Risparmio energetico: nei processi industriali. Negli edifici. Nei trasporti Alessandro Clerici ABB Coordinatore Task Force Efficienza Energetica di Confindustria Presidente data conferenza FAST
Indice 1) Premessa 2) I consumi italiani 3) L efficienza energetica in Italia 4) Alcuni esempi 5) Osservazioni conclusive
1) Premessa
Popolazione mondiale 6,7 miliardi: (300.000 nati/giorno) In 10 anni: popolazione +12%; energia primaria +20%; elettricità +30% 1,6 miliardi di persone senza elettricità L energia elettrica prevista per il 2030 è il doppio di quella del 2007 e assorbirà per la sua produzione il 44% delle risorse energetiche (36% nel 2007). Elettricità sempre più importante. Nel mondo 40% di CO 2 è da produzione elettricità: 10 miliardi di ton/anno. L Europa contribuisce per il 14%. In Cina nel triennio 2006-2008 sono entrate in servizio ~300 MW/giorno (100 GW/anno pari al doppio del picco di carico Italiano) di nuove centrali delle quali l 80% a carbone; solo la loro produzione di CO 2 annuale supera alla grande quella da tutte le centrali dell Europa dei 27. Il target CE di riduzione in Europa del 20% di CO 2 al 2020, sarà pari a ~2% dell incremento nel resto del mondo delle emissioni annue da oggi al 2020. PROBLEMA ENERGIA / AMBIENTE E GLOBALE TUTTI DEVONO CONTRIBUIRE
MToe 18 000 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 La richiesta mondiale di energia primaria nello scenario di riferimento 2008: ~12.000 MTEP 0 1980 1990 2000 2010 2020 2030 IEA 2009 World Energy Outlook 2008 Altre rinnovabili 0,4% Idroelettrico 1,8% Nucleare 6,5% Biomasse 10 % Gas 21 % Carbone 26,3% Petrolio 34 % La domanda a livello mondiale aumenterà del 45% tra oggi ed il 2030 un tasso medio di aumento dell 1.6%/anno dove il carbone incide ben oltre un terzo dell incremento totale
Produzione energia elettrica nel 2008 Elaborazione dati da Terna - WEC - Enerdata Mondo (~19000 TWh) Europa 27 (~3200 TWh) Italia (*) (~315 TWh) Carbone Gas Idro Nucleare Prodotti petroliferi Eolico Fotovoltaico Altri (*) NB - l Italia ha importato circa il 13% di energia elettrica da aggiungere alla produzione locale ( ) Biomasse 2,3% (delle quali 60% RSU) e Geotermia 1,7% Italia: Mondo: EU 27: ~ 40% ~ 17% ~ 17% ~ 14% ~ 7% ~ 1,3% ~ 0,08% ~ 4% ~80% da combustibili fossili ~66% da combustibili fossili ~57% da combustibili fossili ~ 32% ~ 21% ~ 9% ~ 30% ~ 4% ~ 4% ~ 0,1% - ~16% ~53% ~15% - ~10% ~ 2% ~ 0,01% ~ 4,2% ( )
I 5 maggiori produttori nel mondo di CO 2 derivante da fonte energetica nello scenario di riferimento 2007 2020 Gt rank Gt rank Cina 6.1 1 10.0 1 USA 5.8 2 5.8 2 EU27 4.0 3 3.9 3 Russia 1.6 4 1.9 5 India 1.3 5 2.2 4 IEA 2009 World Energy Outlook I principali 5 emittori contribuiscono per il 70% delle emissioni a livello mondiale
Riduzione delle emissioni di CO 2 derivanti da fonte energetica in differenti scenari Gigatonnes 45 40 35 550 Policy Scenario 450 Policy Scenario 9% 14% 23% Nuclear CCS Renewables & biofuels Energy efficiency 30 54% 25 20 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Reference Scenario 550 Policy Scenario 450 Policy Scenario IEA 2009 World Energy Outlook L efficienza energetica èil principale contributore per ridurre le emissioni
2) I consumi italiani
I Consumi in Italia nel 2007 = ~ 2008 Consumi finali di ~143 MTEP per settore: Trasporti ~ 32% Industria ~ 28% Agricoltura ~ 2% Residenziale ~ 18% Terziario ~ 11% Altri ~ 8% Trend con B.A.U. al 2030: +20%= +30MTEP Risparmi al 2020 da CE: -20%= -30MTEP Ma crisi ridurrà il trend Consumi lordi di ~ 194 MTEP per fonte: Prodotti Petroliferi ~ 42% Gas ~ 36% Carbone ~ 9% Elettricità primaria ~ 5% Altri (rinnovabili) ~ 7% 85% di energia è importata: dipendenza è in crescita Fonte: Elaborazione ERSE su dati MSE
Consumi finali italiani per settore e per fonte 2008 e 2007 Consumi (Mtep) Solidi Gas Naturale Prodotti petroliferi Rinnovabili (*) Energia Elettrica TOTALE 31% 44-1% 96% 1% 2% Trasporti (31,5%) (45) - (1%) (97%) - (2%) 27% 37 10% 38% 18% 1% 33% Industria (28,7%) (41) (11%) (38%) (18%) (1%) (32%) 20% 28-58% 14% 7% 21% Residenziale (18,2%) (26) - (56%) (15%) (7%) (22%) 12% 17-50% 4% - 46% Terziario (11,1%) (16) - (50%) (4%) - (46%) 2% 3-4% 74% 7% 15% Agricoltura (2%) (3) - (5%) (73%) (7%) (15%) 8% 12 1% 6% 93% - - Altri usi (8,5%) (12) (1%) (7%) (92%) - - 100% 141 Totale (100)% (143) (*) Solo biomasse 100% 100% 100% 100% 100% 100% Fonte: eleaborazione CESI Ricerca su dati MSE e ENEA
Consumi finali italiani per fonte e per settore nel 2007 Trasporti Industria Residenziale Terziario Agricoltura Altri usi TOTALE % [Mtep] Solidi - 97% - - - 3% 100 4,5 3,15% Gas Naturale 1% 40% 37% 20% 0% 2% 100 40,5 Prodotti petroliferi 63% 10% 6% 1% 4% 16% 100 69 Rinnovabili (*) 6% 15% 70% 0% 9% - 100 2,5 Energia elettrica 3% 47% 21% 27% 2% - 100 26,5 TOTALE [Mtep] 45 41 26 16 3 12 143 (*) Solo biomasse Fonte: elaborazione CESI Ricerca su dati MSE e ENEA 28,32% 48,25% 1,75% 18,53% 100 %
Consumi finali di energia anno 2007: ripartizione per impiego Ripartizione dei consumi per impiego anno 2007 (riferiti ad energia primaria) Trasporti 18% 2% 27% Riscaldamento/raffrescamento/a cqua calda sanitaria nei settori residenziale e terziario Iluminazione (incl. illum. pubblica) 18% 9% 6% Note Sono esclusi i consumi per usi non energetici, bunkeraggi, consumi e perdite nel settore dei combustibili Rendimento complessivo di conversione in energia elettrica: 39,5% - 40% Fonte ERSE 20% Cottura, elettrodomestici, ICT e altri usi elettrici nei settori residenziale e terzario Azionamenti elettrici (motori trifase) Usi termici in industria e agricoltura Altri usi elettrici in industria e agricoltura
Consumi di energia elettrica in Italia nel 2007 per settore Nel 2007 il settore industriale ha assorbito il 49% del consumo italiano di energia elettrica pari a circa 155 TWh. Secondo un rapporto CESI circa il 75% dei consumi elettrici dell industria è costituito da motori elettrici. 21% 2% 28% 49% AGRICOLTURA INDUSTRIA TERZIARIO RESIDENZIALE Fonte: Terna
Consumi elettrici finali Nei paesi industrializzati 3 settori principali contribuiscono per i ¾ dei totali consumi elettrici: Motori (~ 45%) Illuminazione (~ 15%) Elettrodomestici ed ICT (~ 15%) In alcuni paesi in via di sviluppo, dove predomina il consumo industriale (es. Cina 75%), la percentuale dei consumi dei motori elettrici risulta ben superiore. A livello globale i motori elettrici consumano circa 9000 TWh/anno con un risparmio potenziale di circa 1000 TWh (considerando anche i casi in cui l impiego di inverters risulta utile).
Consumi per fonte e per settore industriale, Mtep 2005 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Siderurgia Estrattive Metalli non ferrosi Meccanica Agroaliment are Tessile e Materiali da Abbigliamen costruzione to Vetro e Ceramica Chimica e Petrolchimic a Cartaria e grafica Altre manufatturie re Energia elettrica 1,7 0,1 0,5 2,3 1,1 1,0 0,7 0,5 2,3 0,9 0,6 0,1 Prodotti petroliferi 0,1 0,0 0,1 0,8 0,8 0,5 2,9 0,4 1,2 0,2 0,6 0,1 Gas 1,9 0,0 0,4 2,2 1,9 1,4 1,1 2,6 3,0 1,7 0,9 0,0 Combustibili solidi e Fonti Rinnovabili 3,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Edilizia Fonte: MSE estratti dal Rapporto ENEA 2005 e rielaborati da Assoutility
3) L efficienza energetica In Italia
I combustibili fossili contribuiscono per l 85% al fabbisogno di energia e per il 66% alla produzione di elettricità a livello mondiale; la loro combustione è la principale causa delle emissioni GHG dannose per il futuro del nostro pianeta. Per ridurre sia il consumo delle limitate risorse fossili, formatesi in migliaia di anni, che le emissioni di CO 2, esistono 2 chiare strategie: Razionalizzazione / riduzione dei consumi energetici Impiego di fonti energetiche prive di carbonio
ll concetto di efficienza energetica EFFICIENZA ENERGETICA produrre gli stessi beni e servizi con meno energia Minor impatto sull ambiente Minori costi per aziende e sistema Italia Non ci priviamo di nulla RISPARMIO ENERGETICO consumare meno, privandoci di servizi non essenziali (cambio stili di vita)
Modificare gli standard di vita comporta cambiamenti culturali e/o decisioni politiche impopolari (i politici non sono favorevoli ad agire in questo senso), questi cambiamenti sono fattibili principalmente nei paesi altamente sviluppati ma tutto questo richiede tempi lunghi per ottenere risultati concreti. Nel campo Efficienza Energetica, ogni singolo contributo è utile e deve essere applicato a tutta la catena energetica: Estrazione di risorse primarie energetiche (carbone, petrolio, gas, uranio ecc.) Trasporto, distribuzione e trasformazione in altre forme di energia (calorica, meccanica, elettrica) I sistemi/componenti d uso finale (caldaie, veicoli, macchinari ed apparecchiature elettriche, elettrodomestici, lampadine ecc.)
Un confronto internazionale Intensità energetica finale del PIL di selezionati paesi UE (tep/k 1990 )
Un confronto internazionale Intensità energetica finale del PIL di selezionati paesi UE (tep/k 1990 )
L andamento dell intensità energetica in Italia Intensità energetica relativa ai consumi di energia primaria dell'italia (tep prim /k 2000 ) 0.24 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 Fonte: Elaborazione ERSE 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 tep/k 2000
L Italia è un paese virtuoso energeticamente L Italia, può considerarsi un paese sostanzialmente virtuoso energeticamente sebbene negli anni dal 90 al 2005 vi sia stato un rallentamento con una tendenza al miglioramento nel 2006 e 2007. Nel 2008 in Italia: ~0,15 kg di PE per di GDP ~7,8 ton. CO 2 / persona Vi sono tuttavia ancora notevoli spazi per un efficienza energetica, la cui diffusione è fondamentalmente legata ad aspetti informativi e culturali. Per una efficiente efficienza è indispensabile arrivare ad una estesa applicazione del concetto life cycle cost
La Task Force Efficienza Energetica di Confindustria Sulla base di tali indicazioni preliminari la dott.ssa Emma Marcegaglia allora Vice Presidente di Confindustria per Ambiente, Energia ed Infrastrutture - nel luglio 2006 ha deciso di costituire, nell'ambito della Commissione Energia di Confindustria, una Task Force ad hoc sull'efficienza energetica Coinvolte tutte le associazioni e strutture locali facenti riferimento a Confindustria stessa e considerate tutte le varie applicazioni (dagli edifici ai macchinari ed apparecchi degli utenti, dai trasporti ai vari servizi del terziario ed alle infrastrutture). Nel luglio 2007 è stato presentato il rapporto preliminare alle Istituzioni (vd. sito Confindustria www.confindustria.it sezione da leggere/documenti/area/impresa e territorio). La situazione è in fase di aggiornamento
Le tecnologie considerate dalla Task Force L analisi per settore (industriale, terziario, residenziale, infrastrutture/trasporti) è integrata per tecnologie. Le principali tecnologie rilevanti considerate ai fini dell efficienza energetica sono state: SISTEMI DI PROPULSIONE ED ALTRE TECNOLOGIE PER I TRASPORTI COIBENTAZIONE E/O ALTRI INTERVENTI EDILI CLIMATIZZAZIONE ELETTRODOMESTICI ED APPARECCHIATURE ICT COGENERAZIONE / TRIGENERAZIONE ILLUMINAZIONE HOME AND BUILDING AUTOMATION AUTOMAZIONE DI PROCESSI CONTINUI MOTORI ELETTRICI / INVERTERS RIFASAMENTO
Il lavoro della Task Force Dopo una prima analisi preliminare per settore ci si è focalizzati su l approfondimento delle tecnologie rilevanti Con ipotesi specifiche per ciascuna tecnologia sono stati elaborati scenari di possibili risparmi in funzione di diverse politiche di incentivazione ed analisi costi/benefici Per lo svolgimento dei lavori è stata stabilita una fattiva collaborazione con ENEA e CESI Ricerca (ora ERSE), che ha messo a disposizione i risultati del Programma Ricerca di Sistema per il settore elettrico relativi all efficienza negli usi finali
Analisi dei potenziali risparmi derivanti dall adozione delle tecnologie efficienti Risparmio: riduzione di consumo rispetto ad una situazione di riferimento (scenario baseline o BAU) Occorre evidenziare i risparmi addizionali rispetto ai miglioramenti spontanei, che si avrebbero anche senza specifiche azioni di efficienza energetica. Cfr. Direttiva 2006/32 Individuazione della tecnologie efficienti: Si è fatto riferimento alle tecnologie già applicabili Curva di penetrazione realistica delle tecnologie efficienti, definendo un orizzonte temporale di riferimento: nella nostra analisi il 2020 Valutazione del pay - back dell investimento e ipotesi di adozione di misure a favore dell efficienza energetica.
1. Trasporti incidenza su consumo primario: 27% Interventi nel trasporto su gomma: Interventi tecnologici sul veicolo Effetti del Regolamento CE 443/2009. Es.: Introduzione progressiva del limite di emissioni di 130 g di CO 2 /km per i nuovi veicoli (dal 2012 al 2015) pneumatici a bassa resistenza di rotolamento, lubrificanti a bassa viscosità, ecc. Misure orientate al comportamento e legislative Ecodriving, tassazione in funzione del consumo, ecc. Misure infrastrutturali Controllo dinamico dei semafori, road pricing, car sharing, ecc Altri interventi sono possibili nel trasporto ferroviario Es. sistema marcia economica Risparmi conseguibili: 4 10 Mtep (Milioni di tonnellate equivalenti di petrolio) 10% 20% di riduzione rispetto ai consumi per trasporti del 2007
Riduzione consumi trasporti su strada 2007 BAU - 2020 BAT - 2020 Risparmi Miglioramento efficienza sistemi propulsione Ulteriori risparmi incentivi per rinnovo accelerato del parco -3,8-5,9 Ulteriori risparmi BAT 2020 misure tecnologiche misure comportamentali e legislative misure infrastrutturali TOTALE [Mtep] Elaborazione ERSE su dati Confindustria e Unione Petrolifera 38 34,2-4 28,1
2. Climatizzazione ambienti (riscaldamento/raffrescamento) e produzione acqua calda sanitaria incidenza su consumo primario: 20% involucro impianto Incide per circa il 60% (in energia primaria) sui consumi complessivi del settore civile. Molteplici tecnologie concorrono a migliorare l efficienza energetica in questo impiego: Coibentazione edifici (superfici opache e trasparenti e altri interventi edili) Sistemi di riscaldamento/raffrescamento (individuali/centralizzati) Caldaie efficienti, pompe di calore elettriche e a gas, sistemi di condizionamento scalda-acqua efficienti Sistemi di cogenerazione e trigenerazione (mini micro) Fonti rinnovabili Solare termico, fotovoltaico, biomassa (es. riscaldamento a legna), ecc Sistemi di gestione e controllo.
2. Climatizzazione ambienti (riscaldamento/raffrescamento) e produzione acqua calda sanitaria incidenza su consumo primario: 20% Le modalità (e i costi) degli interventi, e il risparmio conseguito dipendono da molteplici fattori: dal contesto in cui si opera (es: edifici nuovi vs. edifici esistenti) dalla zona geografica (condizioni climatiche) dall utilizzo dell edificio (residenziale vs. terziario) dalla disponibilità di risorse energetiche a basso costo o ad alto valore ambientale (es. biomasse) dalla possibilità di intervenire in modo integrato su involucro e impianto Le linee di intervento Nuovi edifici (o ristrutturazioni radicali): vincoli minimi di prestazione (cfr. Dlgs 192/2005 e 311/2006) Edifici esistenti: incentivi alla sostituzione degli impianti/tecnologie in uso Importanza della gestione energetica dell edificio (specialmente nel terziario)
2. Climatizzazione ambienti (riscaldamento/raffrescamento) e produzione acqua calda sanitaria incidenza su consumo primario: 20% Vantaggi derivanti dall integrazione tra le varie tecnologie (approccio di sistema ) Risparmi conseguibili (in energia primaria): Coibentazione e interventi edili 2 3 Mtep Tecnologie per riscaldamento e acqua calda sanitaria 3 5 Mtep Tecnologie per raffrescamento 0,7 1,2 Mtep (in energia primaria) Risparmio conseguibile complessivo (in energia primaria): 6 9 Mtep fino al 10% 20% di riduzione rispetto ai consumi per riscaldamento/raffrescamento (in energia primaria) del 2007
3. Illuminazione incidenza su consumo primario: 6% Si considerano gli impieghi per illuminazione in tutti i settori (domestico, residenziale, industria, illuminazione pubblica). Tecnologie efficienti: Lampade efficienti (da incandescenza a CFL) Sistemi di alimentazione efficienti Sistemi di regolazione del flusso luminoso ICT e sistemi di controllo (sistemi di gestione) Effetti della nuova normativa Regolamenti CE 244/2009 e CE 245/2009 ( phase out delle lampade ad incandescenza e delle lampade meno efficienti nell illuminazione pubblica e industriale) Risparmi conseguibili (in energia finale) 12,5 18 Miliardi di kwh fino al 15% di riduzione rispetto ai consumi di illuminazione del 2007
4. Altri usi elettrici (elettrodomestici) e termici nel settore civile incidenza su consumo primario: 9% Consumi degli elettrodomestici, dei sistemi ITC e per l intrattenimento, dei sistemi per la refrigerazione (ciclo del freddo) e la ristorazione (cottura) Sono consumi prevalentemente elettrici Tecnologie efficienti: Frigoriferi e congelatori efficienti (classe A+, A++) Lavabiancheria e lavastoviglie in classe A superiore Riduzione dei consumi di stand-by (nuove famiglie di prodotti) Effetti delle direttive EUP (Regolamenti CE 643/2009 - Frigoriferi e congelatori e CE 642/2009 - televisori) Risparmi conseguibili negli impieghi elettrici (in energia finale) 2 10 Miliardi di kwh fino al 15% di riduzione rispetto ai consumi per altri usi elettrici e termici nel settore civile (in energia finale) del 2007
5. Azionamenti elettrici - motori incidenza su consumo primario: 18% Gli interventi riguardano principalmente l industria e i costruttori di macchinari che includono motori come componenti dei loro prodotti Interventi previsti: Installazione di motori efficienti Installazione di inverter su motori che operano in regime variabile Effetti del Regolamento CE 640/2009 (si applica a motori trifase da 0,75 a 375 kw) Risparmi conseguibili (in energia finale) 4 10 Miliardi di kwh fino al 3% 7% dei consumi dei motori elettrici del 2007
6. Usi termici in industria e agricoltura incidenza su consumo primario: 18% Sono interessate principalmente le industrie di processo Tecnologie efficienti: Impianti di cogenerazione ad alta efficienza: di grossa taglia, anche in sostituzione degli attuali impianti cogenerativi, per migliorarne l efficienza di piccola e media taglia (piccola e media industria) Recuperi termici nell industria energy intensive Altri interventi di efficientamento nell industria di processo, anche tramite nuovi sistemi di automazione Risparmi conseguibili (in energia primaria) 1 2,5 Mtep fino al 3% 9% dei consumi per usi termici nell industria e agricoltura in energia primaria) del 2007
Impiego di impianti cogenerativi efficienti La cogenerazione oggi (dati Terna 2008): Energia elettrica prodotta [TWh] 100 Energia termica utile [Mtep] 4,73 La produzione combinata di energia elettrica e calore dell attuale parco cogenerativo è meno efficiente della produzione separata di energia elettrica e calore con le migliori tecnologie odierne: Rendimento ciclo combinato: 54% Rendimento caldaia per produzione calore: 90% L indice PES (Primary Energy Saving) calcolato con i suddetti rendimenti nel 2008 è stato negativo
La cogenerazione in Italia: dati 2008 Tipologia impianto cogenerativo PES (1) (rif. 54% / 90%) [%] Risparmio (+) Perdita (-) energia primaria [Mtep] La bassa efficienza energetica del parco cogenerativo è dovuta in buona parte al limitato recupero di calore utile Energia elettrica prodotta [GWh] CCGT gas naturale -1.04-0.128 66614 CCGT altri -10.42-0.369 16645 Combustione Interna gas 3.44 0.021 2300 naturale Combustione Interna altri -9.08-0.014 622 Turbogas gas naturale -2.61-0.038 4704 Turbogas prodotti petroliferi 0.49 0.001 482 Vapore gas naturale -8.61-0.090 2076 Vapore prodotti petroliferi -16.97-0.319 3350 Vapore altri -53.00-0.658 3185 TOTALE - 0,55 99770
Lo sviluppo della cogenerazione esistente E auspicabile che entro il 2020 una parte significativa di impianti cogenerativi (es. circa 3.000 MW di impianti Cip. 6) siano sostituiti con nuovi impianti a maggiore efficienza. Ammodernamento degli attuali sistemi cogenerativi: aumenta l impiego della cogenerazione ad alta efficienza (PES =10%) il calore utile rimane invariato (vincolato dalle necessità del processo produttivo) conseguentemente, la quantità di elettricità prodotta in cogenerazione diminuisce (e si riduce la potenza elettrica installata) Risparmi conseguibili (in energia primaria): fino a 1,5 Mtep.
Lo sviluppo della nuova cogenerazione Nuova cogenerazione ad alto rendimento di potenza > 1 MW. Diversi studi ipotizzano che al 2020 si possano installare ulteriori impianti per 1200 2500 MW el, prevalentemente nell industria Risparmi conseguibili (in energia primaria): 0,3 0,6 Mtep Cogenerazione ad alto rendimento di piccola e media taglia (< 1 MW): nuove opportunità: nel terziario (ospedali, piscine, case di riposo, alberghi, uffici). Ipotesi di nuova capacità a 2020: 450 700 MW el. Risparmi conseguibili (in energia primaria): 0,15 0,2 Mtep nel residenziale (case unifamiliari, condomini con riscaldamento centralizzato nelle zone fredde). Ipotesi di nuova capacità al 2020: 450 750 MW el. Risparmi conseguibili (in energia primaria): 0,1 0,15 Mtep
Altri recuperi termici nell industria energy intensive Recuperi energetici mediate la tecnologie ORC (Organic Rankine Cycle) Risultati del progetto pilota H-REII (Heat Recovery in Energy Intensive Industries), condotto da un consorzio di soggetti dell area bresciana Recuperi termici tramite generazione elettrica con taglie comprese tra 0,5 MW el e 5 MW el Sono stati analizzati i potenziali in tre settori energy intensive : cementifici, industrie del vetro, siderurgia (limitatamente ai forni a riscaldo) Risparmio potenziale (prudenziale): 500 GWh el /annui (produzione di energia elettrica da calore che oggi è sprecato)
Altri recuperi termici nell industria energy intensive Recuperi termici nei forni ad arco Misure immediatamente adottabili: Sistemi per l ottimizzazione della combustione e della marcia del forno Preriscaldamento del rottame di carica Recupero energia contenuta nei fumi generati nella produzione dell acciaio liquido Adottando le precedenti misure è possibile ottenere un risparmio di energia finale del 10% - 20% (valore attuale: 730 kwh/t acciaio liquido ) Risparmio potenziale complessivo: 2 TWh/anno
Altri recuperi termici nell industria energy intensive Forni a fusione (vetro) Riduzione delle perdite nei fumi tramite interventi tecnologici sul sistema dei bruciatori Industria chimica Recupero del calore utilizzato nelle colonne di distillazione (interventi sul lay-out del processo)
7. Altri usi elettrici nell industria e infrastrutture energetiche incidenza su consumo primario: 2% Altri usi elettrici nell industria Es. elettrochimica (celle di produzione) Riduzione delle perdite delle reti elettriche a seguito di ammodernamento e sviluppo reti di trasmissione/distribuzione (trasformatori, linee) Risparmi conseguibili (in energia finale): 2 4 Miliardi di kwh 5% 10% dei consumi per altri usi elettrici nell industria e per perdite di rete (in energia finale) del 2005
Altri usi elettrici nell industria Altri usi elettrici nell industria Es. siderurgia (forni ad arco), elettrochimica (celle di produzione) Esempi di interventi di efficienza energetica: Trasformazione delle celle elettrolitiche per la produzione del cloro-soda (idrossido di sodio e idrossido di potassio) La sostituzione delle celle al mercurio con le celle a membrana comporta un risparmio energetico del 20% Da 3300 kwh el /ton cloro a 2500 kwh el /ton cloro Alcune aziende italiane hanno già adottato questa nuova tecnologia (es. Altair Chimica) Risparmi conseguibili (in energia finale): 1 1,5 Miliardi di kwh
Interventi su infrastrutture energetiche Riduzione delle perdite delle reti elettriche a seguito di: Realizzazione di nuove linee di trasmissione Risparmi conseguibili con le nuove linee previste da nel piano di sviluppo di Terna: 1,5 TWh Ammodernamento e sviluppo e sviluppo reti di trasmissione/distribuzione (trasformatori, linee) Risparmi conseguibili: 1,5 TWh Riduzione delle perdite tramite il rifasamento dei carichi utente (in MT e in BT > 16 kw) Favorire il rifasamento a cosφ = 0,95 Risvolto regolatorio: il costo per il rifasamento è sostenuto dall utente mentre i benefici vanno alla società di distribuzione
Sintesi dei potenziali risparmi dalle azioni di efficienza energetica Potenziale di risparmio negli impieghi di energia (in energia primaria) [Mtep] inf. sup. Trasporti 2,0 6,4 Azionamenti elettrici (motori) 1,9 3,4 Iluminazione (incl. illum. pubblica) 2,4 3,2 Riscaldamento/raffrescamento/a.c.s. settore civile 5,6 8,0 Altri usi elettrici e termici settore civile 1,4 4,2 Usi termici in industria e agricoltura 0,8 4,0 Altri usi elettrici in industria e agricoltura 0,2 0,7 TOTALE [Mtep] 14,3 30,0 Per la conversione dei consumi di energia elettrica in energia primaria si è supposto un rendimento complessivo del 45% Valori di confronto Risparmi previsti da Piano Nazionale di Efficienza Energetica (al 2016): 14 Mtep (in en. primaria) Risparmi obiettivo del Consiglio Europeo (-20% al 2020): ~ 40 Mtep (in en. primaria) Fonte ERSE
4) Alcuni Esempi
Applicazione a navi da crociera OTTIMIZZAZIONE del rendimento dei SISTEMI DI VENTILAZIONE INVERTER apparati elettronici per regolazione della potenza elettrica FORTUNA SERENA
Anno di costruzione: 2003 Capacità ospiti: 3470 (occupazione massima) Equipaggio: 1027 Cabine totali: 1358 (di cui 27 Stazza: per disabili) 102587 t Lunghezza: 272.2 m Larghezza: 35.5 m Ponti: Velocità max.: 22 nodi Velocità di crociera: 20 nodi 17 (13 ad uso ospiti)
Applicazione a fabbriche autovetture Stabilimento Melfi (iscritto nel MCP, per il quale riceve il premio) Intervento: inserimento inverter sulle cabine di verniciatura in 3 linee smalto Attività eseguita 30 inverter ACS550 da 90 kw su ventilatori di mandata Riduzione fabbisogno energetico 8,6 GWh / anno Riduzione emissioni 4.025 t / anno di CO 2 Tempo rientro investimento 10 mesi
Stabilimento di Melfi CENTRO DI PRODUZIONE FIAT PUNTO
Applicazione ad industria alimentare Stabilimento Pomezia (iscritto al MCP, per il quale riceve il premio) 3 macro aree di intervento: Gruppi frigo, depurazione, produzione di calore Inserimento inverter e sostituzione vecchi motori con motori EFF1 sostituzione 23 motori + inserimento 15 inverter dai 5,5 a 75 kw Risparmio combustibile 572 MWh / anno Riduzione emissioni 317 t / anno di CO 2 Riduzione potenza elettrica media 4.025 t / anno di CO 2 Tempo rientro investimento Tra i 6 e i 24 mesi, senza calcolare il beneficio fiscale del 20% Risparmio effettivo superiore alle stime iniziali Altri benefici: aumentata affidabilità degli impianti con riduzione degli stress, della manutenzione e del rischio di fermo impianto
Sapori oltre confine Struttura produttiva Fiorucci - Italia Varietà di prodotti
Efficienza energetica in edifici pubblici commerciali e residenziali A parte isolamento termico ed a parte l utilizzazione di apparecchi efficienti (caldaie, lampade, frigoriferi, ecc.) l applicazione di tecnologie home & building automation può portare sostanziali risparmi attraverso l abbinamento di: controllo presenza delle persone controllo temperatura locali (fan-coils, pompe acqua calda/fredda ecc.) controllo illuminazione programmazione utilizzo di differenti apparecchiature controllo delle finestre e delle protezioni da radiazioni solari
Applicazione ad una residenza per anziani Con la recente applicazione di building automation nella ristrutturazione di una residenza per anziani composta da: 100 camere 2 grandi sale da pranzo 6 sale riunioni 2 cappelle nel primo anno dopo la ristrutturazione si è ottenuto un risparmio del 40% sulla bolletta elettrica e su quella del gas
5) Osservazioni conclusive
Come promuovere l efficienza energetica? Anche se in molti casi l efficienza energetica si ripaga da sola, sono necessarie misure di accompagnamento per superare i seguenti ostacoli: Barriere informative costi di integrazione della tecnologia efficiente Tempi di ritorno lunghi in vari casi (problema rilevante per le aziende) Bassa propensione all investimento Tipologie di misure di accompagnamento: Informazione/formazione TEE Detrazioni fiscali Standard minimi per i nuovi prodotti Credito agevolato Per determinare l intensità della misura di accompagnamento occorre considerare i vantaggi per l investitore e per la società.
Il ruolo dell efficienza energetica nel conseguimento degli obiettivi al 2020 Efficienza energetica come strumento economicamente più efficace per ridurre i costi dell energia Meno costi per acquisto permessi CO 2 Efficienza energetica Risparmio consumo finale di energia Minore impiego di combustibili fossili Minore produzione di energia da FER per conseguire l obbligo (vincolo 17%) Minori emissioni di CO 2 Minori incentivi sulle fonti rinnovabili Meno costi per acquisto permessi FER
Le opportunità per fare efficienza energetica sono molteplici e sono presenti in tutti i settori e i servizi energetici. Investimenti polverizzati, sostenuti direttamente da una grandissima pluralità di utenti: per conseguire i risparmi previsti tutti devono attivarsi (industria, pubblica amministrazione, cittadini). Grande opportunità di sviluppo tecnologico per il paese. Adozione di diverse tipologie di misure: (in)formazione, obblighi, incentivi. Ruolo di soggetti qualificati (ESCO) che si fanno carico dell investimento nella tecnologia efficiente e offrono all utente il servizio energetico.
Osservazioni conclusive L efficienza energetica va vista come un opportunità non solo per i fornitori di tecnologie ma specialmente per il sistema paese e le sue industrie. Occorre concentrarsi su quei settori che danno da subito i maggiori ritorni con le tecnologie esistenti e con il supporto di leggi/incentivi che non creino al sistema industriale ed al paese oneri aggiuntivi Occorre agire in modo differenziato sia sul parco installato sia sul "nuovo" considerando orizzonti temporali adeguati, almeno di medio periodo (5-10 anni)
Osservazioni conclusive Sebbene i differenti settori tecnologici abbiano ciascuno le proprie caratteristiche, occorrerà per ciascuno di essi sfruttare le leve di: incentivi ai consumatori certificati bianchi eventuali requisiti normativi per il nuovo da installare eventuali sgravi fiscali per fornitori di prodotti high efficiency Gli incentivi devono essere portati a carico della fiscalità generale, senza incidere sulle tariffe
Osservazioni conclusive Informazione, comunicazione e formazione sono strumenti essenziali per una divulgazione dell efficienza energetica e l attività di audit energetico deve essere supportata dalle istituzioni come uno strumento importante per smuovere e promuovere gli interventi. I vertici aziendali devono sviluppare una posizione proattiva e non oppositiva delle varie funzioni aziendali e promuovere rianalisi della globale efficienza energetica nei siti produttivi/uffici. E necessaria una stretta collaborazione tra responsabile degli acquisti, responsabile tecnico, responsabile di esercizio e manutenzione ed un efficiente energy management.
Osservazioni conclusive Occorre arrivare ad una diffusa cultura che non si concentri sul puro investimento iniziale, ma che consideri anche i costi di O&M e quelli della bolletta energetica che sarà sempre più salata: una cultura di life cycle cost. Si ricorda ad esempio che i motori elettrici nella loro vita costano 2-3% per l investimento iniziale ed il 95% per la relativa bolletta elettrica! Fondamentali certificazioni e controlli per evitare contraffazioni
Vantaggi strategici di efficienza energetica Una profonda penetrazione dell efficienza energetica consente: Riduzione dei consumi e quindi: minor richiesta di energia primaria (a favore della sicurezza approvvigionamenti) con una riduzione dell impegno a produrre il 17% da costose energie rinnovabili minor produzione di CO 2 (minor impegno per il Paese rispetto a obiettivo -20% impostoci da CEE) Riduzione bolletta energetica ai clienti, attraverso: minori consumi a pari produzione di prodotti e servizi per il settore elettrico, non contributo delle centrali più costose in un offerta ridotta di energia (minor prezzo) Di offrire opportunità, in tale momento di crisi, alle industrie produttrici di sistemi efficienti. Di dimostrare alla Commissione Europea il forte impegno dell Italia su un obiettivo che, anche se non vincolante, è strategico.
Grazie per l ascolto