GUIDA ALLA LETTURA. Leonardo Setti Polo di Rimini - Università di Bologna POLO TECNOLOGICO ENERGIA & AMBIENTE

Transcript

1 GUIDA ALLA LETTURA Leonardo Setti Polo di Rimini - Università di Bologna POLO TECNOLOGICO ENERGIA & AMBIENTE 1) Indicazioni generali 2) Spiegazione singole schede dalla n. 15 a seguire

2 INDICAZIONI GENERALI GUIDA ALLA LETTURA DEI PAES I PAES sono basati su due scenari di riferimento: uno finalizzato agli obiettivi generali al 2050, l altro a quelli raggiungibili al Tutti gli scenari sono cautelativi seppure cogenti sugli obiettivi numerici da raggiungere. Le azioni su cui si basa la spina dorsale degli scenari sono incardinate sui seguenti assi: 1. Risparmio energetico: educazione a ridurre gli sprechi di energia attraverso una migliore gestione dei consumi elettrici e termici 2. Efficienza energetica: sostituzione dei dispositivi poco efficienti (lampadine, motori elettrici, elettrodomestici,.) 3. Riqualificazione energetica degli edifici residenziali e industriali 4. Rinnovabili: promozione e diffusione delle rinnovabili secondo il principio per cui è necessario portare una rinnovabile a tutti SCENARIO AL 2050 Massimizzare l educazione al risparmio energetico Efficienza energetica sulla base dei risultati conseguibili secondo quanto riportato dal Piano d Azione Nazionale sull Efficienza Energetica (PAEE 2011) Riqualificazione energetica del 50% degli edifici residenziali esistenti Riqualificazione energetica del 50% degli edifici industriali esistenti L equivalente di 2 kwp di fotovoltaico in ogni famiglia che si aggiunge alla potenziale attualmente installata L equivalente di 4 metri quadrati di solare termico in ogni famiglia per la copertura dell acqua calda sanitaria (ACS) Valutazione della quantità minima di energia rinnovabile termica da produrre su scala locale per coprire l 80% dell utilizzo del gas metano residuo nell ipotesi che il 100% degli edifici residenziali e industriali vengano riqualificati in Classe C Determinazione della quantità di biometano e di biomasse solide/liquide necessaria per coprire il punto precedente. Il biometano dovrebbe essere veicolato direttamente nella rete di distribuzione del gas naturale mentre il calore da biomasse solide/liquide dovrebbe essere gestito attraverso piccole reti di teleriscaldamento a funzionamento invernale. Nella valutazione dell utilizzo di biomasse sono stati presi in considerazione come prioritari gli impianti già oggi esistenti. SCENARIO AL 2020 Massimizzare l educazione al risparmio energetico

3 Efficientare il 10% dell obiettivo previsto nello scenario al 2050 Riqualificare il 10% dell obiettivo previsto al 2050 per il settore residenziale e industriale Realizzazione di impianti fotovoltaici pari a 2700 kwp per i Comuni sopra i abitanti e 1700 kwp per quelli sopra i 5000 abitanti. Tali ipotesi sono state proposte considerando che il V Conto Energia eliminerà completamente gli impianti sopra i 200 kwp lasciando quindi spazio alla realizzazione di impianti piccoli Installazione del 20% del solare termico previsto nello scenario 2050 Realizzazione di una filiera locale per il consumo di 800 Ton/anno di biomasse legnose attraverso lo sviluppo di piccole reti di teleriscaldamento gestite n modalità ESCo. Strategia sui trasporti basata sull incentivazione per l acquisto di auto a metano al fine di utilizzare il gas metano risparmiato nel sistema integrato di gestione dell energia. Tutto ciò è finalizzato a ridurre i consumi, la dipendenza da gasolio e benzina e le emissioni. OSSERVAZIONI PRELIMINARI Il PAES di ogni Comune si prevede possa raggiungere gli obiettivi previsti dal Patto dei Sindaci e quelli di quota di energia rinnovabile secondo quanto prescritto dal Burden Sharing regionale (+8,9% sul consumo finale lordo). Alcuni comuni hanno una dote di fonte rinnovabile da biomassa che copre sostanzialmente il fabbisogno minimo di energia rinnovabile termica al Alcuni Comuni presentano una produzione di energia rinnovabile ben al di sopra degli obiettivi previsti dal PAES e Burden Sharing, questo significa che in seno all Unione possono essere trovate strategie di compensazione. Alcuni comuni presentano bassi consumi residenziali e industriali rispetto a quelli previsti dai modelli. Tale fenomeno dovrà essere ulteriormente esplorato in sede di avviamento del sistema di monitoraggio negli anni futuri. Non è stato sviluppato il PAES dell Unione in quanto si intende prima consolidare i dati dei singoli Comuni in cui Conselice mostra una forte criticità legata all incognita della produzione dell impianto a biomasse liquide. La dimensione di quell impianto genera una forte influenza sui parametri energetici del Comune stesso e dell intera Unione.

4 SPIEGAZIONE SINGOLE SCHEDE SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 15 RISPARMIO ENERGETICO Viene riportato il potenziale di risparmio energetico possibile basato su una media statistica di riduzione dei consumi elettrici per ogni abitante e di consumi termici del 7% sul totale dei consumi di riscaldamento nel residenziale (migliore gestione del calore in casa). Tali risparmi sono maturati attraverso una intensa campagna di sensibilizzazione verso la cittadinanza al fine di ridurre gli sprechi di energia. Il risparmio energetico è il più importante stadio nella gerarchia delle azioni previste in un sistema integrato di gestione dell energia. Si potrebbe fare un parallelo tra questa azione e quella di educazione della cittadinanza alla gestione dei rifiuti in cui la riduzione alla generazione di rifiuto è prioritaria a tutte le azioni. I dati medi sono stati determinati dall analisi riportata sul Piano d Azione nazionale per l Efficienza Energetica del 2011 (PAEE 2011) SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG.16 EFFICIENZA ENERGETICA Viene riportata la potenziale riduzione dei consumi elettrici per effetto dell acquisto di dispositivi a maggior efficienza energetica (lampadine, elettrodomestici, motori elettrici, condizionatori, ) nei tre settori di consumo (residenziale, terziario e industriale). La riduzione dei consumi viene riportata come potenziale percentuale di riduzione, potenziale di riduzione energetica (kwh/anno) e come obiettivo perseguibile al 2020 come un taglio lineare equivalente al 10% del potenziale per ogni settore. Le percentuali di riduzione sono state definite dal Piano d Azione nazionale sull Efficienza Energetica del 2011 (PAEE 2011) Nell ultima colonna vengono riportate la somma dei risultati di riduzione energetica (TEP Tonnellate di Petrolio Equivalente) e di riduzione delle emissioni (tonnellate di CO2) prevista per il 2020 Nel settore residenziale sono stati considerati: Riduzione dei consumi alimentando gli elettrodomestici (Lavatrice e lavastoviglie) direttamente con l Acqua Calda Sanitaria (ACS). Tale azione è decisamente poco costosa e permetterebbe di sfruttare al meglio l energia termica accumulata nei boiler. Questo porterebbe ad un risparmio medio di 125 kwh/famiglia*anno che equivale al 5% del consumo medio familiare di energia elettrica. Ulteriori miglioramenti sono possibili attraverso l utilizzo di illuminazione a basso consumo e elettrodomestici più efficienti. Nel settore terziario e industriale La riduzione dei consumi è suddivisa sostanzialmente su due voci di consumo prevalenti: illuminazione e motori elettrici. Riguardo ai motori elettrici sono contemplati sia quelli relativi alla produzione industriale che quelli relativi alle macchine per la climatizzazione.

5 SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG.. 17 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI Viene riportato il potenziale massimo di riduzione dei consumi termici raggiungibile riqualificando il 50% del parco immobiliare residenziale e industriale. I consumi termici sono considerati prevalentemente sostenuti da gas metano; questa ipotesi è certamente vera per il residenziale mentre potrebbe non esserlo per l industriale in cui le pompe di calore per la climatizzazione invernale sono ampiamente diffuse. Tuttavia, la mancanza di un censimento puntuale dei sistemi di climatizzazione nell industriale ci impedisce di fare attualmente un ipotesi più puntuale. Queste incongruenze si evidenziano nella determinazione dei consumi medi di gas metano nel residenziale e nell industriale che vengono espressi per metro quadrato di superficie abitativa e per metro cubo di immobile (per i capannoni industriali, i mancanza di un censimento puntuale, è stata considerata un altezza media di 6 metri). Per gli edifici industriali non sono stati riportati i consumi da modello in quanto manca il censimento puntuale dell altezza degli immobili per cui viene riportato solo il consumo medio derivanti dal dato di consumo di gas naturale complessivo nel settore SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG.18 CALCOLI PER LA CLASSE MEDIA DEGLI EDIFICI Dai dati di modello riportati nella pagina precedente è stata individuata la classe media attuale degli edifici residenziali e non-residenziali. La classe energetica degli edifici residenziali è espressa in kwh/metro quadrato*anno in quanto l altezza minima dei soffitti è definita per legge mentre nei capannoni la classe energetica viene definita in kwh/metro cubo*anno a causa della maggiore variabilità dell altezza dei capannoni. E evidente che, se esprimiamo la classe energetica del residenziale per metro cubo, le due scale tendono a convergere su valori simili. Un dato medio per tutti i Comuni dell Unione ha messo in evidenza classi energetiche più virtuose rispetto a quanto ci si dovrebbe aspettare dai modelli sia nel residenziale che nel non-residenziale. L ipotesi di riduzione dei consumi è dettata dal riqualificare gli edifici dalla classe attuale alla futura classe C (70 kwh/mq*anno nel residenziale e 96 kwh/mq*anno nel non-residenziale). Salti di classe maggiore sono poco credibili in quanto richiederebbero l abbattimento degli edifici e la loro ricostruzione. Nel settore non-residenziale, abbiamo osservato in alcuni casi classi energetiche attuali migliori di quelle che dovremmo raggiungere con le riqualificazioni. Tale dato risente probabilmente del fatto che, per questioni geografiche o storiche, i capannoni potrebbero essere climatizzati attraverso pompe di calore cioè utilizzando energia elettrica e non gas naturale. In questo caso la differenza rispetto ai dati di consumo del 2008 potrebbe risultare negativa. In questa fase dell analisi non possiamo però che prendere atto di questa incongruenza rimandando un analisi più puntuale dopo l azione di monitoraggio prevista nel futuro Piano d Azione per l Energia Sostenibile. SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 19 QUANTITA MINIMA DI CALORE RINNOVABILE NECESSARIA AL 2050

6 La riqualificazione energetica degli edifici porta conseguentemente ad una riduzione dei consumi termici per la climatizzazione invernale; tuttavia, pensando di riqualificare il 100% degli edifici in classe C al 2050 (scenario improbabile), si può calcolare quanto calore minimo dovremmo comunque fornire attraverso l utilizzo di gas metano. Lo scenario potenziale è quindi basato su queste tre considerazioni: Nel 2050, tutto il consumo di ACS (Acqua Calda Sanitaria) coperto da un solate termico diffuso Nel 2050, tutti gli edifici residenziali e non-residenziali sono stati riqualificati in classe C Nel 2050, l 80% dell energia termica derivante da gas metano utilizzata nella climatizzazione deve essere fornita da fonte rinnovabile. In questo scenario, si ipotizza anche il fatto che il calore di un edificio in classe C non può essere fornito attraverso pompe di calore in quanto dovremmo portare l impianto termico a bassa entalpia (riscaldamento radiante) rispetto all attuale radiatore. Transizione difficilmente attuabile negli edifici realizzati negli anni 70. Fatte queste ipotesi si può calcolare la quantità minima di gas metano che deve essere convertita con fonte rinnovabile. La fonte rinnovabile utilizzabile può essere quella derivante dalla combustione di una biomassa legnosa o di biometano (quando sarà possibile immetterlo direttamente nella rete di distribuzione del gas naturale). Questo dato di scenario è fondamentale per capire quale sarà la quantità minima di biomasse da dover utilizzare nel SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 20 Vengono qui riportati i dati aggregati delle prime 5 azioni del piano d azione potenziale (scenario al 2050): Risparmio energetico Efficienza energetica Riqualificazione energetica degli edifici Piattaforme fotovoltaiche al fine che ogni famiglia possa mediamente usufruire di 2 kwp di generatore fotovolatico per coprire mediamente l 80% dei propri consumi elettrici Impianti solari termici per coprire la produzione di ACS al fine che ogni famiglia possa usufruire mediamente di 4 mq di pannelli solari termici SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 21 Viene riportata la distribuzione del consumo medio di gas metano durante l arco di un anno nel settore residenziale.

7 La linea nera corrisponde alla riduzione dei consumi di gas metano per effetto della riqualificazione del 50% degli edifici residenziali La linea marrone definisce la copertura di calore se ogni famiglia fosse dotata di un impianto solare termico da 4 metri quadrati per la produzione di acqua calda sanitaria. La considerazione che si può fare è che, tra Aprile e Ottobre, le piattaforme fotovoltaiche e il solare termico possono potenzialmente coprire oltre l 80% del fabbisogno energetico del settore residenziale. SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 23 Alla Tabella delle azioni potenziali viene aggiunto il potenziale legato alle biomasse secondo questo approccio: Nei Comuni in cui non sono presenti attualmente impianti di biomasse viene previsto un quantitativo di biogas pari alla produzione di un impianto standard da 1 MW elettrico che produce circa 8 milioni di kwh elettrici/anno o 2 milioni di metri cubi di biometano da immettere direttamente nella rete di distribuzione per poterlo utilizzare esclusivamente come calore. Nella centrale elettrica a biogas, il calore non viene contabilizzato in quanto sono rarissimi i casi in cui si è riusciti a realizzare un efficiente rete di teleriscaldamento. Nei Comuni in cui sono state già realizzate centrali a biomasse, è stata contabilizzata la situazione attuale come non modificabile nel futuro Nei corrispondenti cerchi marroni e azzurri, viene riportata l effettiva energia che si riesce a sfruttare come consumo finale lordo nel caso di un impianto biogas che produce energia elettrica o energia termica come biometano, rispettivamente. SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 26 Viene aggiunto alla scenario complessivo al 2050 l utilizzo delle biomasse legnose nell ipotesi di: gestire circa 800 tonnellate di cippato/anno reperibile sul territorio nei Comuni dove non sono state ancora realizzati centrali. Tale dato scaturisce da una media potenziale rilevata sui Comuni della Provincia di Bologna per i quali abbiamo dati puntuali sulla raccolta di verde pubblico/privato. Contabilizzare gli impianti esistenti in quei Comuni dove sono già state realizzate centrali a biomasse legnose o liquide.

8 Le biomasse legnose si ipotizza vengano gestite secondo un modello ESCo di gestione calore in filiera con la manutenzione del verde pubblico/privato e scarti di potature agro-alimentari o agroforestali. Tale ipotesi è ovviamente di prospettiva poiché le normative attuali richiedono alcuni passaggi sostanziali per liberalizzare questo mercato potenziale. La gestione calore porterebbe ad una riduzione significativa del consumo di gas metano solo durante i mesi invernali in quanto durante i mesi estivi i piccoli teleriscaldamento verrebbero chiusi lasciando al solare termico il compito di sostituire la caldaia. Questa ipotesi porterebbe ad una riduzione significativa delle emissioni durante i mesi estivi in quanto le piccole centrali a biomasse, non producendo energia elettrica, possono essere spente. SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG.27 Rappresentazione attuale degli indici di piano energetico Quota percentuale di riduzione dei consumi energetici sul consumo finale lordo Quota percentuale di energia prodotta da fonte rinnovabile sul consumo finale lordo di energia Quota percentuale di riduzione delle emissioni di anidride carbonica rispetto al 2008 (baseline delle emissioni) SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 28 Evoluzione degli indici di piano energetico con la definizione delle quote potenziali raggiungibili al SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 29 AGGREGAZIONE DEI DATI DEL PIANO D AZIONE POTENZIALE AL 2020 Valori degli indici del piano energetico al 2020 definendo il potenziale raggiungibile secondo questo criterio: 1. Il risparmio energetico viene mantenuto al suo massimo del potenziale in quanto legata a una azione di promozione culturale diffusa che non richiede eccessivi investimenti 2. Efficienza energetica 10% del potenziale raggiungibile al Riqualificazione energetica degli edifici 10% del potenziale raggiungibile al Piattaforme solari fotovoltaiche 100% del potenziale raggiungibile per una media di 2 kw di generatore fotovoltaico in ogni famiglia 5. Impianti solari termici 20% del potenziale raggiungibile al 2050

9 6. Biomasse contabilizzata la situazione attuale o il 100% del potenziale raggiungibile al SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 30 SCENARIO SUI TRASPORTI La strategia sui trasporti deve necessariamente essere gestita per gradi attraverso una transizione in cui si aumenta progressivamente la conversione del parco veicolare da benzina e gasolio a gas metano utilizzando il metano che via via viene risparmiato attraverso le azioni integrate del piano energetico. Occorre quindi un utilizzo razionale degli incentivi per spostare gradualmente gli acquisti sulla base dei risultati ottenuti con il piano d azione. In questo scenario si può osservare il potenziale di sostituzione che si potrebbe raggiungere nel La medesima operazione dovrebbe essere fatta con la promozione delle auto elettriche, il cui mercato è ancora abbastanza difficile da verificare SPIEGAZIONE DIAPOSITIVA PAG. 31 In questa immagine si vede l allineamento tra i dati del piano d azione al 2020 rispetto a quelli previsti su scala nazionale e su scala regionale.