE DEGLI INVESTIMENTI PRIVATI ANCHE PER INTERVENTI SUL SETTORE PUBBLICO 5

6 PER QUESTO NEL MEDIO-LUNGO PERIODO LA SEN - STRATEGIA ENERGETICA NAZIONALE - INDIVIDUA SETTE PRIORITÀ PRINCIPALI DA ATTUARE IN CAMPO ENERGETICO TRA QUESTI AL PRIMO POSTO È: 6

7 I CRITERI PER INIZIATIVE DI EFFICIENZA ENERGETICA EFFICIENZA ENERGETICA prima ridurre i consumi al minimo indispensabile produrre e distribuire in maniera efficiente RICORSO A FONTI RINNOVABILI Sostituzione di combustibili di origine fossile con fonte rinnovabile AFFIDABILITÀ E GARANZIA DI FUNZIONALITÀ DELLE TECNOLOGIE UTILIZZATE. Energia Elettrica Energia Termica 7

8 EFFICIENZA ENERGETICA - ESEMPI INDICATIVI TERMICO PRODUZIONE DISTRIBUZIONE REGOLAZIONE 1. Generatori di calore modulanti a condensazione 2. Utilizzo di economizzatori (scambiatori lato fumi) statici o a recupero attivo 3. Micro-cogenerazione 4. Trigenerazione 5. Produzione centralizzata ACS con sistemi dedicati 6. Installazione di recuperatori di calore sui condensatori 7. di gruppi frigoriferi in caso di funzionamento invernale 8. Pompe di calore 1. Pompe ad alta efficienza (con inverter a giri variabili) 2. Sistemi di bilanciamento idraulico 3. Coibentazione termica delle tubazioni 1. Valvole termostatiche 2. Sistemi di contabilizzazione del Calore di tipo individuale 3. Telegestione e telecontrollo EMISSIONE Miglioria corpi scaldanti 8

9 EFFICIENZA ENERGETICA - ESEMPI INDICATIVI 1. Adozione di compressori con COP migliorato (gruppi frigoriferi) 2. Installazione di variatori di tensione 3. Installazione di variatori di frequenza ELETTRICO 4. Sezionamento dell'impianto in zone di utilizzo omogeneo 5. Valorizzazione della luce naturale (vetri, colore delle pareti) 6. Inverter su pompe e motori elettrici 7. Sostituzione lampade con elementi a basso consumo (LED) 8. Installazione sistemi di rifasamento INVOLUCRO EDILIZIO 1. Interventi su cappotto esterno, parete ventilata e isolamento cassonetto 2. Isolamento copertura e pavimentazione 9

10 L APPLICAZIONE DELL ENERGIA RINNOVABILE TERMICO Per gli edifici EOLICO SOLARE GEOTERMICO MOTO ONDOSO IDRAULICO BIOMASSE BIOGAS FOTOVOLTAICO Scambiatore su fonte primaria Pompe di calore acqua di falda (circuito aperto) Pompe di calore con sonda a circuito chiuso Produzione diretta di energia termica Gassificazione con produzione di SINGAS con cogenerazione di piccola taglia (<800 Kwel) cippato pellet cippato pellet Centrali di produzione elettrica con caldaia e turbine a vapore (ciclo RANKINE) con potenza elettrica sino a 5 Mwel in assetto cogenerativo alimentati a cippato 10

11 AL MOMENTO GLI INTERVENTI DI EFFICIENZA ENERGETICA INCONTRANO GRANDI DIFFICOLTA AD ESSERE ATTUATI LA SEN INDIVIDUA LE CRITICITÀ PRINCIPALMENTE NEI SEGUENTI PUNTI: MANCANZA DI FOCUS TEMPO DI PAYBACK CAPITALE INIZIALE 11

12 COME È POSSIBILE QUINDI ATTUARE UN INTERVENTO DI EFFICIENZA ENERGETICA FER: RIDUCA LE EMISSIONI IN ATMOSFERA TUTELANDO L'AMBIENTE RIDUCA LE SPESE DI RISCALDAMENTO CON IL CONTRATTO SERVIZIO ENERGIA D.L. 115/08 UNO STRUMENTO CONTRATTUALE INNOVATIVO CHE GENERA: COMPORTAMENTI VIRTUOSI SINERGIA TRA CONSUMATORI ED OPERATORI DEL SETTORE 12

13 BISOGNA SVILUPPARE UN FATTORE DI CAMBIAMENTO: da FORNITURE DI COMBUSTIBILE SEPARATE DALLA CONDUZIONE E MANUTENZIONE DELL IMPIANTO TERMICO (2 SOGGETTI) a UN UNICO GESTORE DEL SERVIZIO DI RISCALDAMENTO CHE: OTTIMIZZA DI TUTTI GLI ASPETTI GESTIONALI GARANTISCA L EFFICIENZA DEL PROCESSO TRAMITE LA LEVA ECONOMICA GARANTISCA IL RISULTATO DELL INTERVENTO EFFETTUATO 13

14 TRASFORMARE IL PRINCIPIO DI EFFICIENZA ENERGETICA IN REALTA VUOLE DIRE PROGETTARE L INTERVENTO UTILIZZARE NUOVE TECNOLOGIE GARANTIRE I RISPARMI PREVISTI CONTRATTO SERVIZIO ENERGIA ENERGY PERFORMANCE CONTRACT 14

15 PROCESSO EFFICIENTAMENTO ATTRAVERSO SERVIZIO ENERGIA Diagnosi energetica del Sistema Edificio/Impianto/Processo identificati; L analisi dei risultati dello studio; La definizione della partnership degli operatori della Filiera La predisposizione di uno studio di fattibilità tecnico-economico che comprenda una analisi economica per ottimizzare il rapporto costi- benefici per tutta la durata di vita utile degli interventi effettuati; Il progetto definitivo Il reperimento delle risorse finanziarie ( E.S.CO. ed Operatori di tutta la Filiera : Finanziamento tramite Terzi,Banche, incentivi TEE); La definizione e la stipula degli atti contrattuali; La realizzazione degli interventi strutturali / impiantistici /processo Il Servizio Energia comprendente la fornitura dell energia termica necessaria per il riscaldamento, climatizzazione, acqua calda sanitaria - o dell energia elettrica nel caso di generazione distribuita - attraverso la gestione operativa degli impianti ; La manutenzione ordinaria e straordinaria e monitoraggio consumi/risparmi. Garanzia Risultato (EPC:Energy Performance Contract ) 15

16 IL CONTESTO ITALIANO È CARATTERIZZATO NELLE CITTA DA EDIFICI DI DIMENSIONI ALQUANTO ELEVATE E DA UN NOTEVOLE FRAZIONAMENTO DEGLI IMMOBILI SUL TERRITORIO. SIA DAL PUNTO DI VISTA ECONOMICO CHE AUTORIZZATIVO È OPPORTUNO PORRE L ATTENZIONE SU INTERVENTI DI MEDIA GRANDEZZA CHE POSSANO CONSENTIRE BUONI PAY-BACK E, SOPRATTUTTO, UN LIVELLO ELEVATO DI EFFICIENZA ENERGETICA DI SISTEMA. IN QUESTO MODO È POSSIBILE DEFINIRE LA FATTIBILITÀ ED AVVIARE IN TEMPI SUFFICIENTEMENTE RAPIDI INTERVENTI CONCRETI CHE PORTINO A RISPARMI EFFETTIVI PER L UTENZA. 16

17 TARGET -COMPLESSI RESIDENZIALI (QUARTIERI) -GRANDI POLI TERZIARIO/SCOLASTICI -PRESIDI OSPEDALIERI -In generale DISTRETTI (residenziali, commerciali, misti, industriali) con presenza di edifici energivori limitrofi (>2 KW) ENERGETICO RISULTATI OTTENIBILI BENEFICIO ECONOMICO Distretto Tipo AMBIENTALE STRUMENTI - CONCESSIONE - GESTIONE DIRETTA RETE TELERISCALDAMENTO CON VENDITA ENERGIA TERMICA - SERVIZIO ENERGIA PLUS/EPC - INCENTIVI TEE/TARIFFE OMNICOMPRENSIVE/CREDITO D IMPOSTA/IVA RIDOTTA 17

18 ESEMPIO DI POSSIBILE MICRORETE DI TELERISCALDAMENTO Individuata una zona (distretto) con buone caratteristiche energivore, è possibile configurare ad hoc le tecnologie da applicare. La produzione può essere diversificata in funzione dei fabbisogni d utenza, ad esempio: in caso di fabbisogni termici elevati in rapporto ai fabbisogni elettrici sistemi di gassificazione per produzione di energia elettrica in assetto cogenerativo, con combustibile vegetale in caso di fabbisogni elettrici elevati su una o più utenze co/trigenerazione a gas metano su singola utenza con recupero termico da immettere nella rete TLR integrazione termica, con generatori di calore a biomassa vegetale o a gas oppure ricorso a sistemi di geotermia in caso di presenza di fabbisogni a bassa temperatura 18

19 CASI STUDIO IL CONDOMINIO ERP DIACER A REGGIO EMILIA PLESSO SCOLASTICO DEL COMUNE DI PODENZANO (PC) PRESIDIO OSPEDALIERO DI BORGOTARO (PR) 19

20 CASE STUDY - ACER REGGIO EMILIA LA SFIDA DEL CLIENTE Riqualificare il sistema edificio impianto senza oneri per sè o per i condomini. conseguire entro il primo anno di attivazione un risparmio di consumi energetici pari al 35% in termini di energia primaria. Garantire Agli Inquilini Una Riduzione Della Spesa Media Annua per l energia pari ad almento il 7%. Privilegiare l utilizzo di fonti rinnovabili Contesto del progetto Acer Reggio Emilia, Condomino Via Maramotti, concessione servizi energetici con riqualificazione dell impianto termico, durata 12 anni Servizi offerti da Siram Lavori di riqualificazione impianto termico interamente finanziati e gestione in servizio energia per la durata di 12 anni 20

21 CASE STUDY - ACER REGGIO EMILIA LA SOLUZIONE DI SIRAM Intervento sulla ct con installazione di generatore di acqua calda alimentato a pellet (biomassa vegetale interamente rinnovabile). Installazione di satelliti per produzione acs e contabilizzatori di energia in corrispondenza di ciascuna unità immobiliare. Applicazione della l. Finanziaria 2007 che prevede regime iva agevolato (10%) per servizio energia con produzione da fonte rinnovabile. RISULTATI Obiettivo del 35% di risparmio energia primaria conseguito Obiettivo Di Risparmio Di Almeno Il 7% Sui Costi Energetici Obiettivo di ricorso a fonti rinnovabili conseguito al 100%. 21

22 CASE STUDY - ACER REGGIO EMILIA LA SOLUZIONE DI SIRAM Siram partecipa al dialogo competitivo scegliendo di non intraprendere proposte di riqualificazione energetica che coinvolgono l involucro edilizio (tempo di rientro oltre l orizzonte temporale della concessione) decidendo quindi di concentrare l attenzione sul sistema di produzione del calore. Fra le varie soluzioni -caldaia a condensazione, solare termico e caldaia a biomassa vegetale- Siram opta per quest ultima tecnologia, abbinando la generazione efficiente dell acqua calda sanitaria prodotta su richiesta da bollitori satelliti situati in prossimità degli alloggi e attivi solo in caso di domanda. Studiando approfonditamente il panorama legislativo e normativo, Siram, avvalendosi di un comma della L. Finanziaria 2007 che prevede regime di IVA agevolato per il servizio energia ad uso domestico tramite fonti rinnovabili, riesce a garantire un risparmio sulla bolletta degli utenti superiore a quello richiesto. La soluzione di Siram viene particolarmente apprezzata dal Committente che decide di aggiudicare la gara senza modificare il progetto proposto. 22

23 CASE STUDY - ACER REGGIO EMILIA LA SOLUZIONE TECNICA Installazione nuovo generatore a pellet (potenza 99/101 kw) Realizzazione sistema automatico di stoccaggio, trasporto e alimentazione pellet Installazione di moduli satellitari di contabilizzazione con bollitore integrato da 80 l per ogni unità immobiliare; Installazione sistema di lettura remota dei consumi Installazione sistema di supervisione impianti termici 23

24 CASE STUDY - ACER REGGIO EMILIA LA SCELTA DEL COMBUSTIBILE: IL PELLET VANTAGGI 1. elevato potere calorifico 2. basse emissioni di composti inquinanti (polveri sottili) 3. minime quantità di ceneri residue (<1% in peso) 4. drastico abbattimento gas serra (0 tco2/tj secondo Dir.Eu. 2003/87/CE) 5. stabilità del prezzo (svincolato dagli idrocarburi) 6. minor costo per unità di energia ( /MWh) SVANTAGGI 1. approvvigionamento discontinuo (necessità di monitorare le giacenze) 2. variabilità delle caratteristiche chimico-fisiche fra lotti di diversa provenienza 3. necessità di smaltimento ceneri (oneri amm.vi ed economici sebbene classificato NON pericoloso) 4. operazioni di manutenzione del generatore di calore più complesse ed onerose 24

25 CASE STUDY ACER REGGIO EMILIA: I RISULTATI OTTENIBILI 1 La nuova centrale garantisce il servizio di riscaldamento e di acqua calda sanitaria con le caratteristiche richieste dall utenza residenziale (attivazione intermittente, personalizzazione del servizio per ogni utente, copertura della domanda di picco). 2 Nei primi mesi di gestione si registra già una riduzione dei costi di approvvigionamento energetico rispetto ai consumi storici con tecnologia tradizionale alimentata a gas metano. 3 E stato pienamente conseguito l obbiettivo di risparmio in termini di energia primaria richiesto dal Capitolato di gara (-35%). 4 Con il ricorso al regime di IVA agevolato per il servizio energia ad uso domestico tramite fonti rinnovabili, il risparmio per l utente finale sulla bolletta energetica supera il 9% contro il minimo richiesto del 7%. 25

26 CASE STUDY - COMUNE DI PODENZANO(PC) TLR a biomassa Polo Scolastico Parini Contesto del progetto Servizio energia Comune di Podenzano (n 5 edifici scolastici) riqualificazione impianti termici Polo Scolastico (incide per più del 50% del contratto) con fonti rinnovabili e risparmio energetico Servizi offerti da Siram Lavori di riqualificazione impianto termico interamente finanziati La sfida del cliente Riqualificare il sistema di produzione calore privilegiando l utilizzo di fonti rinnovabili Effettuare la riqualificazione senza accesso diretto al credito Ottenere una riduzione di costo del servizio energia La soluzione di Siram Intervento sulla CT con installazione di caldaia a pellet mantenendo 2 generatori a metano per integrazione Costruzione di deposito pellet in muratura Applicazione di una proroga contrattuale di 7 anni (D.Lgs. 115/08) unita ad uno sconto sul servizio Risultati L impianto nella nuova configurazione è stato avviato con successo 26

27 CASE STUDY - COMUNE DI PODENZANO(PC) LA SOLUZIONE TECNICA Installazione nuovo generatore a pellet (potenza 300 kw) con sistema automatico di stoccaggio, trasporto e alimentazione pellet Realizzazione deposito di stoccaggio in muratura REI 120 con rivestimento esterno in pietra per ridurre l impatto ambientale Installazione di nuovi serbatoi inerziali Installazione sistema automatico per il controllo e la regolazione dei parametri di combustione Installazione sulla rete di elettropompa di circolazione equipaggiata con inverter e regolazione di portata ad ogni utenza tramite valvole a due vie servocomandate 27

28 CASE STUDY - COMUNE DI PODENZANO(PC) I RISULTATI La centrale nella nuova configurazione è stata avviata con successo. Le previsioni di quasi totale copertura del fabbisogno termico tramite generazione a biomassa si sono rivelate affidabili. Il ricorso alla fonte gas metano per integrazione rappresenta una quota minimale. 28

29 CASE STUDY - OSPEDALE DI BORGOTARO (PR) Contesto del progetto Il Presidio Ospedaliero di Borgotaro si situa come punto di riferimento strategico per i servizi sanitari dell Appennino Parmense in un contesto ambientale di grande pregio naturalistico La sfida del cliente La Provincia di Parma ha emanato un bando per il finanziamento di iniziative legate all utilizzo di fonti rinnovabili per la produzione dell energia termica per uso civile. L Azienda USL di Parma si è aggiudicata il bando con il progetto preliminare di un impianto termico alimentato a cippato di legna. L obbiettivo, oltre a ridurre le emissioni di CO2, è anche quello della costituzione di una filiera corta per la produzione e l approvvigionamento del cippato, ricorrendo a risorse produttive locali. 29

30 CASE STUDY - OSPEDALE DI BORGOTARO (PR) Ospedale Santa Maria. L'Azienda Sanitaria Locale di Parma, con il supporto della Provincia di Parma, il sostegno finanziario del Programma di Sviluppo Rurale e del Programma Rurale Integrato Provinciale (Misura 321, azione 3), ha realizzato presso l'ospedale Santa Maria in Comune di Borgo Val di Taro (PR, 414 m slm) un moderno impianto di produzione di energia termica alimentato a biomasse legnose vergini di origine locale, a supporto dell'esistente centrale termica a metano. La struttura ospedaliera ha 121 posti letto e una superficie di oltre m2. 30

31 CASE STUDY - OSPEDALE DI BORGOTARO (PR) I RISULTATI FABBISOGNO ENERGETICO ~ 1950 MWh/anno : produzione di energia da Fonte Rinnovabile > 80% : produzione di energia da Fonte Rinnovabile > 95% Benefici Socio-economici e ambientali (valorizzazione dell economia totale del territorio) Emissioni ridotte di CO2 equivalenti:. MIGLIORAMENTI AMBIENTALI ATTESI DALLE OPERE PROPOSTE CONTENIMENTO DELLE EMISSIONI DI CO 2 t/anno 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00-635,08 294,08 341,10 ATTUALE - Stima emissioni CO2 Stima emissioni CO2 future Emissioni CO2 evitate ATTUALE - Stima emissioni CO2 Stima emissioni CO2 future Emissioni CO2 evitate 31

32 CASE STUDY - OSPEDALE DI BORGOTARO (PR) 32

33 AGESI Associazione Imprese di Facility Management ed Energia Viale F. Restelli n Milano tel info@agesi.it 33