Efficienza energetica nelle imprese e nella Pubblica Amministrazione

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Livio Masi
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1 Efficienza energetica nelle imprese e nella Pubblica Amministrazione prof ing. Maurizio Fauri Università degli studi di trento Polo Tecnologico per l Energia srl (Trento)

2 Scenario italiano % dei consumi finali per settore in Italia % di energia primaria per fonte in Italia Agricoltura Usi civili Usi non energetici 2,2% 5,1% Bunkeraggi 2,5% Gas 34,6% Petrolio 37,5% 34,4% 24,2% 9% 5,5% 13,3% 31,5% Industria Solidi Rinnovabili Trasporti Totale: 184,2 Mtep Import energia elettrica Fonte: ENEA RAEE 2011

3 Sprechi energetici Mediamente oltre un terzo dell energia primaria viene sprecata per poter essere utilizzata Perdite per trasformazione 33% Residenziale 16% Terziario 9% Esempi di inefficienza: - 7% lampade a incandescenza - 33% mezzi a combustione interna - 42% centrali termoelettriche 6% Altri usi Industria 17% Trasporti 19% Valori medi europei

4 Efficienza energetica Riduzione dei consumi basata sul miglioramento di due fattori indipendenti: Qualità degli impianti e delle strutture Sistema di gestione e di manutenzione Elevato Scarso Livello di qualità degli impianti CONSUMI MEDI CONSUMI ELEVATI CONSUMI RIDOTTI CONSUMI MEDI Paradosso del Colosseo Assente Ottimo Sistema di gestione

5 Piano di azione della CE 2006 Stima della potenziale riduzione di energia al 2020 per settore negli usi finali Settore Consumo energetico 2005 [Mtep] Consumo al 2020 (senza interventi) [Mtep] Potenziale di risparmio [Mtep] Potenziale di risparmio [%] Edifici residenziali Edifici commerciali % % Trasporti % Industria manufatturiera %

6 Esempi di efficienza Comune del Veneto con abitanti Edifici comunali Consumo attuale gas Risparmio annuo gas Percentuale risparmio Emissioni evitate CO 2 [m 3 /anno] [m 3 /anno] [%] [t/anno] Municipio ,7 Materna S. Agnese ,9 Materna Maraga ,3 Elem. Don Milani ,6 Media M. Polo ,7 Elem. Zanella ,1 Elem. S. Francesco ,2 Materna Andersen ,2 Media Frank ,6 Materna Piaget ,1 Elem. Manzoni ,8 Totale ,2

7 Esempi di efficienza Interventi di efficienza per un edificio pubblico Isolamento ultimo solaio (sottotetto) Costo intervento (IVA escl.): Risparmio energetico: m 3 /anno (13%) Risparmio economico: /anno Tempo di ritorno: 4,9 anni Sostituzione della caldaia Costo intervento (IVA escl.): Risparmio energetico: m 3 /anno (6%) Risparmio economico: /anno Tempo di ritorno: 6,7 anni Tutti gli interventi Costo interventi (IVA escl.): Risparmio energetico: m 3 /anno (19%) Risparmio economico: /anno Tempo di ritorno: 5,4 anni

8 Illuminazione pubblica Illuminazione pubblica (Comune della provincia di Bolzano) Sostituzione/adeguamento di punti luce (da vapori Mercurio a LED) Investimento complessivo Benefici annui: Energia -724 MWh (oltre 70%) Risparmio Emissioni t CO 2

9 Qualità degli impianti Elevata Scarsa Qualità degli impianti Sistema gestione Strutture e impianti su quali intervenire per il miglioramento dell efficienza energetica Involucro edilizio Illuminazione Riscaldamento ambientale Condizionamento ambientale Trasporti Motori e azionamenti elettrici Aria compressa Riscaldamento di processo Refrigerazione di processo

10 Aree di intervento per ridurre i consumi energetici nelle abitazioni Qualità degli impianti Elevata Qualità degli impianti Scarsa Sistema gestione

11 Isolamento termico Copertura Chiusure verticali Chiusure orizzontali Ponti termici

12 Riscaldamento ambientale Installazione di corpi scaldanti a bassa temperatura (riscaldamento a pavimento) e di caldaie ad alto rendimento (a condensazione) Installazione di adeguati sistemi di regolazione (sonde esterne per la regolazione delle caldaie, valvole di termoregolazione) Uso di pannelli solari per acqua calda sanitaria Coibentazione di tubi, valvole e flange Utilizzo di recuperatori di calore dell aria espulsa per ventilazione Recupero del calore dai gruppi frigoriferi per la climatizzazione Installazione di impianti di cogenerazione o trigenerazione

13 Geotermia

14 Pompa di calore

15 Flussi energetici

16 Motori elettrici Totale en. elettrica utilizzata in Italia (100%) En. elettrica nell industria (50%) En. elettrica per i motori (32%) Motori elettrici ad alta efficienza Circa il 75% dei consumi industriali di energia elettrica è dovuto al funzionamento dei motori Una scarsa efficienza degli stessi si ripercuote in modo considerevole sui costi energetici aziendali En. elettrica sprecata con tecnologie obsolete e altamente dissipative (10%)

17 Motori elettrici Motori elettrici ad alta efficienza Sostituzione di un motore elettrico con uno ad alta efficienza considerando un fattore di carico del motore pari a 0,75 Elevata Qualità degli impianti Scarsa Sistema gestione Contratto di fornitura

18 Regolazione della velocità Variazione della velocità dei motori Riduzione della potenza utilizzata per la limitazione delle portate dei fluidi Qualità degli impianti Sistema gestione Contratto di fornitura

19 Cogenerazione e trigenerazione Cogenerazione e trigenerazione Perdite al camino e calore di scarto rilasciato nell ambiente Elevata Qualità degli impianti Energia da combustibile 100% 15% 55% 45% Impianto Impianto termoelettrico di (valori medi trigenerazione cogenerazione 45% 40% nazionali) Freddo Calore Contratto di fornitura Scarsa Sistema gestione Energia elettrica Generazione elettrica con centrali cogenerazione trigenerazione termoelettriche tradizionali Energia utile: 45% 85%

20 Aria compressa ad uso industriale Soffiante HV-Turbo 3 da Nm 3 /h Macchina principale per soffiare aria nei processi produttivi equipaggiata con un sistema di regolazione del flusso di aria in aspirazione. Correlando T dell aria e pressione d esercizio è stato possibile calibrare il flusso di ingresso in modo da ottenere sempre la curva di funzionamento ideale Economie ottenute: 836 MWh t CO 2

21 Sistema di gestione Consumi elettrici medi annuali pro-capite [kwh/ab. anno] [kwh/ab. anno] x 5, x 5 fino a x 7 Livello di qualità degli impianti Assente 1950 Ottimo 2010 Casa Ufficio Banca Il miglioramento del sistema di gestione non implica solitamente costi di investimento elevati (per es. modifica dei comportamenti) (anno 2007/08) Sistema di gestione 1 - Biblioteca di Silistra (Bulgaria), risparmio del 29% 2 - Banca Credit Agricole (Francia), risparmio del 27% 3 - Ag. per la protez. dell ambiente (Austria), risparmio del 25%

22 Sistema di gestione Sistema di controllo per la contabilizzazione del calore per ogni singolo appartamento con impianto di riscaldamento centralizzato a colonne montanti

23 Esempi di efficienza Soluzione tecnica Installazione [ ] Costi Gestione [ /anno] Emissioni CO 2 [t/anno] 1 Centrale termica a gas metano , , Centrale termica mista (gas metano e biomassa - cippato) Centrale termica mista (gas metano e biomassa - pellet) Tempo di ritorno [anni] , , , , , ,0 4 Impianto geotermico , , ,9 6 Lottizzazione residenziale ( mc) Isolamento rinforzato con impianto geotermico e pannelli fotovoltaici , ,0 7 Impianto di cogenerazione 440,000, , ,8

24 Esempi di efficienza Lottizzazione residenziale ( mc) Costo installazione e gestione [ ] Isolam + Geotermia + Fotovoltaico t CO Tempo [anni]

25 Raggiungimento degli obiettivi nazionali di risparmio energetico Standard minimi di prestazione energetica degli edifici Fonte: ENEA RAEE 2011 Risparmi energetici conseguiti in Italia dal recepimento della Direttiva 2002/91/CE e attuazione del D.lgs. 192/05 [GWh/anno]

26 Anomalie della temperatura dal 1880 al 2012

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