Dipartimento di Chimica Industriale «Toso Montanari» UNIVERSITA DI BOLOGNA Il Piano Energetico di Felino Leonardo Setti Polo di Rimini - Università di Bologna CIRI ENERGIA & AMBIENTE 22 Aprile 2013
THE DECARBONIZATION PATHWAYS ANALYSED ARE SUSTAINABLE, TECHNICALLY FEASIBLE, AND HAVE A POSITIVE IMPACT ON THE ECONOMY
PIANO ENERGETICO EUROPEO AL 2050 Obiettivi Europa Solare 2050 Ridurre le emissioni di anidride carbonica del 80-100% Ridurre i consumi finali del 42% energie rinnovabili all 80-100% sul consumo finale costerà 256 euro a famiglia ogni anno Rinnovabili Nucleare Combustibili fossili Aprile 2010
L Europa ha messo in atto il primo stadio della strategia Nuova direttiva 2012 Obiettivo 20% Emissioni Rinnovabili Prevenzione Fonte: A new directive on energy efficiency DG ENERGY European Commission 22 June 2011
DOBBIAMO DEFINIRE LE RESPONSABILITA Obiettivo europeo FER su consumo finale Quota nazionale di FER su consumo finale Direttiva 28/2009/CE (34) Per ottenere un modello energetico incentrato sull energia da fonti rinnovabili è necessario promuovere una cooperazione strategica tra Stati membri cui partecipino, se del caso, le regioni e gli enti locali Burden sharing Diapositiva del 2009 regione regione regione regione Burden sharing locale comune comune comune comune IL PATTO DEI SINDACI
Obiettivo Regione: 8,9% 8,9% 8,9% 8,9% 8,9% 8,9% 8,9% 8,9% 8,9% 8,9% Obiettivo ITALIA: 17% Gli obiettivi cogenti della Regione diventano, per la proprietà transitiva, anche gli obiettivi cogenti dei Sindaci Obiettivi Comune al 2020: 20/8,9/14,7 perché se un Sindaco non fa vuol dire che un altro Sindaco deve fare di più
È un iniziativa promossa dall Unione Europea al fine di sostenere le amministrazioni locali (e regionali) a promuovere iniziative che portino alla riduzione dei consumi energetici e delle emissioni di CO 2 e ad un incremento dell'utilizzo delle fonti rinnovabili a livello locale
1) Pianificazione FASE 1: PEC FASE 2 QUADRO CONOSCITIVO DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI AL 2050 E 2020 PAES Obiettivi e azioni MONITORAGGIO 2013-2020 BILANCIO ENERGETICO ANNUALE ALLINEAMENTO CON GLI OBIETTIVI PREVISTI DALLA TRAIETTORIA INDICATIVA
Densità di popolazione
Tessuto Urbano Tessuto Urbano Edificato Esistente Aree industriali Aree non classificate Prevalenza di case edificate prima del 1971 Case edificate tra il 1971 e il 1991 Case edificate tra il 1991 ed il 2001
31% Altezza media degli edifici (Dati ISTAT 2001) 7% 9% Edifici ad uso abitativo con 1 piano Edifici con 2 piani 53% Edifici con 3 piani Aree non classificate Prevalente presenza di edifici ad 1 Piano Prevalente presenza di edifici a 2 Piani Prevalente presenza di edifici a 3 Piani
Consumi Finali Lordi Felino (2008) TRASPORTI 23.610 TEP (Tonnellate Equivalenti di Petrolio) TEP 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Trasporti Trasporti Benzina Gasolio GPL + Metano Elettricità Termico Dati elaborati in collaborazione con lo Studio E.co. e da Università di Parma
Felino - Emissioni di CO 2 (2008) Emissioni di CO2 Trasporti 21% Residenziale 19% Amm. Pubb. 2% Agricoltura 1% Terziario 2% Industriale 55% 78.768 tonnellate di cui: 39.442 ton in-situ 39.326 ton ex-situ Dati elaborati in collaborazione con lo Studio E.co. e da Università di Parma
PARTE VIII : Quadro Sinottico dei consumi Finali Lordi annuali FELINO GRADI GIORNO ANNO DI RIFERIMENTO 2008 ENERGIA ELETTRICA ENERGIA TERMICA GASOLIO BENZINA kwh TEP CO2 Metano (mc) GPL (mc) TEP CO2 TEP CO2 TEP CO2 (ton) (ton) (ton) (ton) Industriale 63.969.362 5501 30897 6.236.445-5114 12261 Terziario 2.980.717 256 1440 258.130-212 507 Trasporti 0 0 570.642 468 1122 2572 7974 2416 7006 Residenziale 9.812.110 844 4739 5.257.053-4311 10335 Amm. Pubblica 3.268.699 281 1579 120.503-99 237 Agricoltura 1.389.636 120 671 0 0 TOTALE 81.420.524 7.002 39.326 12.442.773-10.203 24.462 2.572 7.974 2.416 7.006 TOTALE (kwh) 81.420.524 118.641.838-29.909.091 28.091.774 I1 Consumo finale lordo totale 23.610 TEP I2 Emissioni di anidride carbonica 78.768 Tonnellate CO2 Dati elaborati in collaborazione con lo Studio E.co. e da Università di Parma
QUADRO SINOTTICO DEI CONSUMI FINALI LORDI (2008) Biomasse legnose nel riscaldamento domestico RINNOVABILI TOTALI kwhe kwht TEP TEP CO2 in situ CO2 ex situ CO2 totale (ton) (ton) (ton) 10615 12261 30897 43158 Industriale 468 507 1440 1947 Terziario 5456 16102 0 16102 Trasporti 16.474.695 1417 6571 10335 4739 15075 Residenziale 380 237 1579 1816 Amm. Pubblica 120 0 671 671 Agricoltura 16.474.695 1.417 23.610 39.442 39.326 78.768 TOTALE 16.474.695 274.537.922 TOTALE (kwh) Penetrazione di biomasse legnose: 6416 ton/anno 1,9 ton/famiglia
Dati elaborati dallo Studio E.co. e da Università di Parma
CONSUMI ELETTRICI (kwh/mq) PER AREE CENSUARIE DI FELINO (2008) Consumo elettrico (Felino) Residenziale: Terziario: Industriale: Amm. Pubbl: TOTALE: 10 milioni kwh 3 milioni kwh 64 milioni kwh 3 milioni kwh 81 milioni kwh
CONSUMI TERMICI (mc/mq) PER AREE CENSUARIE DI FELINO (2008) Consumo termico (Felino) Residenziale: Terziario: Industriale: Amm. Pubbl: TOTALE: 5,3 milioni mc 0,3 milioni mc 6,2 milioni mc 0,1 milioni mc 12,4 milioni mc 124 milioni kwh
Fatte queste premesse ci troviamo a lavorare su due aspetti principali: Risparmio Energetico Rinnovabili
Riduzione dei consumi scenario potenziale al 2030-2050 Risparmio energetico Non negoziabile - 1009 TEP (4%) Efficienza energetica - Collegare elettrodomestici all ACS; - Illuminazione - Motori elettrici - 1773 TEP (8 %) Riqualificare gli Edifici - Se riqualificassimo il 50% degli edifici residenziali ed industriali - 2476 TEP (10%)
450 Patrimonio edilizio di Felino (Dati Istat 2001) 400 350 300 250 200 410 150 290 100 50 158 129 185 200 134 0 Edifici ad uso abitativo costruiti prima del 1919 Edifici costruiti tra il 1919 e il 1945 Edifici costruiti tra il 1946 e il 1961 Edifici costruiti tra il 1962 e il 1971 Edifici costruiti tra il Edifici costruiti tra il 1972 e il 1981 1982 e il 1991 Edifici costruiti dopo il 1991 Abitativo ISTAT 2001: 358.485 mq 3.175 alloggi Punti erogazione energia elettrica al 2008: 3.838
RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI Caso di Felino Consumo medio edificio residenziale esistente = 195 kwh/mq anno 80% rinnovabile al 2050 1,5 milioni mc metano 70 kwh/mq anno 1,9 milioni mc metano - 64% dei consumi 5,3 milioni mc metano
IPOTESI DI COPERTURA CON FOTOVOLTAICO Tetti Industriali Parchi fotovoltaici Tetti centro storico Aree urbanizzate Consumo elettrico (Felino) Residenziale: 10 milioni kwh 8 MW Terziario: 3 milioni kwh 2,5 MW Industriale: 64 milioni kwh 53 MW Amm. Pubbl: 3 milioni kwh 2,5 MW TOTALE: 81 milioni kwh 68 MW
(kwp) 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Potenza installata annuale 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Anno TOTALE INSTALLATO - GENNAIO 2013: Produzione energia elettrica annuale: 858 1029176 kwp kwh Impianti fino a 50 kwp Maggiori di 50 kwp e minori di 200 kwp Maggiori di 200 kwp, minori di 500 kwp Maggiori di 500 kwp 583 274 0 0 kwp kwp kwp kwp FER fotovoltaiche locali su consumo finale lordo di energia elettrica 1,3 % FER fotovoltaiche locali su consumo finale lordo 0,4 %
CONSUMI TERMICI (mc/mq) PER AREE CENSUARIE DI FELINO (2008) Solare termico centro storico Centrali in cogenerazione a biomasse Centrali a biometano Consumo termico (Felino) Residenziale: Terziario: Industriale: Amm. Pubbl: TOTALE: 5,3 milioni mc 0,3 milioni mc 6,2 milioni mc 0,1 milioni mc 12,4 milioni mc 124 milioni kwh
La quantità minima di calore da biomassa Se entro il 2050 riqualificassimo TUTTI gli edifici residenziali e TUTTI gli edifici industriali e coprissimo il fabbisogno di acqua calda sanitaria con il solare termico, a Felino bisognerebbe comunque portare 2,1 milioni mc. di gas, che entro il 2050 dovranno essere per l 80% provenienti da FER. Obiettivo minimo: 1,7 milioni mc di gas dovrebbero essere prodotti da fonte rinnovabile.
Biomasse legnose in micro-teleriscaldamento Potature pubblico/privato Gestione del sottobosco Biomasse dedicate solo ad integrazione Problemi: emissioni PM10 Trasporti Biogas come biometano per alimentare le caldaie domestiche Scarti agro-alimentari Verde pubblico/privato Deiezioni animali Biomasse dedicate solo ad integrazione Problemi: Puzze Trasporti reflui Fonte: CRPA
TRANSIZIONE ENERGETICA PIANO TERRITORIALE DI COORDINAMENTO PROVINCIALE (PTCP) Nel 2004 cala sui Comuni la necessità di sviluppare le reti PROGETTO LIFE: ECONET Aumento dello stock di capitale naturale materiale recuperando e riqualificando aree Più che lavorare per reti ecologiche, si sono sviluppate OASI ECOLOGICHE La gestione delle reti ecologiche urbane può diventare un opportunità di risorsa rinnovabile.
CONSUMI DI ENERGIA TERMICA RESIDENZIALE NEL COMUNE scenario reale Riqualificazione urbana 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% Biometano Solare termico 5,00% 0,00% gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic percentuale mensile sul totale percentuale acqua calda sanitaria mensile sul totale percentuale riscaldamento mensile sul totale Produzione di pellets o cippato per caldaie automatiche a supporto della caldaia a gas e/o piccole reti di teleriscaldamento da 200-500 kw Censimento stimato di penetrazione biomasse legnose (fonte: ARPA): circa 1,9 ton/famiglia di legna da ardere ovvero circa 6,5 mila tonnellate di biomasse legnose già in uso in camini, stufe e piccole caldaie domestiche
CONSUMO FINALE LORDO INDUSTRIALE A FELINO: 45% COGENERAZIONE/TRIGENERAZIONE INDUSTRIALE adatto per imprese agro-alimentari Impianto CITTERIO Potenza elettrica: Potenza termica: Energia elettrica: Energia termica: 992 kw 2046 kw 5 milioni kwh 5 milioni kwh Rendimento Elettrico: 42,2 % Rendimento Termico: 41,4 % Rendimento Globale: 83,6 % Deve prevalere l autoconsumo termico Esempi simili: impianto biogas Distilleria Mazzari a Sant Agata sul Santerno Produzione di patate di Pizzoli a Budrio
OBIETTIVI PER UN PIANO ENERGETICO INTEGRATO Situazione attuale a fine 2012 rispetto al 2008 ton CO2 TEP Risparmio energetico Consumo di energia ton CO2 TEP Efficienza energetica ton CO2 TEP Riqualificazione energetica ton CO2 Raccolta differenziata RSU ton CO2 Forestazione urbana ton CO2 Trasporti 6,4 % -497 ton CO2 1505 FER -0,6 % Emissioni CO2 TEP FER Fotovoltaico: 0,9 MWp 89 TEP
Rinnovabili: scenario potenziale al 2050 2 kwp di fotovoltaico a famiglia FER elettriche 7,6 MWp 783 TEP 4 mq di solare termico a famiglia FER termiche 13mila mq 882 TEP biogas FER termiche BIOMETANO 2 milioni mc 1640 TEP biomassa legnosa FER termiche 7200 ton 1692 TEP Biomassa liquida FER elettriche termiche 1170 ton 863 TEP
Obiettivi per un piano energetico integrato al 2020 Riduzione dei consumi elettrici: - 6.099.392 kwh/anno Riduzione di metano: - 1.148.096 mc/anno Produzione di energia da FER: 4775 TEP -1,15 milioni mc -941 TEP 17 % dell energia consumata nei trasporti
OBIETTIVI PER UN PIANO ENERGETICO INTEGRATO AL 2030-2050 -3365 ton CO2-1009 TEP Risparmio energetico -22,3 % Consumo di energia -9960 ton CO2-1773 TEP Efficienza energetica -6592 ton CO2-2476 TEP Riqualificazione energetica 50% di tutti gli edifici -2072 ton CO2 Raccolta differenziata RSU -700 ton CO2 Forestazione urbana -2659 ton CO2 Trasporti 31,9 % -14539 ton CO2 5859 FER -49,7 % Emissioni CO2 TEP FER Fotovoltaico: 7,6 MWp Solare termico: 13 mila mq
scenario potenziale al 2020 100% 20% 10% 20% 10% 100% 100% biomassa liquida 100%
OBIETTIVI PER UN PIANO ENERGETICO INTEGRATO AL 2020-3365 ton CO2-1009 TEP Risparmio energetico -6,2 % Consumo di energia -1179 ton CO2-210 TEP Efficienza energetica -659 ton CO2-248 TEP Riqualificazione energetica 5% di tutti gli edifici -2072 ton CO2 Raccolta differenziata RSU -700 ton CO2 Forestazione urbana -612 ton CO2 Trasporti 21,6 % -10154 ton CO2 4775 FER -23,8 % Emissioni CO2 TEP FER Fotovoltaico: Solare termico: 2,2 MWp 3 mila mq
OBIETTIVI DEL PIANO 2012 2020 2030-2050 % % % Riduzione delle emissioni -0,6-23,8-49,7 Quota energia rinnovabile 6,4 21,6 31,9 Riduzione dei consumi finali lordi ---- -6,2-22,3 OBIETTIVI DEL PIANO AL 2020 FELINO RER ITALIA % % % Riduzione delle emissioni -23,8-20,0-20,0 Quota energia rinnovabile 21,6 8,9 17,0 Riduzione dei consumi finali lordi -6,2-14,7-14,7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ASSI DEL PIANO D AZIONE Assi e Azioni del Piano Energetico Comunale Assi Azioni importanza 1.1 tavoli concertati con le attività produttive sviluppo di processi 1.2 tavoli concertati con le rappresentanze dei decisionali inclusivi cittadini COGENTE 1.3 tavoli concertati con gli enti di formazione Sviluppo della formazione locale Prevenzione attraverso il risparmio energetico ed efficienza energetica Qualificazione edilizia, urbana e territoriale Implementazione della produzione di energia da fonte rinnovabile in area urbana Implementazione della produzione di vettori energetici gassosi Implementazione della produzione di vettori energetici solidi Promozione della mobilità sostenibile Programmazione locale, informazione e comunicazione 10 Monitoraggio delle azioni 11 Patto dei Sindaci 1.1 Azioni formative in materie energetiche nelle scuole e nei contesti pubblici 1.2 incontri pubblici per la disseminazione dei risultati del piano energetico comunale Riduzione dei consumi attraverso il risparmio energetico Riduzione dei consumi attraverso interventi di efficienza energetica incremento della raccolta differenziata nella gestione integrata dei rifiuti solidi urbani 1.1 diagnosi energetiche degli edifici nei settori residenziale, produttivo e terziario 1.2 Indicazioni per il regolamento urbanistico ed edilizio 1.3 incentivazione a piani di miglioramento energetico per edifici esistenti 5.1 realizzazione di piattaforme fotovoltaiche 5.2 diffusione capillare del solare termico 5.3 promozione degli impianti geotermici a bassa entalpia 1.1 produzione di biogas con biomasse dedicate o da scarti agro-alimentari 1.2 produzione di biometano da immettere nella rete di distribuzione del gas naturale 7.1 sviluppo di aree di raccolta di potature pubbliche e private 7.2 raccolta dedicata di biomasse legnose da gestione del sottobosco o di aree riforestate 7.3 promozione di piccoli impianti di teleriscaldamento condominiali o di quartiere a biomassa 7.4 produzione di cippato o pellet da biomasse legnose del territorio per alimentare impianti in micro-teleriscaldamento. 8.1 pianificazione della mobilità pedonale e ciclabile 8.2 promozione della mobilità a metano 8.3 promozione della mobilità elettrica 9.1 promozione di un Sistema Integrato di Gestione dell Energia Locale 9.2 sviluppo di uno sportello energia 9.3 rapporto con l Università 9.4 Comunicazione e promozione 10.1 sviluppo di un sistema di monitoraggio indipendente dei consumi e delle produzioni di energia 10.2 redazione di bilanci energetici comunali annuali 11.1 Stipula del Patto dei Sindaci 11.2 definizione di un Piano d Azione per l Energia Sostenibile COGENTE COGENTE COGENTE COGENTE AUSPICABILE AUSPICABILE COGENTE COGENTE COGENTE AUSPICABILE
AZIONI PREVISTE DAL PAES Azione 1 - Piano di formazione dell amministrazione pubblica Azione 2 - Promozione del risparmio energetico e Partecipazione Azione 3 - Certificazione Ambientale e Monitoraggio Azione 4 Riqualificazione energetica e certificazione energetica di tutti gli edifici pubblici Azione 5 - Promozione della riqualificazione energetica degli edifici privati e dell edilizia sostenibile negli strumenti di pianificazione urbanistica ed edilizia per la limitazione del consumo di suolo ed un orientamento alla sostenibilità Azione 6 - Installazione pannelli fotovoltaici sugli edifici pubblici e privati del territorio comunale Azione 7 Creazione delle Comunità Solari Azione 8 piano di riqualificazione dell illuminazione pubblica Azione 9 sviluppo di micro-teleriscaldamento tramite vettori energetici solidi Azione 10 BIOGAS. Produzione di biometano da reflui e scarti zootecnici Azione 11 Promozione di forme di mobilità sostenibile Azione 12 Interventi di forestazione urbana Azione 13 - Servizio porta a porta per la raccolta rifiuti
AZIONI DEL PIANO D AZIONE Assi Azioni importanza 1 sviluppo di processi decisionali inclusivi AZIONE 2 COGENTE 2 Sviluppo della formazione locale AZIONE 1 COGENTE 3 Prevenzione attraverso il risparmio energetico ed efficienza energetica AZIONE 2 AZIONE 8 AZIONE 13 COGENTE 4 Qualificazione edilizia, urbana e territoriale AZIONE 4 AZIONE 5 COGENTE 5 Implementazione della produzione di energia da fonte rinnovabile AZIONE 6 AZIONE 7 AZIONE5 COGENTE 6 Implementazione della produzione di vettori energetici gassosi AZIONE 10 AUSPICABILE 7 Implementazione della produzione di vettori energetici solidi AZIONE 9 AUSPICABILE 8 Promozione della mobilità sostenibile AZIONE 11 COGENTE 9 Programmazione locale, informazione e comunicazione AZIONE 1 COGENTE 10 Monitoraggio delle azioni AZIONE 3 COGENTE
SOSTENIBILITA ECONOMICA FER metano Energia elettrica Investimenti Risparmio Incentivi prodotta risparmiati risparmiata totali bolletta totali kwh/anno metri cubi kwh/anno euro euro euro Risparmio energetico -870994-3422432 -6107973 Efficienza energetica Residenziale -596618 709121-501159 Terziario -116248 195684-80909 Industriale -1727173 3649452-1202112 Riqualificazione energetica edifici Residenziale -165288 3487249-613550 -1917987 Industriale -111814-236921 2359046-436568 -1297475 Piattaforme fotovoltaiche 2 kwp in ogni famiglia Residenziale pot. Installata (MWp) 1,3 1612800 2688000-1354752 Impianti solari termici 4 mq in ogni famiglia Residenziale mq installati 2688 268800 3741992-997786 -2058095 Impianto biogas elettrico 4956740 4857605-3172314 biometano 5077636 532526 Biomasse legnose Investimento totale fino al 2020 26 milioni euro Risparmio in bolletta al 2020-17 milioni euro Incentivi totali al 2020 +12 milioni euro Entrate dopo il 2021 + 5 milioni euro / anno residenziale Ton/anno 800 3200000 335606 2308072-1245768 -541538 Mini-idroelettrico Pot. (KWp) 0 0 0 0 Impianto EOLICO Potenza (MWp) 0 0 Impianto Biomasse CHP elettrico (MWe) 0,992 4956740 4956740-3449891 -2676640 termico (MWt) 2,046 5077636 532526 2318753-1293868 TOTALI 24.881.553 521.362-1.142.651 26.314.974-17.284.336-11.664.049
Distribuzione dell'investimento Risparmio energetico 19% 9% 9% 0% 17% 22% Efficienza energetica Riqualificazione energetica edifici Piattaforme fotovoltaiche Impianti solari termici 14% 10% Impianto biogas Biomasse legnose Impianti CHP Distribuzione dei risparmi Risparmio energetico Efficienza energetica -7% 0% -6% -26% -8% -6% -10% -35% Riqualificazione energetica edifici Piattaforme fotovoltaiche Impianti solari termici Impianto biogas Biomasse legnose Impianti CHP
(euro) Distribuzione degli incentivi Risparmio energetico -5% -23% 0% 0% -29% Efficienza energetica Riqualificazione energetica edifici Piattaforme fotovoltaiche -27% -18% 0% Impianti solari termici Impianto biogas Biomasse legnose Impianti CHP -10000000 Ritorno dell'investimento 0 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032-20000000 -30000000 biomasse legnose termico, biogas fotovoltaico efficienza energetica -40000000 riqualificazione energetica -50000000-60000000