Risparmio energetico e fonti rinnovabili Situazione e possibilità nella provincia di Parma
due parole sul contesto
Energia e ambiente Già nel nella redazione del Sesto Piano di azione ambientale 2002/2010 UE (consultazioni avviate nel 1999) si riporta: porre in evidenza i cambiamenti climatici come la sfida principale per i prossimi 10 anni Pertanto il programma si prefigge l'obiettivo a lungo termine di limitare a 2 C l aumento globale massimo della temperatura rispetto ai livelli del periodo preindustriale e di mantenere la concentrazione di CO2 al di sotto di 550 ppm. A più lungo termine ciò comporterà probabilmente una riduzione complessiva delle emissioni di gas a effetto serra del 70 %.. la Comunità dovrebbe elaborare misure in materia di adeguamento alle conseguenze del cambiamento climatico
Energia e ambiente Riscaldamento globale Il settore energetico è la fonte principale di emissioni di CO2, il gas ad effetto serra più rilevante. Tutte le combustioni di combustibili tradizionali generano CO2 (riscaldamento domestico, trasporti, centrali termoelettriche a gas o carbone ecc.) Inquinamento locale L utilizzo di combustibili fossili genera comunque la produzioni di inquinanti che incidono sulla salute (NOx, CO, polveri ecc.) Ridurre gli sprechi di energia ed utilizzare fonti energetiche alternative riduce gli impatti ambientali dell attività umana
Costi dell energia 70$ Negli ultimi tre anni la tariffa media del gas è cresciuta del 20%, mentre l'energia elettrica ha registrato un aumento del 26,4% COSTI BOLLETTA GAS Fonte Federconsumatori
Energia e politica internazionale
Energia e politica internazionale Da chi preferiresti acquistare il tuo carburante? Pubblicità per la diffusione del bioetanole come combustibile, all interno degli USA
Situazione Provincia consumi elettrici provinciali 3500 milioni kwh 3000 7290 kwh /ab 2500 DOMESTICO 2000 TERZIARIO 1500 2645 kwh /ab 1000 INDUSTRIA AGRICOLTURA 500 0 2005 2000 1995 1990 1985 1980 Aumento agricoltura 108% Aumento domestico 115% Aumento totale 170% Aumento terziario 397%
Situazione Provincia consumi provinciali gas metano 1.200 milioni mc 1.000 Termoelettrico 800 Industria 600 civile 400 Autotrazione 200 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 - Aumento civile + 30% Ripartizione consumi di energia domestici Riscaldamento domestico + acqua calda circa 85% totale consumi Acqua calda 15 % circa totale consumi
Situazione Provincia 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 Autotrazione civile Industria Termoelettrico 20,00 10,00 ge n n fe aio bb ra io m ar zo ap ri m le ag gi gi o ug no lu gl i ag o se osto tte m br ot e to no bre ve m di bre ce m br e 0,00
Sprechi di energia? Nell'ipotesi di un appartamento di 100 metri quadri a Bolzano, il costo annuo di riscaldamento di una casa in classe A (con i migliori interventi di isolamento) e sistemi di riscaldamento ad energie rinnovabili viene preventivato in circa 160 euro, contro i 1.500-2000 spesi per il riscaldamento di una costruzione tradizionale.
Evoluzioni attese Protocollo Kyoto Obiettivo UE riduzione emissioni serra all'8% rispetto al 1990 entro il 2012 Obiettivo per l'italia: riduzione del 6,5% Marzo 2007 Il Consiglio europeo ha approvato all'unanimità il piano d'azione per la politica energetica Si indica indica un "obiettivo vincolante del 20% entro il 2020 del totale dei consumi di energia da fonti rinnovabili Rispetto ai mix di fonti l unico minimo vincolante per ogni paese membro è quello minimo sui biocombustibili, fissato al 10%. Riduzione emissioni gas serra del 20% rispetto alle emissioni del 1990
Interventi razionalizzazione energia a livello locale 1 ) Risparmio energetico 2) Utilizzo fonti di energia rinnovabili a livello locale
Risparmio energetico Isolamento esterno a cappotto Isolamento esterno con intonaco isolante Isolamento di solaio su zona non riscaldata, mediante cappotto Fonte ENEA
Incentivi per il risparmio energetico Agevolazioni fiscali per la riqualificazione energetica degli edifici. La Finanziaria 2007 prevede l innalzamento dal 36% al 55%la percentuale di detrazione fiscale per: interventi di riduzione dei consumi energetici per riscaldamento invernale almeno del 20 % rispetto ai valori di legge per i nuovi edifici (fino a un ammontare di detrazione di 100.000 euro suddivisi in tre anni); interventi specifici su pareti e finestre (fino ad un ammontare di detrazione di 60.000 euro in tre anni). interventi atti all installazione di pannelli solari (fino a un ammontare di detrazione di 60.000 euro in 3 anni). incentivare la sostituzione di vecchie caldaie con altre ad alta efficienza energetica (fino a un ammontare di 30.000 euro in 3 anni).
Incentivi per il risparmio energetico Interventi che comportano un aumento dell isolamento termico degli elementi costituenti l involucro edilizio, comprensivi delle opere provvisionali ed accessorie (es. fornitura e messa in opera di materiale coibente - demolizione e ricostruzione dell elemento costruttivo, realizzazione cappotti esterni, ecc.) Interventi che comportano un aumento dell isolamento termico delle finestre comprensive degli infissi (Es. miglioramento delle caratteristiche termiche delle strutture esistenti con fornitura e posa in opera di una nuova finestra comprensiva di infisso o sostituzioni dei componenti vetrati esistenti) Interventi impiantistici concernenti la climatizzazione invernale e/o la produzione di acqua calda (Es. Fornitura e posa in opera di tutte le apparecchiature termiche, meccaniche, elettriche ed elettroniche, nonché delle opere idrauliche e murarie necessarie per la realizzazione a regola d arte di impianti solari termici, anche in integrazione con impianti di riscaldamento; Fornitura e posa in opera di tutte le apparecchiature termiche, meccaniche, elettriche ed elettroniche, nonché delle opere idrauliche e murarie necessarie per la sostituzione di impianti di climatizzazione invernale con impianti dotati di caldaie a condensazione.
Incentivi per il risparmio energetico La detrazione spettante, calcolata applicando la percentuale del 55% all ammontare delle spese sostenute e considerando i predetti limiti massimi, va ripartita in 3 rate annuali di pari importo. Si ipotizzi, ad esempio, che per l installazione di pannelli solari sia sostenuta una spesa pari a 65.455. La detrazione complessivamente spettante, pari a 36.000,25 ( 65.455 x 55%), potrà essere utilizzata da parte del soggetto interessato nelle seguenti misure: - anno 2007 12.000 - anno 2008 12.000 - anno 2009 12.000. NB Attenzione a non oltrepassare il limite dell irpef da pagare In questo caso può essere utile utilizzare la detrazione del 36% in 10 anni su na quota parte dell investimento. Per dettagli http://efficienzaenergetica.acs.enea.it/ Agenzia entrate: tel 848 800 444
Valutazioni economiche di moderna caldaia a legna Studio commissionato da Regione Lombardia ABITAZIONE DA 400 MQ; IMPIANTO A LEGNA Fabbisogno energetico stimato per riscaldamento e acqua sanitaria: 90.000 kwh/anno pari a: - 9.400 m3/anno di metano - 9.000 litri/anno di gasolio - 12.500 litri/anno di gpl -260 quintali/anno di legna da ardere stagionata Descrizione impianto: Caldaia a fiamma inversa da 40 kw, centralina di regolazione, accumulatore inerziale 2000 litri, bollitore sanitario 300 litri Investimento ipotizzato: 18.000 compresa installazione e IVA 20%?? Detrazione Irpef 36% = 6.480 Costo da ammortizzare: 18.000 6.480 = 11.520 Spesa per legna: 260 q.li a 11,00 /q.le = 2.860 /anno Detrazione fiscale 36% in 10 anni Confronto legna - metano Metano risparmiato: 9.400 m3 a 0,52 /m3 = 4.890 /anno Risparmio di esercizio: 4.890 2.860 = 2.030 /anno (41%) Tempo di ripagamento dell investimento: 11.520/2.030 = 5,7 anni. Tempo di ripagamento dell investimento nel caso costo legna = 0: 11.520/4.890 = 2,3 anni Confronto legna - gasolio Gasolio risparmiato: 9.000 l a 0,83 /l = 7.470 /anno Risparmio di esercizio: 7.470 2.860 = 4.610 /anno (62%) Tempo di ripagamento dell investimento: 11.520/4.610 = 2,5 anni. Tempo di ripagamento nel caso costo legna = 0: 11.520/7.470 = 1,5 anni Confronto legna - gpl Gpl risparmiato: 12.500 l a 0,62 /l = 7.750 /anno Risparmio di esercizio: 7.750 2.860 = 4.890 /anno (63%) Tempo di ripagamento dell investimento: 11.520/4.890 = 2,4 anni. Tempo di ripagamento nel caso costo legna = 0: 11.520/7.750 = 1,5 anni
Energie rinnovabili Solare: termico e fotovoltaico Utilizzo fonti di energia rinnovabili a livello locale Idroelettrico Eolico Biomasse
Energie rinnovabili Solare: termico e fotovoltaico Utilizzo fonti di energia rinnovabili a livello locale Idroelettrico Eolico In generale, secondo l'art. 12 del D.Lgs 387, gli impianti per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili (e le opere connesse) possono essere realizzate anche in zone classificate come agricole dai piani urbanistici. Biomasse
Solare termico Utilizzo E una tecnologia che sfrutta l'energia del sole per il riscaldamento di acqua o aria. L'applicazione più diffusa è quella per produrre acqua calda sanitaria (ACS), e secondariamente per il riscaldamento domestico associato ad impianti a pavimento. Il termine "pannello solare" viene utilizzato nel linguaggio comune sia per indicare sistemi di produzione di calore, che di energia elettrica. In questo secondo caso non si è più nel campo del "solare termico" ma del "fotovoltaico". Componenti fondamentali I pannelli, o collettori, all'interno dei quali viene riscaldato il liquido del circuito, e il serbatoio di accumulo all'interno dei quali si immagazzina l'acqua calda prodotta.
Solare termico Tipologia Impianti a circolazione naturale hanno il serbatoio di accumulo posto al di sopra dei collettori e il liquido circola spontaneamente nei tubi per differenza di temperatura
Solare termico Tipologia Impianti a circolazione forzata: prevedono una pompa per la circolazione dei liquidi e possono avere il serbatoio di accumulo al di sotto dei collettori (generalmente in un locale al di sotto del tetto).
Solare termico Fonte : progetto Europeo Altener Qualisol Impianto a circolazione naturale per il riscaldamento dell acqua senza caldaia ausiliaria
Solare termico Fonte : progetto Europeo Altener Qualisol Impianto a circolazione naturale per il riscaldamento dell acqua con caldaia istantanea
Solare termico Fonte : progetto Europeo Altener Qualisol Impianto a circolazione forza per il riscaldamento dell acqua
Solare termico Impianto a circolazione forza per il riscaldamento domestico e dell acqua sanitaria.
Solare termico Impianto a circolazione forza per il riscaldamento domestico e dell acqua sanitaria. Fonte: www.carlieuklima.it
Solare termico Considerazioni economiche Valori medi, in assenza di sovvenzioni, sono di circa 7-10 anni ma possono scendere a 4 anni sostituendo scaldabagni elettrici. Per interventi di ristrutturazione è comunque possibile beneficiare della detrazione IRPEF del 55% recuperabile in 3 anni (Finanziaria 2007), che abbassa drasticamente i tempi di ammortamento.
Solare fotovoltaico Utilizzo La tecnologia fotovoltaica consiste nella trasformazione diretta della luce solare in energia elettrica senza parti meccaniche in movimento, utilizzando le proprietà di alcuni materiali semiconduttori. Per avere un impianto di potenza di 1 kwp occorrono circa 8-10 m2 di pannelli, che alle nostre latitudini possono produrre circa 1100 kwh di energia elettrica all'anno. Componenti fondamentali Gli impianti fotovoltaici sono costituiti essenzialmente dai pannelli, nei quale avviene la trasformazione dell'energia solare, e dai dispositivi che trasformano la corrente continua dei pannelli in corrente alternata (l'inverter) e che rendono stabile la qualità della potenza in uscita (trasformatore, rifasatore e sistema di filtraggio).
Solare fotovoltaico 20 KWp 20 KWp
Solare fotovoltaico Conto energia TARIFFE /kwh Impianti al suolo o non integrati Impianti parzialmente integrati Impianti integrati Da 1 a 3 KW 0,4 0,44 0,49 Tra 3 e 20 kw 0,38 0,42 0,46 Oltre 20 kw 0,36 0,40 0,44 Potenza Incrementi del 5% per autoproduttori, scuole, sostituzione coperture in eternit, impianti di comuni con meno di 5000 ab Fino al 30% per contestuali interventi di risparmio energetico su unità immobiliari o edifici Per dettagli http://www.gsel.it/ita
Aspetti economici produzione EE da fonti rinnovabili Conto energia Tariffa garantita per 20 anni Non cumulabilità a finanziamenti in conto capitale eccedenti il 20% Non cumulabile a certificati verdi o bianchi Non cumulabili alla detrazione irpef 36% Uscirà un provvedimento dell Autorità per l energia che esplicherà modalità e tempi per l erogazione delle tariffe
Solare fotovoltaico Conto energia Es. Impianto da 3 kw con incentivo conto energia 0,49 /kwh, scambio sul posto e completo utilizzo energia prodotta Costo impianto 24.000 Ogni kw produce circa 1.100 kwh di EE all anno Produzione annua 1.100 x 3 = 3.300 kwh Entrate da conto energia 0,49 x 3.300 = 1.617 Minori spese da scambio sul posto 0,18 x 3.300 = 594 TOTALE guadagni 2.211 /anno Nel caso di vendita al posto dello scambio sul posto ho il guadagno di circa 0,09 /kw, per un totale di 297 /anno. I guadagni complessivi divengono 1914 /anno
EOLICO Grandi impianti: impianti di generazione di energia competitivi con le grandi centralitermoelettriche a combustibile fossile Mini eolico l'idea è di realizzare piccoli impianti dedicati alla singola attività agricola, manifatturiera o di servizio, nell'ottica dell'autoconsumo risparmiando sul costo delle bollette La convenienza dipende sempre dal grado di ventosità
EOLICO Grandi impianti Potenza singola turbina 250 kw- 2.000 kw Diametri pale 25-60 m (fino a 80m) Generalmente vengono realizzati impianti costituiti da più aerogeneratori (fattorie eoliche o wind-farm ) Impianto Varese Ligure La tecnologia in se è un buon investimento tuttavia i costi e la redditività dipendono fortemente dalle strutture accessorie (allacci, strade ecc.) In condizioni ottimali e impianti di grandi dimensioni i costi possono essere di 1.000 al kw installato
EOLICO Con condizioni di vento idonee P=20 kw ha una producibilità di oltre 30 MWh/a Fonte Blue Mini power
EOLICO Impianto Windsave da 1 kw già disponibile in Inghilterra
Idroelettrico E una risorsa disponibile ovunque esista un sufficiente flusso d'acqua costante. L'energia si ottiene sfruttando la caduta d'acqua attraverso un dislivello, oppure sfruttando la velocità di una corrente d'acqua. La potenza di un impianto che utilizza una caduta dipende da due fattori: la portata il salto: La potenza di un impianto che utilizza una corrente d'acqua, invece, dipende dalla velocità della corrente e dalla superficie attiva della turbina collocata
Idroelettrico Micro Impianti: Potenza < 100 kw; Mini Impianti: Potenza compresa tra i 100 ed i 1000 kw; Piccoli Impianti: Potenza compresa tra 1 e 10 MW; Grandi Impianti: Potenza > 10 MW (per la normativa italiana > 3 MW)
Idroelettrico A differenza degli impianti di potenza maggiore, che richiedono quasi sempre la realizzazione di laghi artificiali dove immagazzinare l acqua, i mini impianti idroelettrici funzionano come i vecchi mulini (ovviamente con moderne soluzioni tecnologiche) e si integrano nell ecosistema naturale, utilizzando direttamente la portata del corso d acqua. Tra le possibilità recenti per le micro installazioni vi sono gli impianti inseriti in un canale o in una condotta per approvvigionamento idrico: essi consentono di sfruttare l energia posseduta dall acqua nel tratto terminale della condotta in pressione,
Aspetti economici produzione energia elettrica da fonti rinnovabili Scambio sul posto (disponibile per impianti a FER entro 20 kw di potenza) Vendita EE Certificati verdi Conto energia per il fotovoltaico Strumenti finanziari (PSR, bandi nazionali e regionali) Agevolazioni fiscali (IVA 10% ecc.)
Aspetti economici produzione EE da fonti rinnovabili Scambio sul posto Lo scambio sul posto è un regime semplificato applicabile agli impianti che producono EE da fonti rinnovabili fino a 20 KW di potenza elettrica. Consente di scalare dalla propria bolletta la quantità di energia autoprodotta e autoconsumata durante il corso dell anno, attraverso un conguaglio ingressi uscite. La condizione è che sia in essere un contratto di fornitura di energia. Eventuali maggiori produzioni nel corso di un anno possono essere utilizzati nel corso dei tre anni successivi. Il vantaggio su ogni kwh prodotto dipende dal contratto di fornitura e può variare da 0,11 a 0,18 /kwh Il regime di scambio sul posto permette di beneficiare di agevolazioni burocratiche e fiscali rispetto ai soggetti produttori veri e propri Es. eolico 20 kw x 1500h = 30.000 kwh = 30 MWh pari a circa 4500 annui risparmiati
Aspetti economici produzione EE da fonti rinnovabili Considerazioni generali: Potenza elettrica impianto (la taglia) Energia prodotta impianto kw kwh (1.000 kw= 1 MW) (1.000 kwh= 1 MWh) La capacità di produzione dipende dalle ore di funzionamento e dalla taglia Es. Impianto eolico da 20 kw funzionante mediamente 1500 h produce: 20 x 1500 = 30.000 kwh = 30 MWh Impianto a biomassa di potenza elettrica 300 kw funzionante 7500 h produrrà: 300 x 7500 = 2.250.000 kwh= 2.250 MWh
Aspetti economici produzione EE da fonti rinnovabili Certificati verdi Il D. Lgs. n 79 del 1999, ha introdotto l obbligo per i grossi produttori ed importatori, di immettere in rete energia elettrica prodotta da impianti alimentati da fonti rinnovabili per una percentuale minima rispetto al totale dell energia elettrica prodotta o importata nell anno precedente. Tale percentuale minima viene aumentatata di anno in anno. L adempimento all obbligo può avvenire anche attraverso l acquisto da terzi dei diritti di produzione da fonti rinnovabili. Questa opzione genera quindi una richiesta di energia "verde" che da vita ad un vero e proprio mercato. L'unità di scambio di questo mercato è il "certificato verde" titolo emesso dal dal GSE (Gestore servizio elettrico nazionale) che attesta la produzione di energia da fonti rinnovabili
Aspetti economici produzione EE da fonti rinnovabili Certificati verdi Agli impianti che producono EE da fonti rinnovabili viene riconosciuta la possibilità di emettere certificati verdi per 12 anni La grandezza minima di un certificato verde è di 50 MWh (con arrotondamento commerciale, da 26 MWh) Il valore del certificato verde è determinato dall andamento del mercato degli scambi ed è quindi variabile, tuttavia il suo valore viene regolato da un meccanismo di controllo che ne impedisce un crollo di valore. Il valore di riferimento per il 2005 è stato di 108,9 /MWh (0,11 /kwh). Tale valore si somma al prezzo con cui l impianto vende l energia elettrica (in media tra i 0,05 e i 0,09 /kw)
Aspetti economici produzione EE da fonti rinnovabili Certificati verdi Esempio Impianto a biomassa di potenza elettrica 300 kwe funzionante 6800 ore Produzione annua 300 x 6800 = 2.040.000 kwh= 2.040 MWh Le entrate per ogni megawatt prodotto sono : 90 di vendita dell energia + 108 per i certificati verdi = 198 Per un totale di entrate annue di: 2040 x 198 = 403.920 all anno A questo si può aggiungere il guadagno di vendita calore in teleriscaldamento
Problemi di connessione Allaccio alla rete impianti a fonti rinnovabili Fino a 20 kw tendenzialmente vado in linee a bassa tensione e se ho un contratto di fornitura beneficio dello scambio sul posto (mi relaziono con l impresa distributrice) Per gli altri casi occorre sempre sentire il gestore della rete per verificare dove è possibile allacciarsi. Il gestore ha l obbligo di allacciare chi lo richiede, ma non è detto che la soluzione tecnica minima (STM) che individua sia conveniente per il proponente Per potenze che richiedono l allaccio in media tensione la richiesta di parere al gestore della rete è onerosa (1.250 ). Procedendo nella realizzazione si richiede una progettazione di dettaglio.
Risparmio energetico e fonti rinnovabili Situazione e possibilità nella provincia di Parma
Aspetti economici produzione EE da fonti rinnovabili COSTI PRODUZIONE ENERGIA ELETTRICA DA VARIE FONTI Da Sole 24 Ore gennaio 2007
Sprechi di energia? Una casa tradizionale costruita nel dopoguerra consuma fino a 150 kwh per metro quadro all anno (circa 15 litri gasolio per metro quadrato all anno). CasaClima A: ha un fabbisogno termico inferiore a 30 kwh per metro quadro all anno. La CasaClima A viene anche chiamata casa da tre litri, perché necessita di tre litri di gasolio all anno. CasaClima B: ha un fabbisogno termico inferiore a 50 kwh per metro quadro all anno. La CasaClima B viene anche chiamata casa da cinque litri, perché necessita di cinque litri di gasolio per metro quadro di casa all anno. Può essere realizzata con costi di costruzione di circa il 5% in più rispetto alla casa tradizianale con un risparmio annuo sulla bolletta di oltre il 60%.