Convegno Obiettivo 2020: il Patto dei Sindaci per l energia sostenibile Perché si devono ridurre le emissioni di CO2? Alba, 29 novembre 2013 Direttore Dipartimento Energia Politecnico di Torino 1
Italia Domanda di energia primaria Italia: domanda di energia primaria per fonte. Anno 2009 (Mtep e percentuali) Domanda di energia primaria per fonte. Anni 2000-2009 (Mtep) Fonte: elaborazione ENEA su dati MSE 2
Consumi e dipendenza energetica Consumi finali di energia per settore in Italia. Anni 2000-2009 (Mtep) Dipendenza energetica, totale e per fonte, dell Italia. Anni 2000-2009 (percentuali) Fonte: elaborazione ENEA su dati MSE 3
Le rinnovabili in Italia Elettricità da fonti rinnovabili non tradizionali in Italia. Anni 1995-2009 (GWh) Fonte: Rapporto Comuni Rinnovabili 2011 di Legambiente Fonte: elaborazioni ENEA su dati Terna ed ENEA 4
Produzione di calore da fonti rinnovabili in Italia Fonte: elaborazioni ENEA 5
Strategia Energetica Nazionale (SEN): per un energia più competitiva e sostenibile Documento predisposto dal Governo Monti e sottoposto a consultazione pubblica (ottobre 2012) Definisce contesto e obiettivi della SEN Descrive in dettaglio le priorità d azione 6
Contesto 7
Scelte di fondo e obiettivi 8
Scelte di fondo e obiettivi 9
La Ricerca e l Innovazione nell Energia 10
Solare termico Fonte: Rapporto Comuni Rinnovabili 2011 di Legambiente. 11
Impianto fotovoltaico VANTAGGI - affidabilità: impianto semplice, assenza di parti in movimento - costi minimi di manutenzione - modulari: flessibilità di impiego - facilmente integrabili nelle strutture edilizie SVANTAGGI - variabilità ed aleatorietà della fonte energetica - basso rendimento - elevato costo iniziale 12
Fotovoltaico Mappa della radiazione solare media tra il 1981 ed il 2000. Fonte: GSE Solare fotovoltaico rapporto statistico 2009 Fonte: Rapporto Comuni Rinnovabili 2011 di Legambiente 13
Evoluzione della potenza e della numerosità degli impianti fotovoltaici in Italia Fonte: GSE A fine 2012 funzionavano in Italia 478.331 impianti, per una potenza installata di 16.420 MW e 18.862 GWh di energia prodotta nell anno 14
Fotovoltaico in Italia Fonte: Rapporto Comuni Rinnovabili 2011 di Legambiente. Fonte: GSE. Solare Fotovoltaico Rapporto Statistico 2009 15
Eolico VANTAGGI - energia pulita: vento, - produzione non influenzata dal ciclo giorno-notte - costo contenuto del generatore SVANTAGGI - occupazione del suolo - impatto visivo: il minieolico ha un minore impatto - rumorosità - effetti su flora e fauna - possibili interferenze con telecomunicazioni. 16
Evoluzione della numerosità e della potenza degli impianti eolici in Italia Impianti eolici in Italia Nel 2012 la potenza da eolico installata ha superato gli 8700 MW con un aprduzionedi 13,1 TWh, pari al 4,6% del totale (Dati GSE) Fonte: GSE 17
Impianti eolici per regione Distribuzione regionale % della potenza a fine 2009 Fonte: GSE 18
Impianti a biomasse VANTAGGI - utilizzo di rifiuti di altri processi di trasformazione e produzione come materia primaria - ricadute economiche ed occupazionali: incentivazione nella manutenzione di boschi, possibilità di sostituzione di zone marginali a coltura tradizionale con coltura energetica. SVANTAGGI - costi d'investimento relativamente elevati (es. sistemi di abbattimento polveri e inquinanti) - maggiori costi di gestione - alimentazione dell impianto non automatica 19
Impianti a biomasse in Italia Evoluzione della numerosità e della potenza degli impianti a biomasse in Italia Fonte: GSE 20
Impianti a biogas 21
Evoluzione degli impianti a biomasse e a biogas Evoluzione della potenza installata degli impianti a biomasse in Italia Secondo tipologia di impianto Fonte: GSE 22
Situazione a livello regionale e provinciale Distribuzione regionale della produzione da biomasse nel 2009 Fonte: GSE 23
Impianti idroelettrici VANTAGGI - emissioni inquinanti nulle - scarsa manutenzione SVANTAGGI - da valutare il possibile impianto ambientale - possibilità della diminuzione della risorsa idrica negli anni futuri - costi iniziali elevati 24
Idroelettrico Fonte: Rapporto Comuni Rinnovabili 2011 di Legambiente. 25
Evoluzione degli impianti idroelettrici installati in Italia Fonte: GSE 26
Distribuzione regionale di potenza installata nel 2009 Impianti idroelettrici Fonte: GSE 27
EFFICIENZA ENERGETICA: CASO DI STUDIO Realtà ospedaliera del Piemonte, costruzione anni 70 Circa 300 posti letto, 750 operatori sanitari 9 pianicirca 120000 m 3 L ospedale è una realtà energetica complessa 28
Interventi in ambito ospedaliero Gli Ospedali sono utenze energivore e assimilabili, in termini energetici, più a utenze industriali che a edifici a destinazione civile/residenziale L efficienza energetica è importante dato l impatto sulla collettività Il processo passa attraverso diverse fasi: Analisi energetica dei consumi e delle peculiarità di processo e di involucro edilizio Analisi dei possibili interventi passivi ed impiantistici Valutazione dei risparmi in termini economici Individuazione dello scenario operativo per la realizzazione degli interventi 29
Audit energetico di una struttura ospedaliera nell area torinese FABBISOGNO TERMICO (dati di consumo sui combustibili...) FABBISOGNO ELETTRICO (dati misurati da contatore...) MISURE E TENDENZE DI CONSUMO per ampliamenti nuove installazioni... DATI CLIMATICI (stazioni di misura A.r.p.a...) 18.000 FABBISOGNO ENERGETICO ANNUALE MISURATO 3500 16.000 3000 14.000 12.000 2500 [MWh] 10.000 8.000 2000 1500 [G.G] 6.000 4.000 1000 2.000 500 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 0 Energia elettrica Contenuto termico gasolio Gradi giorno riscaldamento effettivi Gradi giorno riscaldamento UNI 30
AUDIT ENERGETICO: fabbisogno termico mensile CONSUMI TERMICI (contenuto termico) A CONFRONTO TRIENNIO 2010 2012 Energia termica CRITICITA POSSIBILI Difficoltà nell identificare un profilo medio di consumo dovuto a modifiche impiantistiche e/o variazioni di assetto della realtà ospedaliera (entrata in servizio nuovi reparti, variazione di gestione e/o combustibile). Confronto con altre realtà ospedaliere per identificare possibili anomalie 31
AUDIT ENERGETICO: fabbisogno elettrico mensile Energia elettrica CONSUMI ELETTRICI MENSILI TRIENNIO 2010 2012 Dati misurati da contatore Consumi elettrici rilevanti nei mesi estivi (condizionamento per mezzo di Unità Trattamento Aria) Energia elettrica CONSUMO ELETTRICO MENSILE TIPO DEL PRESIDIO Il fabbisogno elettrico mensile viene determinato sulla base dei dati misurati nel triennio di riferimento. 32
IL RUOLO DELLE ESCO NELL INTERVENTO DI EFFICIENZA ENERGETICA ESCO: Alla Società ESCOche è fornisce affidato i l audit servizi energetico, energetici, ovvero la progettazione, altre misure di il finanziamento, miglioramento dell efficienza l installazione energetica, e la messa ad un potenziale a norma, beneficiario la gestione ( A.S.L) e la manutenzione degli impianti accettando un certo margine di rischio finanziario. Contratti di tipo First Out (tipico 5 anni) beneficio 100% ESCO con cessione impianti al beneficiario al termine del contratto, mutuo Ilcontratto pagamento dalladei ESCO servizi forniti si basa totalmente o parzialmente sul miglioramento Contratti di dell efficienza tipo Shared energetica Saving, con conseguito ripartizione e sul dei benefici raggiungimento e degli durata altri criteri più lunga di rendimento (10 anni), stabiliti. mutuo contratto dalla ESCO. Contratti di tipo Guaranteed Saving, con finanziatore diverso dalla ESCO, contratto di finanziamento sottoscritto dal beneficiario, ESCO responsabile del rendimento del sistema energetico. RESPONSABILITA SUL CONSEGUIMENTO DEI RISULTATI: Più si riducono i CONSUMI dell ASL Più aumenta la REMUNERAZIONE della ESCO. 33
EFFICIENZA ENERGETICA CASI DI STUDIO Energia termica Analizzati diversi scenari tecnologici Scenario ottimale (trigen+fv+led); Ulteriore margine di efficienza 20% su EE (sost. 50% lampade), CO2 savings 800 ton/y; Cogenerazione 50% EE, utilizzo cascami termici per freddo: CO2 savings 1200ton/y; 34
BENEFICIO AMBIENTALE OTTENUTO Utenza frigorifera chiller elettrico 12,4% Integrazione termica necessaria 37,1% Cogenerazione Energia elettrica fornita al carico 14,7% Calore recuperato 15,8% Energia elettrica ceduta alla rete 0,5% Integrazione elettrica necessaria 19,7% Utenza frigorifera assorbitore 7,3% Integrazione termica necessaria 36,3% Trigenerazione Utenza frigorifera chiller elettrico 5,1% Energia elettrica fornita al carico 18,7% Calore recuperato 22,2% Energia elettrica ceduta alla rete 1,1% Integrazione elettrica necessaria 9,3% Trigenerazione + Fotovoltaico + LED Utenza frigorifera assorbitore 7,3% Integrazione termica necessaria 36,5% Utenza frigorifera chiller elettrico 5,1% Calore recuperato 22,3% Integrazione elettrica Fotovoltaico 0,4% Energia elettrica fornita al carico 17,7% Energia elettrica ceduta alla rete 2,3% Integrazione elettrica necessaria 8,4% TEP -19% MWh -13% TCO 2-11% TEP -19% MWh -27% TCO 2-13% TEP -19% MWh -27% TCO 2-17% 35/
BENEFICIO ECONOMICO Punti a favore Soluzione impiantistica consolidata ed efficace per il tipo di utenza IRR progetto post tax superiore al 10% Pay Back time 5.5 anni Beneficio annuo ospedale [% su bolletta energetica iniziale] 8-10 % Durata contrattuale efficace 9 anni Perché si devono ridurre le emissioni di CO2? Non solo perché conviene all ambiente ma anche perché aiuta la Spending Review 36/
Grazie per l attenzione! marco.masoero@polito.it 37
Grazie per l attenzione! marco.masoero@polito.it 38