La nostra geomatica quotidiana Torino - 19/04/2013 Museo Regionale di Scienze Naturali I sistemi informativi a supporto dello sviluppo energetico sostenibile ing. Stefano Caon Regione Piemonte Direzione Innovazione, Ricerca e Università Settore sviluppo energetico sostenibile 1
Prospettive e trend a livello mondiale T media globale concentrazione CO 2 Proiezioni aumento T media globale Fonte: NASA GISS, CDIAC NOAA ESRL Fonte: IPCC 2007 2
Prospettive e trend a livello mondiale Trend aumento domanda di energia Trend produzione mondiale petrolio + gas naturale ~ 2010 Fonte: IEA World Energy Outlook 2011 Fonte: ASPO (Associazione per lo Studio del Picco del petrolio) 3
L energia nell Unione Europea Grado di dipendenza energetica dell UE dall import di energia (2009) Fonte: EUROSTAT maggio 2011 4
L energia nell Unione Europea Suddivisione dei consumi finali per settore nella UE (2009) 33% 27% 13% Edifici residenziali Terziario Agricoltura Industria Trasporti 25% 2% Fonte: EUROSTAT maggio 2011 5
La strategia energetica dell Unione Europea Dicembre 2008: Pacchetto Clima Energia Pacchetto molto articolato di proposte politiche, che impegna gli Stati membri a raggiungere importanti obiettivi entro il 2020 Introduce sei nuovi strumenti legislativi per tradurre in pratica gli obiettivi al 2020 (Direttiva Emission Trading 2009, Direttiva CCS 2009, Direttiva FER 2009, etc.) Comunicazione Limitare il surriscaldamento dovuto ai cambiamenti climatici a + 2 Gradi Celsius Ha trovato conferma nella Strategia Europa 2020 per una crescita intelligente, sostenibile e inclusiva nella quale l energia figura fra i settori prioritari 6
La strategia energetica dell Unione Europea -20% ENERGIA PRIMARIA (rispetto allo scenario tendenziale) -20% GAS SERRA (rispetto al 1990) 20% ENERGIA DA FER (obiettivo vincolante!) 10% ENERGIA DA FER NEI TRASPORTI 7
La strategia energetica dell Unione Europea Trend di crescita delle fonti energetiche rinnovabili al 2020: si attende una forte crescita di eolico e solare (per produzione di energia elettrica) e delle biomasse (per produzione di energia termica) Fonte: Commissione Europea 8
La strategia energetica dell Unione Europea Proiezione consumi di energia primaria (3 scenari: BAU 2007, proiezione 2009, obiettivo -20% al 2020) Fonte: Commissione Europea 9
La strategia energetica dell Unione Europea VERSO LE SMART GRIDS e le SMART COMMUNITIES: per un pieno sfruttamento dell energia rinnovabile (non programmabile), generazione distribuita, evoluzione utenti da consumers a prosumers richiesta sempre una maggiore presenza di sistemi ICT per la gestione intelligente delle reti e dell energia 10
Il burden sharing Direttiva 2009/28/CE OBIETTIVO ITALIA d.m. 15 marzo 2012 ( burden sharing ) Consumo di energia da fonti rinnovabili (FER) al 2020: consumi di energia elettrica da FER (FER-E) + consumi di FER per riscaldamento e raffrescamento (FER-C) + consumi di FER per il trasporto (FER-T) + consumi di altre forme di energia rinnovabile prodotte all estero e consumate in Italia CFL (consumo finale lordo) al 2020: Consumi per riscaldamento e raffreddamento in tutti i settori + consumi elettrici + consumi per tutte le forme di trasporto 17 % OBIETTIVO PIEMONTE 15,1 % 11
L energia da rinnovabili in Italia Per quanto riguarda le rinnovabili elettriche (FER-E) l obiettivo che l Italia si è data per il 2020 con il Piano d Azione Nazionale per le Fonti Rinnovabili (PAN) sembra di agevole raggiungimento (siamo al 25% attuale contro il 29% previsto al 2020 forte crescita in questi anni) La vera sfida è: sulle rinnovabili termiche (FER-C) (ossia l energia termica prodotta con le fonti rinnovabili per riscaldamento e raffrescamento): solare termico, biomasse, energia prodotta dalle pompe di calore (aerotermica, idrotermica, geotermica) ; sull efficienza energetica (per ridurre il denominatore dell obiettivo): Fonte: PAEE 2011 12
L energia da rinnovabili in Italia Ad esempio per le rinnovabili termiche il PAN prevede: Per il solare termico, un incremento da 27 ktep (2005) a 1.400 ktep (2020); Per le biomasse, un incremento da 1.665 ktep a 5.520 ktep; Per l energia termica prodotta dalle pompe di calore, un incremento da 212 a 2.500 ktep; Per l obiettivo sui trasporti, siamo allo 0,87% del 2005 a fronte del 10% da raggiungere al 2020; 13
L energia elettrica da FER in Piemonte Impianti idroelettrici: 2571,6 MW, (esclusi pompaggi) 6.575,4 GWh, ca. 14% dell energia idroelettrica in Italia (dic. 2011) Piemonte: 2 a Regione in Italia per potenza installata (9,3% del totale) e 3 a Regione per produzione di e.e. da FER (GSE 2011) Impianti fotovoltaici: 36.053 impianti, 1.397,3 MW (ca. 1.537 GWh), 5 a regione in Italia per potenza installata (apr. 2013) Biomasse: 175,4 MWe, 807,3 GWh (dic. 2011) Fonte: GSE S.p.A. Eolico: 14,4 MW, 21,7 GWh (dic. 2011) 14
Il burden sharing in Regione Piemonte Obiettivo FER Regione Piemonte % Anno iniziale di riferimento 2012 2014 2016 2018 2020 9,2 11,1 11,5 12,2 13,4 15,1 Consumi da FER in Regione Anno iniziale Piemonte di riferimento FER-E FER-C Totale 2020 732,2 990,5 1.723 Anno iniziale di rif. 601 487 1.088 Incremento ktep 131 504 635 Incremento % 22 103 58 Fonte: d.m. 15 marzo 2012 15
Verso il nuovo Piano energetico regionale Strumenti Incentivi Azioni normative Accordi, protocolli Indirizzo e coordinamento EE.LL. Azioni di sistema Promozione best practices Formazione/informazione Monitoraggio sviluppo FER ed efficienza Semplificazione amm.va
I sistemi informativi regionali per l efficienza energetica in edilizia Legge regionale del 28 maggio 2007, n. 13 d.g.r. 35-9702/2008 (Controllo degli impianti termici) SIGIT: Sistema Informativo Gestione Impianti termici d.g.r. 46-11968/2009 (Requisiti minimi del sistema edificio impianto) d.g.r. 43-11965/2009 (Certificazione energetica degli edifici) d.g.r.45-11967/2009 (Integrazione delle FER negli edifici) SICEE: Sistema Informativo per la Certificazione Energetica degli Edifici 17
La riqualificazione energetica degli edifici esistenti Direttiva 2010/31/UE sull efficienza energetica ( recast della direttiva europea sul rendimento energetico in edilizia del 2002): è necessario predisporre interventi più concreti al fine di realizzare il grande potenziale di risparmio energetico nell edilizia, tuttora inattuato Ad. es. D.g.r. 46/2009: entro il 31/12/2016 gli edifici di dimensioni maggiori (u. ab. > 50 per residenziale e V > 10.000 m3 per altre tipologie) con fabbisogno annuo elevato di energia primaria per il riscaldamento (> 200 kwh/m2 per residenziali, > 70 kwh/m3 per le altre tipologie) devono realizzare interventi in grado di ridurlo di almeno il 35% 18
La riqualificazione energetica degli edifici esistenti ACE suddivisi per classe regionale Piemonte DUE ANNI DI CERTIFICAZIONE (dati aggiornati a maggio 2012) A+ 0,30 % A 1,02 % B 6,34 % C 16,81 % D 19,47 % E 14,85 % F 12,63 % G 17,47 % NC 11,12 % Limite normativo nuove costruzioni 19
La corretta localizzazione degli impianti FER elettrici Linee guida nazionali per impianti a fonti rinnovabili (d.m. 10 settembre 2010): possibilità per le Regioni di definire aree non idonee per alcune tipologie di impianti FER Piemonte: D.g.r. n. 3-1183 del 14 dicembre 2010 Individuazione delle aree e dei siti non idonei all installazione di impianti fotovoltaici a terra Fotovoltaico Obiettivo: conciliare le politiche di tutela dell ambiente e del paesaggio, del territorio rurale e delle tradizioni agroalimentari locali con quelle di sviluppo e valorizzazione delle fonti rinnovabili 20
La corretta localizzazione degli impianti FER elettrici Aree non idonee 1) Aree sottoposte a tutela del paesaggio e del patrimonio storico, artistico e culturale (d.lgs. 42/2004 e Piano Paesaggistico regionale) 2) Aree protette 3) Aree in dissesto idraulico e idrogeologico 4) Aree agricole: Terreni classificati dai PRGC vigenti a destinazione d uso agricola e naturale e ricadenti nella I e II classe di capacità d uso del suolo Terreni agricoli vitati destinati alla produzione di prodotti DOCG e DOC Terreni agricoli irrigati con impianti irrigui a basso consumo idrico realizzati con finanziamento pubblico 21
La corretta localizzazione degli impianti FER elettrici Linee guida nazionali per impianti a fonti rinnovabili (d.m. 10 settembre 2010): possibilità per le Regioni di definire aree non idonee per alcune tipologie di impianti FER Piemonte: D.g.r. n. 6-3315 del 30 gennaio 2012 Individuazione delle aree e dei siti non idonei all installazione ed esercizio di impianti per la produzione di energia elettrica alimentati da biomasse Biomassa Obiettivo: conciliare le politiche di tutela dell ambiente e del paesaggio, del territorio rurale e delle tradizioni agroalimentari locali con quelle di sviluppo e valorizzazione delle fonti rinnovabili 22
La corretta localizzazione degli impianti FER elettrici Aree non idonee 1) Aree sottoposte a tutela del paesaggio e del patrimonio storico, artistico e culturale (d.lgs. 42/2004 e Piano Paesaggistico regionale) 2) Ambiente e aree protette (Comuni in Zona di piano per qualità aria, aree con elevato carico azotato) 3) Alcune tipologie di aree agricole (terreni irrigui con impianti basso consumo, prima o seconda classe di capacità d uso, comuni elevato carico zootecnico ) 4) Alcune tipologie di aree forestali (es. popolamenti forestali per la raccolta dei semi, boschi oggetti di miglioramenti forestali realizzati con contributi pubblici, aree boscate costituenti habitat di interesse comunitario, etc.) 5) Aree in dissesto idraulico e idrogeologico 23
Il ruolo dei sistemi informativi per lo sviluppo energetico sostenibile I sistemi informativi possono consentire ai decision maker della Pubblica Amministrazione di disporre di una base di conoscenza territoriale a supporto del processo di definizione e attuazione delle strategie, dei piani e dei programmi in materia energetica (Strategia Energetica Regionale, nuovo PEAR, etc.) e di strumenti che possono, ad es., permettere un continuo monitoraggio delle politiche e delle azioni messe in campo, di effettuare controlli sull applicazione degli obblighi normativi cogenti, di semplificare/facilitare i procedimenti autorizzativi, di stabilire le priorità di intervento, etc 24
Servizi GIS per la corretta localizzazione impianti FER Servizi GIS a supporto dei procedimenti autorizzativi degli impianti FER L individuazione delle aree non idonee per gli impianti FER per energia elettrica (ad oggi: FV e biomassa) rende necessaria la realizzazione di strumenti web GIS a supporto degli utenti interessati e delle fasi di istruttoria, per la consultazione e l analisi dei livelli informativi che concorrono a definire tali aree. Attività necessarie: analisi dei dati geografici di riferimento, eventuale creazione di livelli informativi mancanti oppure non ancora completamente strutturati, realizzazione del servizio web GIS. Attraverso l analisi e l utilizzo incrociato di informazioni geografiche in possesso della PA si potrebbero inoltre realizzare analoghi servizi per l individuazione: - delle aree vocate, ovvero aree interessate da siti produttivi dismessi che risultano da di interesse per l installazione di impianti o per l insediamento di siti produttivi per la filiera energetica; - delle aree critiche ai fini della connessione degli impianti di produzione di energia da FER alla rete elettrica, a causa di situazioni di congestione, sovraccarico, carenza di capacità della rete. 25
Valutazione del potenziale di sviluppo delle FER: il progetto RENERFOR Iniziative di cooperazione per lo sviluppo delle fonti di energia rinnovabili (bosco ed acqua) nelle Alpi Occidentali, il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra Programma di cooperazione transfrontaliera tra Italia e Francia Alcotra 2007-2013 Mediante IPLA è in fase di predisposizione un software, che costituirà uno dei deliverable del progetto, volto a quantificare in aggregati areali liberamente individuati (il territorio di un Comune o di più Comuni) la biomassa forestale ritraibile sotto forma di cippato, legna da ardere e di legno da opera, con conseguente definizione del contenuto energetico della risorsa a un dato tasso di umidità. In generale, si rende ad es. opportuna la predisposizione di strumenti GIS di supporto alle decisioni per la scelta e la localizzazione ottimale di impianti a biomassa (diversi strati informativi: disponibilità biomassa forestale, residuale, reflui zootecnici, etc. e la localizzazione delle utenze energetiche civili/industriali filiera corta ) 26
Il catasto energetico previsto dalla d.g.r. 43-11965, provvedimento attuativo della l.r. 13/2007 sul rendimento energetico in edilizia; database da realizzarsi nell ambito del SICEE; dovrà contenere i dati di fabbisogno energetico standard (dati tratti dall attestato di certificazione energetica) e i dati di consumo reale, determinati dalle bollette energetiche (consumi di combustibili fossili e/o energia elettrica, energia da fonti rinnovabili); Immagine fornita da CSI Piemonte 27
Il catasto energetico dovrà quindi integrare su base territoriale i dati raccolti e gestiti dai sistemi regionali SICEE e SIGIT con i dati relativi ai consumi; gli edifici della cartografia catastale (Sigmater Sistema Informativo regionale dei dati catastali) possono essere assunti come nucleo fondante del catasto energetico poiché sono le espressioni territoriali dei riferimenti catastali su cui si possono far appoggiare i dati provenienti dal SICEE e dal SIGIT per costruire un unica base di conoscenza a livello regionale. Immagine fornita da CSI Piemonte 28
Il catasto energetico Finalità del catasto energetico (3D?) integrazione informazioni (in parte già disponibili) con una base cartografica; consentire una piena conoscenza per la PA (e, a certe condizioni, per gli stakeholder interessati) del parco edifici esistenti al fine di effettuare: una corretta programmazione delle misure e delle azioni a sostegno dell efficienza energetica e all integrazione delle FER negli edifici, attraverso l individuazione delle priorità di intervento; un monitoraggio degli effetti delle azioni e delle misure intraprese; un controllo di primo livello sulla verosimiglianza/correttezza della valutazione della prestazione energetica degli edifici effettuata dal certificatore energetico; uno strumento per valutare e gestire nuove possibilità di incentivo/ disincentivo in campo energetico (ad es. correlare le tasse sugli immobili anche alla loro prestazione energetica); 29
Strumenti di stima del fabbisogno del parco edilizio esistente Attività svolta da CSI Piemonte in collaborazione con PoliTO utilizzati gli output del Progetto TABULA : finanziato nell ambito del programma europeo Intelligent Energy Europe creazione di una struttura armonizzata delle tipologie edilizie europee (con focus su edifici residenziali); TABULA ha permesso di sviluppare per ogni Paese partecipante la Tipologia Edilizia Nazionale insieme di edifici residenziali modello con caratteristiche energetiche tipiche (ciascun edificio-tipo rappresenta un determinato periodo di costruzione e una determinata dimensione); TABULA ha analizzato anche due livelli di riqualificazione dell edificio-tipo: - riqualificazione tipica - riqualificazione avanzata (migliori tecnologie disponibili) -I risultati del progetto permettono l effettuazione di analisi di scenario per i decisori politici e utile anche, ad es., come base di partenza per i consulenti energetici 30
Strumenti di stima del fabbisogno del parco edilizio esistente Carta Tecnica di Torino (geometrie, numero di piani, volumetrie) + dati sull epoca di costruzione (censimento 2011) Stima fabbisogno energetico edifici esistenti Parametri progetto TABULA Immagine fornita da CSI Piemonte 31
La stima del potenziale fotovoltaico delle coperture degli edifici L applicazione più idonea per gli impianti solari (fotovoltaici ma anche termici) è quella che prevede la loro installazione sulle coperture degli edifici e, più in generale, l installazione sulle superfici disponibili degli stessi, anche in sostituzione di elementi architettonici (solare integrato), opachi e/o trasparenti 32
La stima del potenziale fotovoltaico delle coperture degli edifici CSI Piemonte e Centro Ricerche Edison studio finalizzato a individuare le strutture residenziali e commerciali sfruttabili per l installazione di questi impianti Utilizzati dati Lidar su Torino e Vercelli e shape file con le falde dei tetti Elaborazioni Geomodel su dati Lidar Perdite di producibilità dovute a ombreggiamenti Area di tetto utilizzabile (tolte le zone ombreggiate) Immagini fornite da CSI Piemonte 33
La stima del potenziale fotovoltaico delle coperture degli edifici Strumento utile per l individuazione delle superfici sfruttabili e per un predimensionamento di massima o per analisi sul potenziale complessivo del solare a livello territoriale kwp installabili per ogni segmento di tetto Producibilità annuale per ogni segmento di tetto Immagini fornite da CSI Piemonte 34
La stima del potenziale fotovoltaico delle coperture degli edifici Plugin per consultazione dati: ricerca per indirizzo, consultazione potenziale solare singola falda 35
Si ringrazia CSI Piemonte per la collaborazione! GRAZIE DELL ATTENZIONE! Ing. Stefano Caon Regione Piemonte Settore Sviluppo energetico sostenibile Corso Regina Margherita, 174 Torino Tel. 011-4321411 Fax: 011-4324961 Settore.sviluppoenergetico@regione.piemonte.it stefano.caon@mail.regione.piemonte.it http://www.regione.piemonte.it/ambiente/energia/home.htm 36