Quaderno guida applicativo delle Fonti Rinnovabili di Energia

Provincia di Padova Assessorato all’Ambiente

Quaderno guida applicativo delle fonti rinnovabili di energia A cura di:

Massimo Galtarossa - Michele Chieregato

Provincia di Padova Assessorato all’Ambiente

Quaderno guida applicativo delle fonti rinnovabili di energia A cura di:

Massimo Galtarossa - Michele Chieregato

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Provincia di Padova

Il Quaderno guida applicativo delle fonti rinnovabili di energia è una delle iniziative che la Provincia di Padova sta realizzando nell’ambito della funzioni attribuite in questo campo con il D.Lgs. 112/98 e la L.R. 11/2001.

L’approccio al settore dell’energia deve rendere consapevoli tutti i cittadini delle opportunità attualmente esistenti per ridurre i consumi e i costi dell’energia utilizzata. L’approssimarsi dell’esaurimento di alcuni tipi di combustibili rende urgente scelte strategiche di carattere politico, ma ogni cittadino può contribuire a diversificare le fonti di energia e ottenere significativi risparmi economici. A ciò si deve aggiungere l’irrinunciabile beneficio che si potrà arrecare all’ambiente nel suo complesso riducendo le emissioni di gas serra e di inquinanti dell’atmosfera, rilevatisi

Assessorato all’Ambiente

pericolosi in questi ultimi anni.

Il risparmio energetico, un tempo ritenuto solo possibilità, oggi si sta rilevando una necessità anche per le opportunità che si possono aprire per le aziende di realizzare nuovi sistemi e prodotti volti al risparmio energetico.

Con questa pubblicazione si spalanca un nuovo scenario che vede la Provincia protagonista nel favorire l’utilizzo di energie alternative, il risparmio energetico, la compatibilità ambientale e lo sviluppo sostenibile del territorio.

Il Presidente

L’Assessore all’Ambiente

Vittorio Casarin

Roberto Marcato

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Provincia di Padova

Assessorato all’Ambiente INDICE

PREMESSA

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INTRODUZIONE

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RICHIAMI DI ENERGETICA

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CONSUMI E COSTI DELLE FAMIGLIE

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COME RIDURRE LA SPESA ENERGETICA

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STILE DI VITA

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13

L’EFFICIENZA ENERGETICA

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L’ETICHETTATURA ENERGETICA

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17

CHI PIÙ SPENDE MENO SPENDE

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CONSIGLI PER GLI ACQUISTI

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LE FONTI PRIMARIE

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21

LE FONTI CONVENZIONALI O NON RINNOVABILI

pag.

21

LA COGENERAZIONE

pag.

22

LE FONTI RINNOVABILI

pag.

24

L’ENERGIA IDROELETTRICA

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LA FONTE EOLICA

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L’ENERGIA SOLARE

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LA TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA

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IL SOLARE TERMICO

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33

LA FONTE GEOTERMICA

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LE BIOMASSE

pag.

38

pag.

42

E “20 LUGLIO 2004”

pag.

45

LE E.S.Co.

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46

E LE FONTI RINNOVABILI

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BIBLIOGRAFIA

pag.

50

POLITICHE PER L’EFFICIENZA ENERGETICA, LE FONTI RINNOVABILI E LA SOSTENIBILITÀ L’ITALIA E KYOTO: I DECRETI “24 APRILE 2001”

LEGISLAZIONE PER L’EFFICIENZA ENERGETICA

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Provincia di Padova

Assessorato all’Ambiente PREMESSA In quest’epoca di strisciante incertezza anche nelle società più evolute ed economicamente agiate è tornato prepotentemente alla ribalta il tema del risparmio energetico. La consapevolezza dell’esauribilità delle fonti di energia tradizionali, l’insicurezza legata al loro approvvigionamento, il loro costo fortemente fluttuante attorno ad un trend decisamente crescente oltre alla presa di coscienza di quali siano i riflessi sull’ambiente di un loro utilizzo non accorto, raccoglie attorno a questi argomenti soggetti sia pubblici che privati con interessi politico-culturali oltre che economici diversi ma spesso accomunati nel medesimo obiettivo di rivalorizzazione e risanamento del territorio locale.

In questo contesto di forte attenzione verso il “sistema energia” le prime aperture verso strumenti finanziari innovativi tesi ad incentivarne la razionalizzazione negli usi finali, possono tradursi in un effetto moltiplicatore accelerando il processo di efficientizzazione e contribuendo al tempo stesso al risanamento dell’ambiente.

Questo quaderno si pone dunque l’obiettivo di fornire un panorama completo, pur nella sua semplicità di linguaggio e nella sua ridotta dimensione, di quali siano gli strumenti tecnici ed economici oggi a nostra disposizione per affrontare con consapevolezza le scelte energetiche di tutti i giorni; scelte grazie alle quali possiamo contribuire all’uso razionale ed eco-compatibile dell’energia massimizzando il risultato globale oggi da tutti ricercato.

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Provincia di Padova INTRODUZIONE La variabilità dell’aspetto morfologico del nostro territorio assieme alla ricchezza del sapere della nostra gente ha portato il nostro paese ad uno sviluppo che altri ci invidiano.

Sviluppo che ha fondamenta nel sapiente utilizzo delle risorse locali grazie all’ingegno dei residenti, testimonianza capillare di un processo evolutivo che deve essere oggi inserito, facendosene guida, in un contesto di sostenibilità ambientale.

Nonostante tanta lungimiranza in passato, tralasciando le brevi parentesi delle crisi petrolifere degli anni settanta, non si è però posta mai molta attenzione al problema energetico-ambientale. Questo ci porta oggi a dover recuperare posizioni con interventi a volte drastici quali ad esempio i distacchi programmati o la chiusura dei centri urbani al traffico automobilistico. Nel trasformare l’energia delle fonti primarie in energia meccanica, elettrica o termica si dovrà infatti tenere conto della necessità di comprimere i consumi a parità di efficienza dei servizi prestati.

La necessità di diminuire l’inquinamento ambientale come pure la dipendenza dai combustibili fossili ci ha indotto a rivedere teorie che fino a ieri potevano sembrare risolutive: credevamo di avere acquisito la capacità di produrre e consumare in maniera illimitata.

Un’illusione gravida di conseguenze negative sostenuta dalla cieca fede in una scienza che tutto sa comprendere e dalla possibilità di utilizzare strumenti e tecniche che ci fanno credere onnipotenti.

Dobbiamo comprendere, realmente, che “bruciare” combustibili fossili è come bruciare mobili preziosi di famiglia, ossia beni così pregiati che non possiamo permetterci di usare in maniera impropria e con avidità illimitata. Cosiccome un buon padre di famiglia non dilapida il proprio patrimonio ma sacrifica i propri futili desideri per il futuro dei figli noi abbiamo il dovere di consegnare alle generazioni future un ambiente integro dove vivere e prosperare. Dobbiamo ricordare che il pianeta non appartiene solo all’uomo di oggi ma anche a quello di domani.

Questi sono validi motivi perché ognuno di noi accresca la propria consapevolezza anche in ambito energetico e guidi le proprie scelte individuali, non uniformandosi allo sdegno e all’ipocrisia collettiva che un superficiale esame dell’immediato comporta. Solo la responsabilizzazione individuale potrà portare risposte razionali alle nostre necessità.

Assessorato all’Ambiente RICHIAMI DI ENERGETICA Al fine di meglio comprendere il contenuto delle pagine seguenti richiamiamo alcuni concetti di base.

Nell’elaborare un’analisi energetica in merito alla fruizione di un certo servizio è necessario valutare alcune grandezze fondamentali che ne caratterizzano il fabbisogno energetico in termini sia quantitativi che qualitativi: 1. la quantità di energia: ovvero la forza lavoro necessaria per la fruizione di quel certo servizio; 2. la potenza: ovvero la capacità di soddisfare un certo fabbisogno di energia nell’unità di tempo; 3. il tempo: ovvero il periodo per cui si fruisce di quel determinato servizio; 4. il costo unitario della forma di energia utilizzata. essenzialmente si tratta della quantità di energia, ovvero della forza lavoro necessaria per la fruizione di quel certo servizio, la potenza, che rappresenta la capacità di soddisfare un certo fabbisogno di energia nell’unità di tempo, il tempo, per cui si fruisce di quel determinato servizio, ed il costo unitario della forma di energia utilizzata Il Sistema Internazionale di unità di misura regola l’utilizzo delle unità di misura fondamentali per ciascuna grandezza, soffermiamoci su quelle che ci sono necessarie per elaborare un’analisi energetica: Grandezza Energia Potenza

Unità joule watt

Simbolo J W

Grandezza base Kg x m2 / s2 (Forza x Spostamento) J x s-1=kg x m2/s3 (Energia/Tempo)

Tab. 1: Sistema Internazionale - Grandezze energetiche.

Nella prassi comune vengono ancora utilizzate, pur non essendo ammesse dal Sistema Internazionale, altre unità di misura energetiche: Grandezza Energia Energia Potenza

Unità kilocaloria (o Caloria) kilowattora kilocaloria per ora

Simbolo kcal kWh Kcal/h

Equivalenza 1 kcal = 4.186,8 J = 4,1868 kJ 1 kWh= 3.600 kJ = 860 kcal 1 kcal/h = 1,163 W

Tab. 2: Grandezze energetiche di uso comune.

É utile inoltre ricordare alcuni multipli delle varie unità: Suffisso k - chilo G - giga

Valore 1 x 103 1 x 109

Suffisso M - mega T - tera

Valore 1 x 106 1 x 1012

Tab. 3: tabella dei multipli più utilizzati in ambito energetico.

Nella redazione di un bilancio energetico, quando si vogliano ad esempio confrontare due tecnologie diverse in grado di fornire uno stesso servizio (pensiamo ad esempio alla produzione di acqua calda tramite boiler elettrico o a gas), è necessario poter paragonare forme di energia primarie differenti.

Dobbiamo infatti ricordare come l’energia che noi utilizziamo per alimentare i nostri apparecchi, sia essa meccanica, elettrica o chimica, è quasi sempre una fonte di energia secondaria ossia derivata da una fonte di energia che si suol definire primaria.

Nel settore energetico è stata introdotta dunque una nuova unità di misura, al fine di confrontare fonti di energia primaria diverse fra loro, il tep (tonnellata equivalente di petrolio) ovvero la quantità di energia che può essere ricavata da una tonnellata di petrolio.

Un tep corrisponde a 41,9 GJ ovvero 11.600 kWh. In relazione a quale sia la tecnologia utilizzata e il suo rendimento di conversione, sarà diversa, a parità di energia secondaria prodotta, la quantità di energia primaria utilizzata.

Espressa perciò queste quantità in tep è possibile confrontare due entità differenti.

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Provincia di Padova CONSUMI E COSTI DELLE FAMIGLIE Auto, caldaie, scaldabagno, frigoriferi, televisori, computer, lampade, condizionatori, forni a microonde… strumenti indispensabili per il nostro stile di vita. Quando poi una bolletta troppo onerosa ci obbliga a dover fare i conti con un eccessivo consumo di energia ci accorgiamo che il lavoro svolto da ognuno di questi strumenti ha un preciso costo e che questi costi, sommati, incidono pesantemente nella gestione economica generale della nostra famiglia come in quella di qualsiasi altra attività.

Famiglia nella gestione economica

Il consumo complessivo e di conseguenza la nostra bolletta energetica, non è però un caso. Alla base di ciò vi è infatti il singolo utilizzo, spesso esagerato o non necessario.

Oggi le famiglie sono responsabili per circa il 30% dei consumi energetici italiani complessivi, con una spesa media mensile di 300 e, contribuendo per circa il 27% alle emissioni nazionali di gas inquinanti. Considerando la sola anidride carbonica, in un anno, le tonnellate immesse in atmosfera da una sola famiglia sono 30.

In riferimento ad un utilizzo medio di alcuni dei più comuni elettrodomestici è possibile individuare e quantificare la spesa media mensile per l’energia elettrica di una famiglia media:

Elettrodomestici

Apparecchio

Tempo di Utilizzo

KWh

e (*)

FRIGORIFERO

Sempre acceso

60

7,30

ASCIUGACAPELLI

6 ore a settimana

6

0,72

LAVATRICE

20 lavaggi al mese

28

3,30

TELEVISIONE

6 Ore al giorno

36

4,30

LAVASTOVIGLIE

7 Lavaggi a settimana

11,2

1,30

PC - Playstation

4 Ore al giorno

50

6,00

(*) Costo medio di un kWh in terza fascia: e 0,12.

Tab. 4: Spesa media mensile di energia elettrica per tipo di utilizzo di una famiglia media 1 “Sviluppo sostenibile”, ENEA, Settembre 2003 2 Il dato è relativo alla spesa nei soli mesi invernali

La spesa mensile per l’energia si completa poi con un importo di circa 30 e per la produzione e l’utilizzo di 1.800 litri d’acqua calda e circa 160 e al mese per la climatizzazione invernale.

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Assessorato all’Ambiente COME RIDURRE LA SPESA ENERGETICA Oggi in un’epoca di recessione economica latente, in cui i modelli di vita proposti sono spesso troppo elevati per le nostre condizioni contingenti è situazione abbastanza comune non riuscire a contenere i costi senza dover rinunciare ad un certo livello di benessere.

In generale accade spesso che un progetto pianificato da tempo, una volta attuato non produca i risultati attesi. La mancanza di prudente pianificazione a monte fa sì che spesso per realizzare un nostro obiettivo si sia costretti a sacrificarne un altro altrettanto desiderato. Alla base di ciò c’è sempre una causa individuabile.

Quando si affronta un problema energetico, sia la scelta di un nuovo elettrodomestico come di un particolare materiale, risulta di primaria importanza non limitarsi a sperare che la semplice sostituzione o il semplice utilizzo consenta di spendere meno. Spesso è il nostro stile di utilizzo che incide fortemente sul risultato ottenuto. È dunque necessario un radicale cambio di mentalità che ci porti a valutare non solo il mero costo d’acquisto, o di costruzione, di ogni singolo bene ma soprattutto il costo di gestione del suo utilizzo; così come valutiamo il consumo di carburante, il costo della polizza assicurativa e del bollo di circolazione di un’auto prima del suo acquisto dobbiamo imparare a fare queste semplici considerazioni anche per ogni altro singolo acquisto.

Alla base di ogni risultato da noi ottenuto, dicevamo, positivo o negativo che sia, ci sono sempre delle azioni che avremmo potuto controllare meglio se avessimo potuto disporre degli adeguati metodi di valutazione, delle adeguate conoscenze.

La mancanza di familiarità con l’aspetto energetico di tutti gli oggetti che utilizziamo non rende però semplice individuare dove e come intervenire per risparmiare.

Cominciamo dunque con l’esaminare qual è il processo logico che lega l’utilizzo di un’apparecchiatura alla spesa economica che dovremo sostenere per il suo utilizzo e quali siano le nostre possibilità di intervento nella limitazione di tale spesa.

Il costo dell’utilizzo di ogni singolo strumento è dato dall’equazione:

Bollette

costo per l’utilizzo = energia utilizzata x prezzo unitario dell’energia visto che il prezzo dell’energia ci viene imposto dai produttori della stessa o, anche nel caso essa sia da noi autoprodotta (ad esempio tramite il sole, dal prezzo d’acquisto, installazione e gestione del generatore diviso per il tempo per cui esso produce energia), il termine su cui possiamo intervenire non è altro che l’energia utilizzata, energia che è data da: energia utilizzata = potenza impegnata dall’apparecchio x tempo di utilizzo è immediato capire che a questo punto le nostre possibilità di incidere sull’ammontare dell’energia utilizzata sono duplici: possiamo ridurre il tempo di utilizzo evitando di usare l’apparecchio oltre quelle che sono le nostre reali esigenze e possiamo scegliere di utilizzare un apparecchio che per le sue caratteristiche tecnologiche di sfruttamento dell’energia sia il più efficiente possibile in relazione al beneficio che vogliamo ottenere.

Dobbiamo dunque essere in grado di gestire nel modo più razionale possibile sia il nostro stile di vita che l’acquisto dell’apparecchio più efficiente.

STILE DI VITA Il nostro stile di vita, le nostre abitudini pesano moltissimo sul livello dei nostri consumi energetici e della nostra spesa energetica.

Facciamo un esempio concreto: supponiamo che due genitori che lavorano entrambi a dieci chilometri di distanza dalla loro abitazione, debbano decidere chi accompagnerà a scuola il loro bambino sapendo che a parità di tragitto uno dei due dovrà attraversare una strada molto trafficata in centro urbano. Il papà possiede un potente fuoristrada mentre la mamma una più modesta utili-

Elettrodomestici

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Provincia di Padova taria. Volendo far fare bella figura al figlio il papà si offre volontario. Con questa decisione a fine anno scolastico la famiglia avrà speso per i propri spostamenti di “lavoro” circa 945,00 e; se, più saggiamente, fosse stata la mamma ad accompagnare suo figlio a scuola, ed entrambi i genitori avessero deciso di rifornirsi presso un distributore self service risparmiando 2 centesimi di e per ogni litro di gasolio, la spesa in carburante dell’intera famiglia sarebbe stata solamente di circa 770,00 e, il 19% in meno.

Touareg 5.0 V10 tdi cat Tiptronic

Yaris 1.4 tdi D-4D 3p. Expo Clima

litri x 100 Km

16,60

4,20

litri x km

0,17

0,04

Tragitto

km/giorno

20,00

20,00

Prezzo gasolio (1)

e/litro

1,200

1,200

Consumo giornaliero

litri/giorno

3,32

0,84

Consumo mensile

litri/mese

69,72

17,64

Costo mensile

e/mese

83,66

21,17

Costo complessivo mensile

e/mese

Costo annuale (*)

e/anno

Costo complessivo annuale (*)

e/anno

Consumo unitario (**)

104,83 752,98

190,51 943,49

Touareg 5.0 V10 tdi cat Tiptronic

Yaris 1.4 tdi D-4D 3p. Expo Clima

litri x 100 Km

12,20

5,10

litri x km

0,12

0,05

Tragitto

km/giorno

20,00

20,00

Prezzo gasolio (2)

e/litro

1,180

1,180

Consumo giornaliero

litri/giorno

2,44

1,02

Consumo mensile

litri/mese

51,24

21,42

Costo mensile

e/mese

60,46

25,28

Costo complessivo mensile

e/mese

Costo annuale (*)

e/anno

Costo complessivo annuale (*)

e/anno

Consumo unitario (**)

85,74 544,17

227,48 771,65

Tab. 5: Impatto dello stile di vita sui consumi di carburante

(1) Prezzo medio alla pompa con servizio nel mese di settembre 2005 (1) Prezzo medio alla pompa senza servizio nel mese di settembre 2005 (*) Si sono considerati i nove mesi del periodo di attività scolastica (**) Fonte quattroruote

Risulta dunque immediato vedere quale sia l’incidenza di una nostra scelta dettata solamente da motivi di carattere soggettivo, non conseguenti ad una reale necessità.

Come detto in precedenza, la spesa mensile per il riscaldamento di una famiglia media è di circa 160 e mensili, una spesa che incide notevolmente sul bilancio familiare. Ad aggravare una spesa già elevata contribuisce in genere l’impostare una temperatura più elevata di quella consigliata (20°C). È bene sapere che l’aumento del consumo dell’impianto di riscaldamento per ogni grado di temperatura in più rispetto alla temperatura di medio comfort è pari a circa il 7%.

Vediamo anche in questo caso come un comportamento soggettivo incida notevolmente sulla spesa energetica. Immaginiamo questa situazione: la famiglia Rossi a cui piace stare in casa con un abbigliamento leggero anche d’inverno decide di impostare la temperatura all’interno del proprio appartamento a 24°C. Un aumento del 20% rispetto alla temperatura consigliata si traduce in un aumento del 28% sulla bolletta mensile: a fine anno la famiglia Rossi pagherà questo suo stile di vita circa 270 e in più di quello della famiglia Bianchi che invece in casa, nei mesi freddi, preferisce portare un maglioncino.

Assessorato all’Ambiente Due esempi banali che consentono di capire quanto sia importante il nostro stile di vita, il nostro utilizzo di un’apparecchiatura nel determinare l’ammontare della nostra spesa per l’energia.

Apparentemente questo potrebbe portarci a pensare che se volessimo ridurre significativamente la nostra spesa dovremmo rinunciare a quel comfort a cui ormai siamo abituati da anni. Se la famiglia Bianchi volesse ridurre di almeno il 10% una bolletta comunque meno pesante di quella famiglia Rossi dovrebbe mettere un maglione più pesante in modo da poter tenere il riscaldamento più basso. Se per alcuni 18°C possono essere sufficienti altri a quella temperatura avvertono una sgradevole sensazione di freddo. È necessario dunque fare un passo in avanti e chiedersi: l’apparecchiatura, l’impianto che sto utilizzando è efficiente nell’utilizzo di energia? O meglio: per usufruire di un certo servizio, per godere di un certo comfort sto utilizzando la minore quantità di energia possibile?

La risposta è troppo spesso negativa.

Se illumino a sufficienza una stanza senza troppi vincoli di qualità della luce e lo sto facendo con una lampadina ad incandescenza da 100 Watt sto sprecando almeno un quinto dell’energia che utilizzo. Potrei infatti utilizzare una lampada più efficiente, una lampada fluorescente compatta ad esempio (la lampada a risparmio come è nota a tutti).

Se utilizzo il mio fuoristrada per andare al lavoro senza aver la necessità di fare strade di montagna lasciando in garage la mia utilitaria comunque super accessoriata, sto certamente gettando un po’ di denaro per nulla.

Se riscaldo la mia casa anche quando non sono presente perché non voglio trovarla fredda quando rientro e non possiedo un cronotermostato, sto regalando denaro all’azienda del gas.

Dobbiamo sapere che efficientizzare il nostro utilizzo dell’energia è non solo utile ma possibile.

L’EFFICIENZA ENERGETICA Quando si parla di riduzione dei consumi, di efficienza energetica si è soliti associare questa terminologia al concetto di risparmio energetico in senso stretto. I più vecchi di noi, coloro i quali hanno ricordo di cosa comportarono le crisi petrolifere degli anni settanta sono subito pervasi da una sgradevole sensazione di rinuncia. L’improvviso innalzamento del prezzo del petrolio aveva comportato la necessità, in un paese fortemente dipendente per le importazioni di energia dall’estero come, ancor oggi, è l’Italia, di ridurre l’utilizzo dell’energia non perché esaurita ma perché troppo costosa non solo per le tasche del singolo.

Trent’anni dopo, al fine di porre un limite alle immissioni di gas serra in atmosfera, dobbiamo fare i conti con le stesse problematiche potendo però disporre di nuove e migliori soluzioni.

Prima di illustrare dove si annidino gli sprechi e come sia possibile utilizzare nuove ed alternative fonti di energia è bene fare chiarezza sul concetto di efficienza energetica.

L’efficienza energetica non è infatti un concetto equivalente a quello di risparmio energetico.

Il risparmio energetico implica una rinuncia, una modifica, limitante, del nostro stile di vita. Implica la necessità di non illuminare una stanza non perché la luce solare è sufficiente ma perché si deve ridurre il consumo di energia.

L’efficienza energetica consente invece di usufruire dello stesso livello di confort senza dover rinunciare a nulla, senza modifiche significative del proprio stile di vita, ma usufruendo comunque di molta meno energia. Utilizzare una lampada fluorescente compatta, una caldaia ad alto rendimento, un motore diesel di ultima generazione consente di non dover rinunciare alle proprie abitudini consumando meno energia, spendendo meno denaro e rispettando l’ambiente che ci circonda e quello globale.

15

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Provincia di Padova Si dia uno sguardo alla tabella seguente, vengono riportati i consumi elettrici annuali di una famiglia media ripartita per ogni diverso utilizzo.:

e 0,00

e100,00

e 200,00

e 300,00

e 400,00

e 500,00

e 600,00

Tab. 6: Margini di efficienza energetica negli usi elettrici annuali di una famiglia media. L’area rossa di ogni singola barra rappresenta il consumo di energia effettivamente necessaria per usufruire del servizio fornito dagli elettrodomestici indicati. L’area verde rappresenta il margine di efficenza energetica in ogni singolo utilizzo. L’impiego delle migliori tecnologie oggi sul mercato è in grado di dimezzare la bolletta elettrica!

E’ bene ricordare come la ricerca dell’efficienza energetica sia possibile agendo in varie direzioni ed intervenendo per ciascuna di esse su vari livelli, ecco alcuni esempi: • struttura dell’edificio: - isolamento del tetto; - isolamento delle intercapedini; - isolamento esterno; - eliminazione di fessure nelle finestre; - sostituzione degli infissi; • fonti energetiche: - carburanti alternativi (gas…); - fonti d’elettricità alternative; - fonti d’energia rinnovabili; - rinegoziazione delle tariffe elettriche e non; - fornitori alternativi; • sistemi energetici: - sostituzione di caldaie; - cogenerazione di calore ed elettricità (CHP); - direct water heating (DHW); • sistemi di distribuzione: - pulizia del sistema di isolamento del sistema di distribuzione; - controllo della velocità delle pompe; - rimozione di protezioni; - installazione di schermi riflettenti;valvole a termostato; • miglioramento dei sistemi di controllo: - settaggio della temperatura notturna; - sistemi di controllo per zone;

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Assessorato all’Ambiente - sistemi di management energetico di palazzi; - controllo della temperatura di riscaldamento dell’acqua; • monitoraggio: - monitoraggio della temperatura; - monitoraggio dei flussi di calore nei sistemi di distribuzione; - monitoraggio dell’acqua calda domestica, della - sua produzione e del suo uso; - monitoraggio del consumo di energia elettrica; • consumo di elettricità: - illuminazione ad alto rendimento; - correzione del fattore di potenza.

Spesso molti degli interventi sopra richiamati richiedono competenze che ognuno di noi non possiede, ma quando si tratti di scelte più semplici, quali la decisione di quale elettrodomestico acquistare, è possibile per tutti fare scelte oculate.

L’ETICHETTATURA ENERGETICA Per facilitare la scelta di elettrodomestici che siano, a parità di servizio fornito, i meno dispendiosi in termini energetici la commissione europea con la direttiva 92/75/CEE ha introdotto l’obbligo di evidenziare con particolari etichettature la classe di consumo energetico a cui il singolo apparecchio appartiene.

La classificazione è stata organizzata in classi dalla A alla G (da luglio 2004 sono state introdotte, solo per frigoriferi e congelatori anche le classi A++ e A+), dove A è quella con maggiori caratteristiche di efficienza e G quella con le peggiori.

Le etichette applicate sulle scatole dei vari elettrodomestici sono visivamente individuabili per la presenza, oltre ai dati specifici del prodotto in questione, della seguente etichetta energetica con le classi di eficenza. È bene tener presente che il consumo di un apparecchio in classe G è almeno doppio rispetto ad un apparecchio di classe A, ciò a parità di prestazioni fornite.

Per le apparecchiature da ufficio, PC, stampanti etc. è stata creata l’etichetta Energy Star a garanzia del fatto che l’apparecchio sia stato concepito in modo tale da consumare meno energia possibile, anche quando è in modalità di stand-by.

Dobbiamo infatti ricordare che, ad esempio, un televisore consuma energia anche quando è in stand-by, ovvero quando non si è provveduto a premere

il pulsante dell’alimentazione e una spia rossa ci indica che l’apparecchio è pur se spento pronto ad attivarsi con un semplice pressione di un tasto del telecomando.

In ogni abitazione gli stand-by impegnano almeno 50 Watt. Ciò significa che in un anno consumeremo 438 kWh di energia pur tenendo gli elettrodomestici spenti, con un costo di circa 65 e! Se considerassimo un campione di 5 milioni di famiglie esse consumerebbero senza usufruire degli apparecchi circa 2 miliardi di kWh l’anno!!!!

Pensiamo che addirittura più del 50% dei consumi delle televisioni meno recenti sono dovuti allo stand-by! È bene ricordarsi dunque, ogni volta che si termina la visione di un programma, di non spegnere la televisione solo con il telecomando ma anche con il pulsante sull’apparecchio o, specie per altri tipi di elettrodomestici, togliendo la spina dalla presa se questo non è presente.

Anche per apparecchi non alimentati a corrente elettrica ma ugualmente energivori quali le caldaie, è stata pensata una classificazione energetica basata sul numero di stelle.

Bassi consumi

Alti consumi Fig. 1: L’etichetta energetica – le classi di efficienza

Fig. 2: L’etichetta Energy Star

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Provincia di Padova

MARCATURA

Requisito di rendimento alla potenza nominale Pn e ad una temperatura media dell’acqua della caldaia di 70° C

Requisito di rendimento a carico parziale di 0,3 Pn e ad una temperatura media dell’acqua della caldaia >= 50 °C

*

≥ 84 + 2 log Pn

≥ 80 + 3 log Pn

**

≥ 87 + 2 log Pn

≥ 83 + 3 log Pn

***

≥ 90+ 2 log Pn

≥ 86 + 3 log Pn

****

≥ 93 + 2 log Pn

≥ 89 + 3 log Pn

Tab.7: Le classi di efficienza dei generatori di calore Una caldaia a quattro stelle ha un rendimento superiore di almeno 9 punti percentuali rispetto ad una della stessa potenza ad una stella.

Certo è dunque possibile acquistare tecnologie efficienti e contribuire alla tutela dell’ambiente riducendo al contempo la propria bolletta, ma in genere questi apparecchi costano più degli altri. Dobbiamo rinunciare in partenza? NO! Vediamo come.

CHI PIÙ SPENDE MENO SPENDE! Quando ci si trova di fronte alla necessità dell’acquisto di un nuovo elettrodomestico, sia per la necessità di sostituire uno vecchio sia per usufruire di un nuovo servizio, poche persone abbinano la valutazione del costo d’acquisto alla valutazione del costo di esercizio dello stesso. Risultato: si acquista il bene più economico nell’immediato e si pagano bollette più salate in seguito con il risultato che tenendo conto della vita utile dell’apparecchio si viene a spendere cifre maggiori di quelle che si sarebbero pagate acquistando un prodotto più caro ma di classe energetica più elevata.

Supponiamo ad esempio di dover sostituire la nostra vecchia caldaia murale perché ormai inutilizzabile. Scopriremo che il maggior costo delle caldaie più efficienti varia generalmente fra i 350 ed i 500 e per la caldaia ad alta efficienza fino ai 600 ed i 900 e per la caldaia a condensazione rispetto alle caldaie tradizionali, come quella che avevamo in casa e che ci riscaldava, prima di rompersi, egregiamente.

La scelta parrebbe immediata. Risparmio almeno 300 e e acquisto una caldaia come quella che già possedevo.

Se avessi però considerato che il maggior rendimento delle caldaie ad alta efficienza o a condensazione si traduce in un risparmio annuale variabile fra gli oltre 100 ai circa 300 e rispetto a una caldaia standard forse avrei avuto qualche dubbio e avrei proseguito nella mia analisi scoprendo che avrei recuperato il maggior costo in un tempo compreso fra i 2 e i 7 anni a seconda del fabbisogno termico della mia abitazione.

Andando avanti con il ragionamento e considerando che una caldaia ha una vita media utile pari a circa 15 anni avrei scoperto che ciò mi consente un ulteriore guadagno compreso tra i 1.300 e i 4.200 e.

Impariamo perciò ad applicare questa semplice formula: costo reale del prodotto = costo d’acquisto + costo di gestione dello stesso ricordando che il costo di gestione, comprensivo anche dei costi di installazione e dell’eventuale manutenzione, è da calcolarsi per l’utilizzo che di tale apparecchio si farà lungo tutto il corso della sua vita. Il costo reale del prodotto è anche detto (Life Cycle Cost o LCC)

Assessorato all’Ambiente

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Vediamo ciò cosa significa per alcune fra le tecnologie più utilizzate: Illuminazione Lampada Fluorescente Compatta vs Incandescenza Tipo di lampada Unità di Misura

CFL

Incandescenza

Potenza

Watt

17

75

Flusso luminoso

lumen

950

940

ore

6.000

1.000

e

4

0,5

Parametro

Vita media Prezzo d’acquisto Prezzo dell’energia Utilizzo medio giornaliero

e/kWh

0,12

0,12

ore/giorno

3

3

ore

1.095

1.095

e/anno

12,27

59,983

Utilizzo annuo Costo reale nei 5,5 anni di esercizio Tempo medio di rientro dell’investimento in tecnologia più efficiente (Simple Pay Back Time)

Anni

0,49

Tab. 8: Confronto lampada ad incandescenza -lampada fluorescente compatta (CFL) Riscaldamento ed acqua calda sanitaria caldaia unifamiliare 4 stelle vs 3 stelle Classe della caldaia Unità di Misura

Parametro

****

***

Potenza

kW

20

15

Rendimento

%

1,07

0,92

Vita media

anni

20

20

e

1.920,00

1.328,00

Prezzo d’acquisto e installazione compreso rimborso irpef (36%) Prezzo dell’energia

e/mc

0,55

Energia risparmiata

mc/anno

630,84

Risparmio annuo

e/anno

346,96

Anni

4,45

e

6.347,80

Tempo medio di rientro dell’investimento in tecnologia efficiente (Simple Pay Back Time) Risparmio complessivo durante l’intero ciclo di vita della caldaia

Tab. 9: Confronto caldaia a tre stelle - caldaia a quattro stelle Conservazione dei cibi Frigorifero classe A vs classe B Classe del frigorifero Unità di Misura

A

B

litri

215

216

Consumo

kWh/anno

274

358

Vita media

anni

15

15

Prezzo d’acquisto

e

199,00

169,00

Prezzo dell’energia

e/kWh

Energia risparmiata

kWh/anno

84

e/anno

10,08

Tempo medio di rientro dell’investimento in tecnologia più efficiente (Simple Pay Back Time)

Anni

2,98

Risparmio complessivo durante l’intero ciclo di vita dell’apparecchio

e

121,2

Parametro Volume

Risparmio annuo

Tab. 10: Confronto frigorifero di classe B - frigorifero classe A

0,12

3 Tale costo comprende il fatto che in 5,5 anni debbo sostituire la lampadina ad incandescenza circa 6 volte.

20

Provincia di Padova Igiene della casa Lavabiancheria classe A+ vs classe B Classe della lavabiancheria Unità di Misura

A+

B

Lavaggi per settimana

Nr

7

7

Consumo per lavaggio

kWh

0,85

1,15

Vita media

anni

15

15

Prezzo d’acquisto

e

299,00

Prezzo dell’energia

e/kWh

Energia risparmiata

kWh/anno

109

e/anno

13,104

Anni

10,68

e

55,6

Parametro

Risparmio annuo Tempo medio di rientro dell’investimento in tecnologia più efficiente (Simple Pay Back Time) Risparmio complessivo durante l’intero ciclo di vita dell’apparecchio

159,00 0,12

Tab. 11: Confronto lavabiancheria di classe B – lavabiancheria di classe A+ Igiene della casa Lavastoviglie classe A vs classe C Classe della lavastoviglie Unità

A

C

Lavaggi per settimana

Parametro

Nr

7

7

Consumo per lavaggio

kWh

1,05

1,44

Vita media

anni

15

15

Prezzo d’acquisto

e

319,00

Prezzo dell’energia

e/kWh

Energia risparmiata

kWh/anno

142

e/anno

17,082

Anni

3,51

e

55,6

Risparmio annuo Tempo medio di rientro dell’investimento in tecnologia più efficiente (Simple Pay Back Time) Risparmio complessivo durante l’intero ciclo di vita dell’apparecchio

259,00 0,12

Tab. 12: Confronto lavastoviglie di classe C – lavastoviglie di classe A+

Abbiamo visto alcuni esempi circa la scelta di due tecnologie che realizzano lo stesso servizio con diversa efficienza. Il maggior costo degli apparecchi più efficienti si ripaga nel tempo con i minori costi di gestione.

Vediamo come ultimo esempio come a volte sia anche vantaggiosa la sostituzione di apparecchiature che pur essendo ancora funzionanti siano energeticamente inefficienti come nel caso di utilizzo di uno scaldabagno elettrico: Acqua calda sanitaria Scaldabagno stagno a gas vs scaldabagno elettrico Tipologia dello scaldabagno Unità Parametro A gas-stagno Elettrico di Misura Fabbisogno annuo

GJ

14,409

Vita media

anni e

15

10

902,00

Esistente

Costo d’acquisto e installazione Prezzo dell’energia

14,409

0,55

Costo annuo

e/kWh e

Risparmio annuo

e/anno

235,8

Anni

3,83

e

2.635,00

Tempo medio di rientro dell’investimento in tecnologia più efficiente (Simple Pay Back Time) Risparmio complessivo durante l’intero ciclo di vita dell’apparecchio

Tab. 13: Sostituzione di uno scaldabagno elettrico con uno a gas – stagno

499,52

263,72

Assessorato all’Ambiente Alla luce dei risultati sopra esposti possiamo asserire che investire in efficienza conviene, i tempi di ritorno dei nostri investimenti sono più o meno brevi ed i risparmi economici complessivi più o meno elevati ma sempre interessanti. Oltre all’aspetto inerente la nostra economia personale, il nostro portafoglio, dobbiamo anche considerare che l’utilizzo di tecnologie efficienti riduce l’impatto che ognuno di noi ha sull’ambiente in cui viviamo contribuendo a renderlo più vivibile.

Accade però spesso che pur avendo compreso l’importanza di acquistare un apparecchio efficiente dal punto di vista energetico, specie quando si tratti di un elettrodomestico, una volta giunti dal nostro rivenditore di fiducia, posti di fronte alle innumerevoli scelte oggi disponibili, si venga travolti dalla troppa offerta e si prenda una decisione non conforme alle intenzioni.

Vi sono alcuni errori da evitare: • Non perdere di vista il proprio obiettivo: si tratta di uno degli errori più frequenti. Capita che nell’acquisto di un prodotto la scelta cada su di uno specifico prodotto più per un fattore estetico che funzionale. Altre volte campagne pubblicitarie ingannevoli fanno apparire equivalenti prodotti di qualità molto differenti. Il risultato più frequente è quello dell’acquisto di un’apparecchiatura non confacente a quella che era la nostra esigenza primaria: la riduzione del costo di gestione. Prima di prendere la decisione finale ricordiamoci, almeno, di confrontare il consumo dell’apparecchio con quello dell’apparecchio di classe più elevata.

• Non affidarsi alle indicazioni del primo venuto: l’elevata tecnologia oggi disponibile lega ogni prodotto ad una altrettanto elevata specializzazione professionale; in ogni settore, soprattutto quando si debbano prendere decisioni inerenti impianti dal notevole consumo energetico, è fondamentale rivolgersi a chi ha reale competenza. Dare ascolto a persone non qualificate porta ad errate decisioni che potranno comportare spese elevate negli anni a seguire.

• Non disporre dei dati sufficienti per una scelta consapevole: nella scelta di un nuovo apparecchio è necessario valutare tutti gli aspetti che possono influire sul suo utilizzo. A volte dati molto importanti vengono volutamente omessi inducendoci all’acquisto di apparecchiature solo apparentemente convenienti.

Ci siamo occupati fin qui delle possibilità di controllare il nostro modo di utilizzo dell’energia al fine di ridurne i costi relativi mantenendo inalterato il nostro standard di vita; vediamo ora, quali siano le opportunità che oggi la tecnologia ci offre per autoprodurre l’energia che ci è necessaria.

LE FONTI PRIMARIE Elettricità, benzina, gasolio, idrogeno sono vettori energetici di cui l’uomo ha bisogno per il funzionamento degli strumenti che utilizza ogni giorno. Essi però non si trovano disponibili in natura ma debbono essere ricavati da una fonte di energia primaria attraverso una catena più o meno complessa di trasformazioni.

Le fonti di energia primaria oggi a nostra disposizione possono essere classificate in due macro categorie: - le fonti non rinnovabili: coincidenti con le fonti fossili i cui cicli di formazione hanno una durata millenaria; - e le fonti rinnovabili: ogni fonte di energia derivante da cicli naturali che si riproducono nel tempo con periodicità molto elevata.

LE FONTI CONVENZIONALI O NON RINNOVABILI Petrolio, carbone, gas naturale sono oggi le fonti energetiche più utilizzate: l’80% del fabbisogno mondiale di energia è soddisfatto da queste fonti, percentuale che sale al 90% nel caso dell’Italia che nel 1986 ha abbandonato la produzione di energia da nucleare.

Il motivo di una loro così larga diffusione è rintracciabile in due aspetti: 1. la relativa facilità di produzione, trasporto ed utilizzo;

21

22

Provincia di Padova 2. l’elevata concentrazione di energia per unità che esse contengono come evidenziato in tabella: Potere Calorifero Fonte primaria

pci

pci

pci

Petrolio greggio

41.900 (kJ/kg)

11,63 (kWh/kg)

10.000 (kcal/kg)

Carbon fossile

31.000 (kJ/kg)

8,6 (kWh/kg)

7.400 (kcal/kg)

Legna (25 % di umidità)

10.500 (kJ/kg)

2,9 (kWh/kg)

2.500 (kcal/kg)

Gas naturale

34.500 (kJ/Nm )

9,6 (kWh/Nm )

8.250 (kcal/Nm3)

3

3

Tab. 14: I poteri calorifici inferiori delle fonti tradizionali

A questi vantaggi così elevati legati all’utilizzo delle fonti tradizionali per lo sviluppo delle nostre attività corrispondono tuttavia altri e forse maggiori problemi, essenzialmente di tre tipi: 1. quantitativi: le riserve sono limitate (dai circa 50 anni del petrolio a qualche centinaio di anni per il carbone), anche se le stime non sono del tutto attendibili.

2. strategiche: la loro limitata diffusione nel pianeta con concentrazioni elevatissime in paesi ove le condizioni politico-democratiche possono comportare improvvise interruzioni della loro fornitura; 3. ambientali: per l’elevato contenuto di carbonio (maggiore nei combustibili solidi, inferiore nei liquidi e nei gassosi) e idrogeno che in fase di combustione (reazione di ossidazione fortemente esotermica in cui carbonio e idrogeno si combinano con l’ossigeno atmosferico) producono emissioni, variabili in funzione del contenuto relativo, di: • anidride carbonica (CO2); • monossido di carbonio CO; • idrocarburi incombusti; • gas acidi (Acido cloridrico HCl, Anidride Solforica SO2 e Acido solforico H2SO4); • ossidi di azoto NOx; • sostanze organiche alogenate (diossine e furani derivanti dai composti del cloro eventualmente presenti nel combustibile); • particolato (particelle carboniose o inorganiche emesse in misura rilevante dai combustibili solidi); • metalli pesanti.

Come vedremo oggi non è ipotizzabile l’abbandono delle fonti fossili a favore delle rinnovabili, è dunque importante utilizzare tutte le tecniche a nostra disposizione per utilizzare queste fonti nel modo più razionale possibile migliorando i rendimenti di conversione delle centrali, utilizzando filtri per limitare l’immissione in atmosfera degli agenti nocivi e soprattutto limitando la domanda complessiva di energia alle centrali sia razionalizzando i sistemi di utilizzo finale che producendo energia in modo distribuito nel territorio.

LA COGENERAZIONE Uno dei sistemi migliori per razionalizzare l’utilizzo delle fonti primarie convenzionali di energia è quello che consente di avere una produzione congiunta di energia elettrica e calore. Oggi le migliori centrali termoelettriche hanno dei rendimenti di conversione dell’energia chimica in elettrica che difficilmente raggiunge e supera il 40-45%. Questo significa che circa il 55-60% dell’energia primaria utilizzata per l’alimentazione dei gruppi di produzione della centrale viene persa. Si tratta di calore che viene in genere disperso nell’ambiente.

Viceversa i generatori termici pur con perdite molto meno pesanti rinunciano alla produzione di energia elettrica.

23

Assessorato all’Ambiente Spesso inoltre esiste la necessità per l’utente di fruire sia di energia elettrica che termica, o sotto forma di calore di processo o per il semplice riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria.

La cogenerazione è dunque la risposta sia alla tipologia di domanda di questi utenti che all’esigenza di razionalizzazione della produzione di energia elettrica e termica ottenendo significativi risparmi energetici e riducendo i costi operativi; essa consiste in produzione combinata di energia elettrica e termica mediante dei motori primi, motori alternativi o turbine a gas, alimentati con fonti fossili. Ma oggi è possibile utilizzare anche fonti alternative quali le biomasse, le quali forniscono l’energia meccanica all’alternatore per la produzione di energia elettrica, mentre il calore generato nel loro funzionamento viene recuperato e reso disponibile, attraverso uno scambiatore, e distribuito alle utenze mediante fluidi termovettori quali: • acqua calda surriscaldata; • vapore; • olio diatermico; • aria calda; • utilizzo diretto dei fumi di combustione.

Il rendimento di queste macchine, le cui taglie vanno dai pochi kW delle piccole macchine anche per utenze poco più che domestiche, alle centinaia di MW delle grandi centrali, è superiore a quello della produzione separata e raggiunge livelli anche maggiori dell’85%.

Da un punto di vista economico possiamo dire che se si pone pari a 100 il costo per la produzione complessiva di energia con la cogenerazione, per produrre separatamente la stessa quantità di calore ed energia elettrica, tenendo conto dei rendimenti di conversione delle macchine tradizionali, dovremo spendere 144.

L’opportunità di utilizzo di un gruppo di cogenerazione è massima quando è possibile abbinarlo all’alimentazione di una rete di teleriscaldamento, ma il suo utilizzo è comunque consigliabile quando ci sia una contemporanea ed importante richiesta di energia termica ed elettrica come avviene in ospedali, centri commerciali, grandi complessi residenziali e del terziario e nelle aziende di elevate dimensioni o che utilizzino calore di processo.

Da ricordare come l’abbinamento di macchine ad assorbimento al gruppo di cogenerazione consente anche di fornire alle utenze un sistema di raffrescamento estivo alquanto competitivo con i sistemi tradizionali.

Gruppo di cogenerazione

24

Provincia di Padova L’utilizzo della cogenerazione consente di fruire di tutta una serie di vantaggi legati all’autoproduzione di energia: • incrementare il proprio livello di sicurezza verso i disservizi della rete di alimentazione tradizionale dell’energia elettrica; • ridurre i propri costi per l’utilizzo di energia elettrica con possibilità di vendere il surplus di produzione; • utilizzando una fonte assimilata alle rinnovabili, qual è la cogenerazione, godere degli stessi incentivi riservati a queste grazie al risparmio energetico che apporta, e agli indubbi benefici ambientali del suo utilizzo, fra i quali: • incentivi in conto capitale; • esenzioni fiscali sul combustibile; • agevolazioni tariffarie in caso di utilizzo di metano.

Da un punto di vista strettamente tecnico possiamo dire che la cogenerazione è particolarmente vantaggiosa quanto più bassa è la temperatura della richiesta di energia termica e quanto più contemporanea e costante nel tempo è la richiesta energia termica ed elettrica.

LE FONTI RINNOVABILI Le fonti rinnovabili, suddivisibili in: • tradizionali: le risorse idriche, le risorse lignee (le biomasse tradizionali), le risorse geotermiche; • nuove: il sole, il, vento, la trasformazione in energia elettrica dei prodotti vegetali o dei rifiuti organici e inorganici (le biomasse moderne), le maree, il moto ondoso; note fin dall’antichità (pensiamo all’energia dell’acqua o a quella del vento) sono, come detto in precedenza, tutte quelle fonti che fanno capo a processi naturali di veloce ripetizione.

Pensiamo all’acqua del mare, dei fiumi, dei laghi che evapora, si trasforma in pioggia e ritorna nei laghi, nei mari e nei fiumi in quantità di 4,4x1014t ogni anno, valore pari (se consideriamo che 1 tonnellata di vapore è pari a 2,3x109Joule) a circa 1024Joule ovvero 2,8 x 1017kWh!!!

Pensiamo all’energia del sole che arriva ogni anno sulla terra in una quantità pari a circa 1,5 x 1018kWh, quindicimila volte il consumo mondiale di energia che è pari a circa 9 x 1013 kWh l’anno!

Ma allora perché l’uomo non utilizza solo le energie rinnovabili, pulite e “gratuite” per coprire il suo fabbisogno energetico?

Esistono, purtroppo, vincoli tecnici che impediscono di convertire tutta questa energia in una forma che sia per noi utilizzabile. Altre volte i costi per la sua conversione sono troppo elevati e rendono queste fonti non economicamente competitive nei confronti delle fonti tradizionali, come possiamo vedere nella tabella sottostante, dove in rosso sono rappresentate le fonti il cui costo al kWh è maggiore di quello delle fonti fossili variabile fra i 3 e i 9 centesimi di e al kWh: Tecnologia

4 Fonte IEA (International Energy Agency)

Costo attuale (e/kWh)

Mini idraulica

0,02 – 0,10

Biomasse

0,02 – 0,60

Solare termico per energia termica

0.03-0.20

Solare termico per energia elettrica

0.10-0.25

Fotovoltaico

0.50-1.50

Eolico

0.04-0.08

Tab. 15: il costo al kWh dell’energia prodotta con fonti rinnovabili4

25

Assessorato all’Ambiente Le esigenze di rispetto dell’ambiente, la limitata quantità delle fonti tradizionali e la possibilità di alimentare installazioni ove non è possibile portare energia in modo tradizionale rende però doveroso ricercare un rapido sviluppo dell’utilizzo delle fonti rinnovabili.

Doveroso un ultimo appunto: se internalizzassimo nel costo dell’energia prodotta da fonti fossili i costi esterni derivanti dalla necessità di “pagare il conto” per i danni causati all’uomo ed all’ambiente da queste fonti, è certo che il costo al kWh delle fonti rinnovabili diverrebbe competitivo.

In particolare riferimento a quello che è l’impatto della produzione di energia elettrica sull’ambiente è possibile affermare che la sostituzione della produzione termoelettrica con impianti ad energia rinnovabile consente una riduzione di emissioni di anidride carbonica (SO2) di 1.000 g per ogni kWh di energia prodotta, oltre a 1,4 g/kWh di anidride solforosa (SO2) e 1,9 g/kWh di ossidi di azoto (SOx).

Vediamo come sia possibile, oggi, utilizzare l’energia rinnovabile in modo conveniente analizzando una ad una le diverse fonti.

L’ENERGIA IDROELETTRICA La risorsa idrica, bene indispensabile per la vita sul nostro pianeta, dimostra tutta la sua valenza anche nel panorama delle fonti rinnovabili.

Il potenziale energetico di una massa d’acqua posta ad una certa quota rispetto al macchinario di conversione della sua energia, prima potenziale poi cinetica quindi meccanica, è senza dubbio, in relazione alle tecnologie di conversione delle fonti rinnovabili oggi disponibili, quello che garantisce la maggior produzione di energia alternativa rispetto alle fonti fossili ad un costo del tutto equivalente e concorrenziale.

Gli obiettivi mondiali di sviluppo della produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile individuano ampi margini di crescita per l’utilizzo della fonte idrica. Il potenziale energetico mondiale di questa fonte è pari a circa 180.000 MW, a fronte di soli 47.000 installati. In termini di energia producibile si tratta di circa 20.000 TWh potenziali con una produzione reale di solo il 10%, circa 0,2 GTep. La stessa Unione Europea ha come obiettivo l’incremento della produzione idroelettrica dagli attuali 9.500 MW a 14.000 MW di potenza installata entro il 2010. In Italia la produzione idroelettrica è stata, nell’anno 2000, di 44.200 GWh; entro il 2010, studi dell’ENEA dimostrano che sarebbe possibile realizzare in Italia impianti idraulici di potenza nominale compresa fra 10 e 450 MW per complessivi 850 MW. Lo schema tipo degli impianti idroelettrici classici prevede un bacino idrico, una conCentrale idroelettrica

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Provincia di Padova dotta forzata, una turbina ed un alternatore. È possibile però utilizzare anche l’energia di un corso d’acqua.

Una prima classificazione degli impianti idroelettrici viene perciò fatta in base alla forma dell’energia in cui è disponibile la risorsa idrica, potenziale quando statica in un bacino o cinetica quando in movimento in un corso d’acqua, per cui si distingue in: 1. impianti a bacino o serbatoio: - naturale; - artificiale: 2. impianti ad acqua fluente.

Appare chiaro come la possibilità di avere a disposizione una tale fonte sia strettamente dipendente dalle precipitazioni sia piovose che nevose: gli impianti a bacino possono sopperire ad eventuali scarse precipitazioni se dispongono di appositi sistemi di pompaggio, costituiti da pompe o dalla stessa turbina di particolare costruzione rotante in senso opposto a quello di produzione, che nelle ore a basso carico, quando l’energia elettrica ha un valore economico ridotto, restituisce al serbatoio a monte dell’impianto parte dell’acqua scesa a valle durante la produzione in modo tale da ricostituirne il potenziale idrico utile.

La produzione elettrica di un impianto a bacino dipende dal salto H [m], dislivello presente fra la quota di bacino e quella immediatamente a valle della turbina, e la portata d’acqua Q [m3s-1] che la condotta è in grado di “consegnare” alla turbina, secondo la formula seguente: P = η x ρ x Q x H x 9,81 [W] dove η è il rendimento globale dell’impianto, ρ la densità dell’acqua [kgm-3] e 9,81 l’accelerazione di gravità espressa in ms-2.

Negli impianti ad acqua fluente la potenza sarà ancora funzione della portata e dell’energia cinetica della massa d’acqua entrante in turbina secondo la formula: P = η x ρ x Q x Ec [W] dove η è il rendimento globale dell’impianto, ρ la densità dell’acqua [kgm-3] e Ec l’energia cinetica specifica della massa d’acqua entrante in turbina espressa in m2s-2.

Come abbiamo visto salto o energia cinetica e portata incidono sulla potenza erogata dall’impianto variabile, quindi, in un vastissimo spettro di grandezze per cui diviene utile fare un ulteriore classificazione degli impianti sulla base di questa grandezza, avremo impianti detti di: 1. micro-idro quando la potenza è minore a 100 kW; 2. mini-idro quando la potenza è compresa fra i 100kW ed il MW; per poi passare agli impianti di dimensione maggiore con potenze dell’ordine delle decine di megawatt.

Considerata la taglia tutto sommato modesta anche degli impianti tradizionali, l’elevato rendimento del sistema che può arrivare fino al 90-95% e la possibilità di gestire impianti con pieno utilizzo di tecniche di telecontrollo parrebbe possibile l’installazione di un impianto idroelettrico ovunque ci sia un serbatoio idrico con adeguato dislivello o, soprattutto nelle zone montane, un corso d’acqua a regime torrentizio o permanente.

Esiste però la necessità di ottemperare a normative per la tutela dell’ambiente che regolano la concessione di derivazioni acquee a scopo di produzione elettrica in modo tale che la portata derivata, il cosiddetto Deflusso Minimo Vitale, rispetti l’ambiente e l’idrologia del sistema idrico utilizzato. Abbiamo così evidenziato l’unico vero impatto ambientale di impianti che non presentano alcun altro problema di tutela dell’ambiente dal punto di vista delle emissioni climalteranti per produzione di energia.

Naturalmente tale problematica è fortemente legata alle dimensioni dell’impianto ed alla sua tipologia.

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Assessorato all’Ambiente Nel caso del mini e micro-idro infatti la situazione è differente: questi impianti sono infatti in grado di sfruttare salti di pochi metri con pochissima portata d’acqua o addirittura la semplice corrente dei corsi d’acqua non necessitando perciò di alcun tipo di autorizzazione.

Interessanti oggi sono le possibilità dell’utilizzo di sistemi questi impianti di piccola dimensione nel recupero energetico di sistemi idrici utilizzati per gli scopi più vari quali: 1. canali di irrigazione; 2. canali di bonifica; 3. acquedotti; 4. etc. soprattutto ove vi siano già presenti opere di regolazione della portata del sistema idrico o del livello piezometrico, contribuendo fra l’altro ove esistano problematiche di dissesto idrogeologico alla difesa ed alla salvaguardia del territorio.

Il costo dell’energia prodotta da impianti idroelettrici è assolutamente interessante e variabile fra i 2 ed i 10 centesimi di e per kWh, del tutto in linea dunque con quello del kWh prodotto con le centrali termoelettriche.

In tempi recenti si è dato corso a studi al fine di verificare lo sfruttamento dell’energia idrica non solo di bacini in quota e corsi d’acqua ma anche del mare. Tali studi dimostrano la possibilità di ricavare, con rendimenti che l’attuale tecnologia degli impianti sperimentali non consente elevati, energia anche dalle correnti, dalle maree e dalle onde del mare.

LA FONTE EOLICA L’energia cinetica del vento, il cui utilizzo è conosciuto fin dall’antichità, rappresenta una delle fonti rinnovabili più interessanti e da alcuni anni costituisce una percentuale tutt’altro che trascurabile nella ripartizione delle fonti energetiche primarie utilizzate per la produzione di energia elettrica di diversi Paesi.

Il vento trae la sua origine dalla differenza di pressione esistente in zone che cedono all’atmosfera il calore, trasmesso loro dal sole, in modo più o meno veloce. La pressione è maggiore nelle zone in cui la cessione di calore è più lenta e minore dove è più veloce: è naturale immaginare come l’aria contenuta nella zona dove la pressione è maggiore tenda ad espandersi verso la zona ove la pressione è minore. Ecco spiegato allora perché in prossimità del mare vi sia sempre almeno una leggera brezza: il mare, composto d’acqua, cede il calore assorbito in un tempo diverso dalla superficie terrestre.

Le attuali macchine, gli aerogeneratori, per la conversione dell’energia eolica da cinetica in meccanica ed elettrica, presentano rendimenti che si attestano a valori di circa il 60%.

L’aerogeneratore tradizionale non è altro che un moderno mulino a vento le cui pale, di lunghezza variabile fra i 50 centimetri ed i 30 metri in funzione della potenza erogata, costruite in fibra di vetro e generalmente in numero di tre, calettate su di un mozzo ad asse orizzontale o verticale, intercettano il vento provocando un movimento, rotatorio, trasmesso mediante specifici sistemi di trasmissione e regolazione,all’alternatore.

Essendo l’intensità e la direzione di provenienza del vento variabile nel tempo gli aerogeneratori sono sia in grado di adattarsi alla direzione di provenienza, tramite servomeccanismi o nelle taglie più piccole tramite una pinna direzionale, ruotando attorno al proprio asse verticale, sia possono disporre di rotori con pale a geometria variabile in relazione della velocità del vento in modo tale da mantenere costante la produzione di energia elettrica. La produzione di energia dipende infatti dalla velocità di rotazione del rotore che deve essere costante: debbono quindi essere previsti, sistemi in grado di aumentare la captazione del vento dei sistemi frenanti, che serviranno anche per arrestare l’aerogeneratore, in modo tale da mantenere la velocità di rotazione entro i limiti previsti.

Oggi sono disponibili generatori con taglie variabili fra qualche kW fino ad oltre 1 MW, inseriti in soluzioni impiantistiche che li vedono alimentare carichi in isola o interconnessi alla rete. La taglia più diffusa è quella dei 500kW, potenza erogata da un aerogeneratore

Fattoria del Vento

28

Provincia di Padova alto circa 50 metri con pale di circa 20 metri, in grado di produrre l’energia necessaria giornalmente a circa 250- 500 famiglie.

La fonte eolica è caratterizzata purtroppo da una densità energetica non troppo elevata, per cui qualora si voglia sfruttare un sito nel miglior modo possibile sarà necessario installare più aerogeneratori realizzando delle vere proprie “wind farm”5 (fattorie del vento o parchi eolici), eventualmente anche off-shore ovvero installate in mare a qualche chilometro dalla costa (massimo 3 km con profondità non maggiore a circa 40 metri), con distanze opportune fra uno e l’altro in modo da non creare interferenze reciproche che ne limitino la produzione complessiva.

Appare ovvio come la scelta del sito ove installare uno o più aerogeneratori dipenda dalla quantità e qualità del vento che caratterizza il sito stesso. Le caratteristiche minime necessarie del vento sono la velocità (almeno 5,5 metri al secondo, 20km/ora, su superfici terrestri ed almeno 7-8 metri al secondo in siti off-shore) e la costanza. Il sussistere di tali condizioni non è indipendente dalle caratteristiche del terreno che deve essere dunque sufficientemente liscio (bassa rugosità) e possibilmente disporre di pendenze comprese tra i 6 e i 16 gradi.

Gli impianti eolici sono classificabili in tre categorie: 1. isolati: un unico aerogeneratore alimentante in isola uno specifico carico; 2. in Cluster: gruppo di aerogeneratori connessi alla rete elettrica di distribuzione; 3. combinati o integrati: in cui l’aerogeneratore elettrico è interconnesso alla rete o integrato da sistemi di produzione dell’energia più tradizionali.

L’impatto ambientale dei sistemi eolici è sostanzialmente limitato all’occupazione (peraltro limitata e tale da consentire attività produttive quali agricoltura ed allevamento) del territorio su cui vengono insediati, ed alla variazione al paesaggio che ovviante tali installazioni comportano. I benefici sono però tali da porre tali aspetti in secondo piano essendo attualmente la fonte eolica l’unica rinnovabile in grado, assieme all’idroelettrica, di sostituire quote significative di produzione elettrica da fonte fossile, con i classici benefici in termini di riduzione delle emissioni già osservati.

Esaminando la tabella sottostante possiamo notare come il costo del kWh eolico sia paragonabile a quello prodotto da fonte fossile caratterizzando perciò la fonte eolica come estremamente interessante anche da un punto vista economico.

Fig. 3: Moduli fotovoltaici TIPO DI IMPIANTO Impianto eolico a terra Impianto eolico offshore

I COSTI DELL’ENERGIA EOLICA6 POTENZA COSTO POTENZA AEROGENERATORE INVESTIMENTO IMPIANTO MW kW e/kW 800,00 10 500-750 1.000,00 4,95 450 2.200,00

VELOCITÁ VENTO m/sec

COSTO ENERGIA e/kWh

6-7

0,04-0,07

7,5

0,08

Tab. 16: i costi dell’eolico.

5 Una fattoria del vento, ad esempio, costituita da 30 aerogeneratori da 300 kW l’uno in una zona con venti dalla velocità media di 25 chilometri orari, può produrre 20 milioni di kWh all’anno. Vale a dire quanto basterebbe a soddisfare le esigenze di circa 7.000 famiglie.

Per raggiungere lo stesso risultato con una centrale a carbone si libererebbero nell’aria ben 22 mila tonnellate di anidride carbonica, 125 tonnellate di anidride solforosa e 43 tonnellate di ossido di azoto. Fonte ENEA – L’energia eolica Settembre 2003 6 Fonte ENEA: L’energia eolica Settembre 2003

La potenza eolica installata nel mondo alla fine del 2001 è risultata pari a 24.292 MW, con un incremento di 6.555 MW rispetto all’anno precedente. In Italia la produzione netta di energia da fonte eolica è stata pari a 1.150 GWh grazie a 1.242 aerogeneratori per 697 MW. Negli ultimi anni è stato fortemente incentivato l’incremento del potenziale eolico con una crescita in termini di potenza installata del 51% nel 2000 e del 63% nel 2001.

L’ENERGIA SOLARE Il sole irradia, gratuitamente ed ogni giorno, un’elevata quantità di energia. Lo stato della tecnologia attuale, e la situazione contingente in cui viviamo (latitudine, copertura del cielo da parte dei sistemi nuvolosi, etc.) consentono però di utilizzare questa energia solo in una percentuale molto bassa.

Il sole, grazie alle reazioni nucleari conseguenti alla fusione del suo nucleo, genera una potenza pari a 3,84 x 1024 W, potenza che raggiunta la nostra atmosfera, considerata la superficie su cui si ripartisce, si riduce a 1,367 kW/m2. Una volta attraversato l’atmosfera,

29

Assessorato all’Ambiente a causa dell’assorbimento di energia da parte dell’atmosfera stessa, tale potenza si riduce ulteriormente a circa 1 kW per metro quadro. Considerando inoltre latitudine, e condizioni climatiche, è possibile individuare quale sia l’energia media incidente giornalmente per metro quadro nelle tre macro aree di cui è composta l’Italia: Zona

Quantità kWh/m2 x giorno

Pianura padana

3,6

Centro sud

4,7

Sicilia

5,4

Tab. 17: Energia solare giornaliera incidente in tre zone d’Italia.

Oggi questa energia viene utilizzata per la generazione di energia elettrica e termica con risultati più o meno soddisfacenti a seconda dei casi.

Il grande vantaggio dell’utilizzo di questa energia è la totale assenza di produzione e di immissione in atmosfera di gas serra, caratteristica che rende tale fonte energetica, al pari di altre fonti rinnovabili, assolutamente di rilievo.

LA TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA Ai fini di produzione di energia elettrica tramite la radiazione solare si è imposta come tecnologia di riferimento quella fotovoltaica. Il principio fisico alla base di tale tecnologia, l’effetto fotovoltaico per l’appunto, rende possibile la conversione dell’energia solare in elettricità sfruttando le proprietà di alcuni materiali semiconduttori, quali il silicio, che modificati opportunamente nella loro struttura ed organizzati in celle generano una tensione continua tale da produrre, una volta inseriti in un circuito elettrico, corrente elettrica continua.

Vengono perciò realizzati dei moduli con superfici di circa 1m2 organizzati in pannelli, composti da celle elementari, di regola 36 (una singola cella di dimensioni 10x10 cm è in grado di generare alle nostre latitudini una potenza di picco di 1,5-1,7 Watt e di erogare una corrente di 3A alla tensione di 0,5V), al fine di fornire la potenza e la tensione richiesta dall’utilizzatore.

L’attuale livello tecnologico rende disponibili delle celle che sono in grado di convertire l’energia solare con un rendimento variabile fra il 16% (silicio mocristallino) ed il 7% (silicio amorfo), a costi compresi fra i 5 ed i 7,5 e per Watt di picco.

Il materiale che attualmente fornisce il miglior rapporto qualità prezzo è il silicio policristallino che converte il 12% dell’energia incidente ad un prezzo di circa 5 e per Watt di picco producendo circa 121 Watt di picco per metro quadro.

Alla luce di ciò risulta evidente come la tabella tab.17 possa, introducendo il fattore di conversione energia solare/elettrica di questa tecnologia, tradursi in: Zona Pianura padana Centro sud Sicilia

Quantità kWh/m2 x giorno

0,432 0,564 0,648

Tab. 18: Energia giornaliera prodotta da un metro quadro di modulo fotovoltaico in silicio policristallino

La struttura classica di un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica è composto da un generatore (insieme di moduli fotovoltaici), un convertitore di tensione da continua ad alternata (inverter) ed un eventuale sistema di accumulo dell’energia prodotta (la batteria).

Le soluzioni impiantistiche in cui i sistemi fotovoltaici vengono inseriti sono dipendenti sia dalle modalità “architettoniche” con cui essi vengono integrati nella struttura dell’edificio a cui forniranno energia sia dalla possibilità che tale edificio sia comunque connesso alla rete elettrica. Fondamentalmente esistono due macrocategorie: 1. Gli impianti connessi alla rete: tale soluzione impiantistica prevede che il generatore fotovoltaico sia interconnesso alla rete elettrica andando ad alimentare in via esclusiva o

Impianti fotovoltaici

30

Provincia di Padova in parallelo l’edificio, l’abitazione. L’energia elettrica può, quando non utilizzata in parte o completamente ma comunque prodotta perché presente l’irraggiamento solare, essere immessa in rete. La legislazione vigente consente infatti di immettere questa energia in rete e di vederne riconosciuto il valore economico. In poche parole a fine anno si sottrarrà all’energia fornita dalla rete l’energia che il nostro generatore fotovoltaico avrà a questa erogato pagando dunque solo l’energia risultante da questa differenza.

Tale soluzione impiantistica consente di non utilizzare batterie per compensare, con l’energia immagazzinata in esse quando prodotta in eccesso al fabbisogno, i periodi in cui il generatore non produce o produce in modo insufficiente alla domanda: l’energia di rete compenserà sempre il fabbisogno energetico contingente.

L’impianto sarà perciò composto da un generatore, da un inverter, da un quadro di parallelo e dagli strumenti di misura dell’energia erogata alla rete.

2. I sistemi Stand-Alone o in isola: si tratta di impianti che alimentano utenze non connesse alla rete elettrica. Dovendo spesso alimentare carichi anche in assenza di irraggiamento solare tali impianti sono necessariamente completi di batterie per immagazzinare l’energia e di inverter qualora i carichi alimentati necessitino di un’alimentazione in tensione alternata. È bene sottolineare che esiste un’ampia gamma di elettrodomestici studiati appositamente per essere alimentati in tensione continua da impianti fotovoltaici in modo tale da ridurre i costi d’impianto.

Si accennava in precedenza alle possibilità di integrazione architettonica dei moduli fotovoltaici: oggi essi sono infatti in grado di integrarsi in vario modo con l’edificio per cui rappresentano la fonte di energia. Non è infatti necessario installare i moduli solo sul tetto dell’edificio stesso: particolari moduli possono essere utilizzati come componente di una facciata, al posto dei mattoni, e diventare così un vero e proprio elemento di caratterizzazione architettonica in grado di valorizzare l’edificio stesso.

Le potenze tipiche degli impianti fotovoltaici vanno da 1,5kWp a 20kWp, particolarmente utili, queste ultime, per la generazione diffusa.

Casi tipici di istallazione di impianti interconnessi alla rete sono quelli di generatori fotovoltaici di potenza 3kWp alimentanti una singola abitazione mentre, in una situazione in cui ancora il kWh prodotto ed immesso in rete non è sufficientemente valorizzato, i casi più significativi di utilizzo del fotovoltaico riguardano l’alimentazione di carichi isolati soprattutto in zone montane o nelle isole, quali: • segnaletica stradale; • sistemi di illuminazione; • stazioni di ripetizione di segnali radio; • stazioni di pompaggio ed altro.

La tabella seguente ben evidenzia la grande versatilità dei generatori costituiti da celle fotovoltaiche che possono alimentare carichi di diverso tipo e potenza.

Tab. 19: Utilizzo7 degli impianti fotovoltaici in relazione alla potenza erogata.

7 Fonte: Ministero dell’Agricoltura

Tornando a considerazioni di tipo prettamente energetico è necessario ricordare come la quantità di energia che un modulo fotovoltaico è in grado di produrre in un anno è forte-

31

Assessorato all’Ambiente mente dipendente da alcune variabili, sia legate al sito in cui è installato (modalità di installazione e posizione geografica), sia dalle condizioni meteorologiche. Come installare dunque l’impianto per massimizzare comunque la produzione?

Non potendo influire sulle condizioni meteorologiche, una volta deciso di installare un pannello fotovoltaico dobbiamo posizionarlo nel modo più corretto ed essenzialmente con una inclinazione di circa 20-30° rispetto all’orizzontale e, evitando zone in cui ombre possano venir proiettate sul modulo limitandone la produttività, orientandolo verso sud ovvero installandolo su di un tetto, una facciata o un qualsiasi altro luogo che sia rivolto verso tale direzione.

Avendo rispettato queste regole di massima possiamo aspettarci, considerata a titolo di esempio una località del centro Italia, una produzione di questo tipo: 400 350 300 250 200 150 100 50 0

Gennaio

Febbr ai o

Mar zo

A pr il e

M aggio

Giugno

Luglio

A gosto

Settembr e

Ottobr e

Novembr e

Di cembr e

Tab. 20: Produzione mensile località centro Italia.

Volendo fare un dimensionamento di massima di un impianto fotovoltaico dobbiamo operare come segue: 1. Quantificare la potenza elettrica richiesta in funzione dei carichi elettrici degli apparecchi da utilizzare e della contemporaneità del loro utilizzo; 2. Verificare la possibilità di interconnettere l’impianto alla rete in modo tale da determinare se: - sia possibile sfruttare la rete per coprire sia i picchi di carico che la mancata produzione di energia in caso di mancato irraggiamento; - sia viceversa necessario installare una batteria di accumulatori; 3. Decidere il tipo di modulo che si vuole utilizzare in funzione del costo e delle dimensioni che il modulo stesso occuperà.

Detto dell’aspetto tecnico della tecnologia fotovoltaica esaminiamone l’aspetto economico.

La seguente tabella riporta un’analisi economica di massima inerente l’installazione e l’utilizzo di sistemi fotovoltaici nell’ipotesi che tali impianti non godano di alcun beneficio di legge: PARAMETRO Potenza installata Superficie pannelli Energia elettrica prodotta1 Costo energia acquistata Risparmio annuale Economie risultanti dall’esercizio dell’impianto Costo “chiavi in mano” Manutenzione Costo reale dell’energia2 Flusso di cassa (FC) Pay Back Time semplice Pay Back Time attualizzato KgCO2/kWhel CO2 evitata

e

TIPOLOGIA DI PANNELLO 1,5 3 12 24 1.725 3.450 0,18 e/KWh 310,50 621,00

931,50

e

310,50

621,00

931,50

e e/anno e/kwh e/anno Anni Anni

9.000,00 65,00 5,22 245,50 36,66 46,46

17.750,00 65,00 5,00 556,00 31,03 39,32

24.750,00 65,00 4,78 866,50 28,56 36,20

kg/anno

0,53 0,92

0,53 1,83

0,53 2,75

KWp m2 KWh/anno

Tab. 21: Sintesi tecnico-economica dell’utilizzo di impianti fotovoltaici.

4,5 36 5.175

Fig. 4: Impianti fotovoltaici

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Provincia di Padova

Moduli orientabili

È immediato notare come il tempo di rientro dell’investimento sia tale da rendere l’installazione dell’impianto improponibile!

Ma allora il fotovoltaico è conveniente? Apparentemente, escluso il caso della realizzazione di un impianto fotovoltaico in un luogo ove sia impossibile l’allacciamento alla rete o dove sia impossibile utilizzare altre tecnologie per la produzione di energia elettrica, tutto lo farebbe presumere.

L’importanza dello sfruttamento dell’energia solare ha però reso necessaria l’incentivazione di questi impianti. Per individuare quale sia il miglior modo per farlo e quale sia l’entità di un corretto sostegno economico di tali impianti è necessario chiedersi quanto costa un kWh “fotovoltaico”.

Il costo dell’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico infatti non è pari a zero ma si quantifica come il costo dell’impianto, della sua manutenzione e gestione diviso per l’energia che esso produrrà nella sua vita utile. Tale valore, in assenza di qualsivoglia incentivo, è mediamente individuabile attorno a 0,50  al kWh per impianti di piccola taglia; esso risulta molto elevato rispetto al costo dell’energia venduta dall’ENEL e dalle sue concorrenti.

Anche l’analisi condotta sul costo del kWh prodotto ha portato fino ad oggi a concludere che per rendere economicamente allettante l’utilizzo della fonte fotovoltaica per la produzione di energia elettrica fosse assolutamente necessario erogare incentivi tesi a ridurre i costi di costruzione dell’impianto (incentivi in conto capitale), prescindendo dalla reale produttività dell’impianto stesso.

Oggi invece, dopo un’epoca di scarsa coscienza “ecologica” e di ridotto timore per l’esaurimento delle fonti tradizionali, periodo in cui sono stati peraltro concessi scarsi incentivi in conto capitale, con vari anni di ritardo rispetto altri paesi europei il governo italiano ha introdotto un interessante legislazione incentivante il fotovoltaico adottando la formula del “conto energia”.

In pratica all’energia elettrica prodotta grazie alla fonte solare viene riconosciuto un valore medio di 0,45 per kWh. Alla luce di tale novità, l’analisi sopra riassunta nella tabella precedente porta ai seguenti risultati:

Assessorato all’Ambiente PARAMETRO

TIPOLOGIA DI PANNELLI

Potenza installata

KWp

1,5

3

4,5

Superficie pannelli

m2

12

24

36

Energia elettrica prodotta1

KWh/anno

1.725

3.450

5.175

Costo energia acquistata

0,18

e/KWh

Valore unitario dell’energia Prodotta

0,445

e/KWh

Risparmio annuale

e

310,50

621,00

931,50

Valore compessivo dell’energia Prodotta

e

767,63

1.535,25

2.302,88

Economia risultati dell’esercizio dell’impianto

e

1.078,13

2.156,25

3.234,38

Costo “chiavi in mano”

e

9.000,00

1.725,00

2.475,00

Manutenzione

e/anno

65,00

65,00

65,00

Costo reale dell’energia 2

KWh/anno

5,22

5,00

4,78

Flusso di cassa (FC)

e/anno

1.013,13

2.091,25

3.169,38

Pay Back Time semplice

Anni

8,88

8,25

7,81

Pay Back Time attualizzato

Anni

11,26

10,45

9,90

Il tempo di ritorno dell’investimento si è notevolmente ridotto fissandosi in circa la metà della vita utile dell’impianto.

Il riconoscimento di un giusto valore all’energia elettrica prodotta grazie alla conversione dell’energia solare rende effettivamente conveniente l’installazione dei sistemi fotovoltaici con benefici di cui potrà godere l’intero sistema paese.

IL SOLARE TERMICO Le tecnologie per ’utilizzo dell’energia solare vedono oggi la loro applicazione più classica nella produzione di acqua calda sia per uso sanitario che per la climatizzazione invernale. La tecnologia per l’utilizzo termico dell’energia solare è ormai una tecnologia matura la cui evoluzione ben differenzia gli attuali pannelli solari (oggi noti come collettori solari) da quelli che per primi hanno fatto la loro comparsa alla fine degli anni settanta in impianti che spesso hanno disilluso le attese. A differenza della tecnologia fotovoltaica il rendimento dei pannelli solari per uso termico raggiunge valori molto elevati che si spingono fino all’80% garantendo loro competività economica con i sistemi tradizionali di produzione di acqua calda. Il principio di funzionamento è sostanzialmente diverso da quello relativo alla conversione dell’energia solare in energia elettrica: il collettore è costituito da un assorbitore che cattura la radiazione solare incidente e la converte in calore (effetto fototermico) con un alto grado di assorbimento, un sistema di cessione del calore ad un fluido termovettore, in circolazione forzata o naturale, che permette attraverso uno scambiatore di calore il riscaldamento dell’acqua utilizzata quale fluido termovettore per il riscaldamento o quale acqua calda sanitaria. Date le temperature in gioco, 40-60°C, troppo basse per alimentare da soli un sistema di riscaldamento tradizionale a radiatori, l’utilizzo più idoneo dei collettori solari è individuabile nella generazione di acqua calda sanitaria o nel riscaldamento a pavimento che utilizza per la climatizzazione degli ambienti temperature minori.

Ciononostante la loro integrazione con un sistema di generazione di calore tradizionale, una caldaia a gas ad esempio, rende il loro utilizzo efficace nel garantire ottimi risultati di efficienza del sistema complessivo, sia nella funzione di preriscaldamento del fluido

33

34

Provincia di Padova

e di quello relativo alla produzione dell’energia elettrica, utilizzeremo circa 20 kWh di energia primaria con un rendimento globale di conversione pari a circa il 35%.

Integrando il nostro impianto con un collettore solare in grado di contribuire per un 60% alla fornitura dell’energia per il riscaldamento dell’acqua ridurremo il consumo di energia primaria a circa 8 kWh. Nel caso di produzione della stessa quantità d’acqua con una caldaia a gas, con un rendimento molto elevato pari a circa il 75-85% dovremo utilizzare circa 8,8 kWh di energia primaria. Ed integrando tale impianto con il collettore scendiamo addirittura a circa 3,6 kWh. 20 18

kW h/ g io rno

Fig. 5: Collettore solare

che poi sarà portato alla temperatura di esercizio dalla caldaia, sia come generatore a se stante di acqua calda sanitaria.

Appare naturale che maggiore è la superficie captante dei collettori e maggiore risulta il fattore di integrazione o di sostituzione di tale tecnologia con quella tradizionale, è bene però considerare che esiste una relazione precisa fra il costo dell’impianto solare, le sue dimensioni e l’energia prodotta: l’aumento del costo con le dimensioni è costante e proporzionale con l’energia prodotta solo entro determinati limiti, per crescere da una certa dimensione in poi maggiormente che l’energia prodotta determinando quindi una non economicità nell’intervento.

Valutiamo quindi da un punto di vista energetico-economico-ambientale quale sia l’interesse nell’utilizzo della fonte solare per usi termici.

Il consumo medio di acqua calda sanitaria si attesta in circa 200 litri al giorno per una famiglia media, acqua utilizzata ad una temperatura di circa 45°C. Il calore necessario per riscaldare tale quantità d’acqua, supposta inizialmente ad una temperatura media di 15 °C è pari a circa 6,8 kWh termici.

Nel caso di utilizzo di uno scaldaacqua elettrico, tenuto conto del suo rendimento

16 14 12 10 8 6 4 2 0

B o ile r e le t t r ico

B o iler a g as

B o ile r elet t r ic o +

B o iler a g a s + s o la r e

s o lar e

Fig. 6: Consumo giornaliero di energia primaria per produzione acqua calda sanitaria in una famiglia media

Assessorato all’Ambiente Ne consegue che utilizzare un sistema di produzione dell’acqua calda sanitaria con un generatore composto da una caldaia a gas integrata da un collettore solare consente di ridurre il consumo di energia primaria utilizzata da una famiglia media in un anno di circa l’80% passando da circa 7.000kWh, in caso di utilizzo di scaldaacqua elettrico, a 1.300 kWh circa.

Esaminiamo osservando la tabella sotto riportata quali siano i costi ed i vantaggi economici di un loro utilizzo: utilizzo

acs

acs

acs

acs

Unità di misura

Riepilogo dati collettore Caratteristiche / Tipo di: collettore

sottovuoto

sottovuoto

piano

piano

circolazione

forzata

forzata

forzata

forzata

sup. collettori

2,25

4,5

3

6

m2

accumulo

210

420

210

420

litri

Vita utile

20

20

20

20

anni

persone

2

4

2

4

fabbisogno

150

300

150

300

tecnologia integrata

gas

en termica erogata

elettrico

gas

2,341

elettrico

gas

4,681

elettrico

gas

2,185

litri

elettrico MWh/ anno

4,369

quantità vettore risparmiata

244

1951

488

3901

228

1821

455

3641

m3/annokWh/anno

costo vettore

0,55

0,12

0,55

0,12

0,55

0,12

0,55

0,12

e

risparmio annuale

134

234

268

468

125

219

250

437

e/anno

costo “chiavi in mano”

2250

4500

3000

6000

e

rimborso IRPEF (36%)

810

1620

1080

2160

e

costo iniziale con rimborso

1440

2880

1920

3840

e

Manutenzione

0

0

0

0

e/anno

Flusso di cassa (FC)

134

234

268

468

125

219

250

437

e/anno

PT semplice

16,77

9,61

16,77

9,61

23,95

13,73

23,96

13,73

anni

PT attualizzato

21,25

12,18

21,25

12,18

30,35

17,40

30,36

17,40

anni

PT att (con rimborso)

11

6

11

6

15

9

15

9

anni

Tab. 22: Sintesi tecnico-economica dell’utilizzo di collettori solari ad integrazione di impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, riferimento Italia Settentrionale.

Come vediamo i tempi di ritorno pur non brevissimi sono di certo interesse.

Oggi in Italia si stima siano stati installati circa 350.000 m2 di collettori solari soprattutto nel settore residenziale o in ambiti di prevalente utilizzo estivo e nelle piscine.

Una famiglia può tranquillamente ammortizzare il costo di un sistema solare termica in un tempo che va dai quattro ai sei anni, mentre per attività come camping, alberghi, palestre ecc. il tempo di ammortamento è ancora più breve.

Un sistema per una famiglia di quattro o sei persone riduce fino a 5 tonnellate di CO2 nell’aria, riducendo indicativamente di 1/3 i consumi di combustibile e di conseguenza le emissioni in atmosfera.

35

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Provincia di Padova

Fig. 7. Distribuzione del flusso di calore endogeno.

Fig. 8. Schema di sistema geotermico.

Fig. 9. Schema di centrale geotermoelettrica.

Geyser

7 Fonte: Ministero Ambiente

LA FONTE GEOTERMICA L’energia geotermica è una delle fonti rinnovabili più note all’uomo. Fin dall’epoca preistorica ha imparato a conoscerla nei suoi effetti distruttivi, in special modo con le eruzioni vulcaniche, capendo nel tempo come sfruttarne gli aspetti positivi ed utilizzandola per la maggior parte per usi non strettamente legati alla produzione di energia ad esempio negli impianti termali.

Il nucleo terrestre, in lenta fusione, fornisce un’enorme quantità di calore, con una potenza stimata in circa 30 TW, che dall’interno si propaga verso la crosta terrestre dando vita come detto a fenomeni sia di difficile controllo da parte dell’uomo sia pienamente utilizzabili anche per un utilizzo di produzione di energia elettrica e termica.

Riportandosi ad una grandezza termica per unità di superficie, unità che maggiormente ci consente di valutare quale possa essere l’utilizzo di tale energia, possiamo affermare che la terra è in grado di fornire mediamente in superficie 1 HFU, dove HFU( Heat Flow Unit) corrisponde ad una microcaloria per centimetro quadro al secondo ovvero 42mW/m2, con una distribuzione tuttavia non uniforme come rappresentato in figura: Sfruttando la conoscenza dei fenomeni naturali, quali i geyser (soffioni di vapore ad elevata temperatura che dall’interno della terra giungono fino in superficie grazie alla cessione di calore da parte di rocce molto calde a fluidi termovettori naturalmente presenti ed in contatto con esse) l’uomo ha messo a punto vari dispositivi per la produzione di energia utilizzabile per i suoi scopi.

Come dicevamo l’utilizzo dell’energia termica prodotta dalla terra non può prescindere dall’utilizzo di tecniche atte a portare in superficie il calore disponibile in profondità; non sempre infatti la salita dei quest’ultimo avviene in modo naturale, dovremo perciò realizzare dei veri e propri pozzi geotermici attraverso perforazioni del suolo.

Essenzialmente si possono individuare tre tipologie di utilizzo in relazione al livello di entalpia del fluido: 1. Alta entalpia, essenzialmente produzione di energia elettrica e altri usi industriali.

2. Media e bassa entalpia, con utilizzi di tipo diretto del fluido che giunge in superficie con temperature dell’ordine dei 100-150°C. 3. Bassissima entalpia, con utilizzi termali, terapeutici e ricreativi.

In Italia l’utilizzo dell’energia geotermica è noto ai più per la presenza di centrali geotermoelettriche nella zona di Larderello in Toscana, con una produzione annua di circa 4,4 TWh pari a circa l’1,5% della produzione totale del nostro paese.

Il diverso contenuto entalpico del vapore geotermico rispetto a quello prodotto artificialmente mediante combustione delle fonti fossili, differenzia l’impiantistica delle centrali geotermiche, dalle classiche centrali termoelettriche, consentendo rendimenti di conversione dell’energia termica in elettrica di molto inferiori e pari circa ad un 15%.

Anche le taglie di queste centrali sono minori potendo un buon sito, dotato di un pozzo produttivo di vapore con portata di 70.000kg/h di vapore, alimentare una centrale con gruppi da 10MW elettrici.

Lasciando l’uso elettrico dell’energia geotermica rivolgiamo la nostra attenzione all’interesse di questa fonte per usi prettamente termici, ove il più recente sviluppo delle tecnologie sta portando risultati più che interessanti.

Ricordiamo come il calore geotermico sia stato utilizzato anche in epoca non moderna per la climatizzazione degli ambienti, oggi i casi più significativi per l’elevato impatto in termini quantitativi sono quelli di Reykjavik in Islanda dove la quasi totalità delle abitazioni utilizza la ben nota disponibilità di calore geotermico per l’alimentazione di una rete di teleriscaldamento ma casi interessanti di utilizzo vi sono anche in Italia: Ferrara (14.000 appartamenti), Castelnuovo Val di Cecina, Acqui, Bagno di Romagna e Grosseto12.

Come già visto per l’utilizzo dell’energia solare ad uso termico nel riscaldamento degli ambienti o dell’acqua sanitaria qualora il calore geotermico non sia in grado di fornire un fluido ad una temperatura compatibile con l’utilizzo sia di impianti a radiatori sia a pannelli radianti è possibile utilizzare caldaie integrative o pompe di calore. Queste ultime sono macchine in grado di fornire calore ad un fluido caldo estraendolo da un fluido più freddo, grazie all’utilizzo di

Assessorato all’Ambiente una sorgente d’energia esterna quale ad esempio l’energia elettrica. Il ciclo di funzionamento di queste macchine è tale che esse producono più energia, in forma termica, di quanta energia, in forma elettrica, assorbono rendendo così utile il loro utilizzo. Poiché la loro efficienza è tanto maggiore quanto maggiore è la temperatura del fluido da cui assorbono il calore esse trovano un utilizzo molto efficace in questo tipo di impianti. Le temperature quasi costanti del sottosuolo durante tutto l’anno permettono infatti al sistema sonda geotermica-pompa di calore di raggiungere rendimenti complessivi elevati anche in pieno inverno, attestantesi attorno al 75%.

L’impianto nella sua realizzazione pratica è costituito da una sonda geotermica di semplice realizzazione e di nullo impatto ambientale, comprendente un circuito chiuso ed ermetico di prelievo del calore, circuito inserito nel terreno in un foro verticale di lunghezza pari a circa 100 metri e formato da un tubo in materiale plastico di andata ed uno di ritorno, tramite il quale si va preriscaldare una soluzione acquosa che poi sarà ulteriormente riscaldata dalla pompa di calore o da una caldaia.

Fig. 10. Esempio di riscaldamento con pompa di calore geotermica.

I principali vantaggi dell’utilizzo dell’energia geotermica sono rintracciabili nell’utilizzo di una fonte gratuita e tale da eliminare l’immissione di gas serra in atmosfera.

Per quanto riguarda eventuali aspetti negativi vi è da distinguere fra il caso di utilizzo di impianti di elevate dimensioni e quello di impianti piccoli. Se è vero che nel secondo caso non vi sono particolari controindicazioni è invece vero che i grandi impianti debbono essere gestiti in modo accorto soprattutto per quanto inerente eventuali fenomeni di microsismicità e subsidenza legati alla reiniezione di fluido nel sottosuolo che deve avvenire in modo accorto.

L’impatto ambientale di impianti di grosse dimensioni, a differenza di quelli utilizzati per la climatizzazioni di edifici, è notevole e dovuto essenzialmente alla presenza di condotte sia per il trasporto del vapore che per il trasporto del fluido di reiniezione. Inoltre considerato l’ambiente stesso in cui si trovano questi impianti, con emissioni di H2S, H3 BO3 (acido borico) e Hg (mercurio), debbono essere installati particolari ed appositi filtri.

LE BIOMASSE Sin dall’antichità si sono utilizzate al fine di produzione di calore, essenzialmente nei focolari, risorse vegetali quali legname, arbusti etc., sostanze oggi note come biomassa. Se quindi la fruizione delle biomasse risale alla notte dei tempi è solo in epoca molto recente che si è cominciato a guardare con maggior attenzione a questa risorsa grazie all’evolversi di tecnologie sempre più sofisticate per il loro utilizzo a scopo di produzione di energia. Il termine biomassa oggi comprende un’infinità di materiali organici nei quali, grazie ad un processo esclusivamente naturale e di rapida, anzi continua, ripetizione qual è la fotosintesi clorofilliana, viene immagazzinata una notevole quantità di energia proveniente dal sole. I combustibili a base di biomassa comprendono dunque tutti quei prodotti che con processi di estrazione più o meno complessi derivano dalle piante e nei quali, complessivamente, sono immagazzinati circa 200 miliardi di tonnellate di carbonio l’anno con un contenuto energetico equivalente pari a 70 miliardi di tep.

Dalla tabella seguente possiamo vedere come il potere calorifico di alcune tipologie di materiali di origine organica sia di rilevanza assoluta e possa essere paragonato a quelli delle fonti fossili.

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Provincia di Padova COMBUSTIBILE

Pci [kJ/kg]

Pci [kWh/kg]

Paglia di frumento

17.300

4,8

Legna senza corteccia

18.500

5,1

Miscanthus

17.400

4,8

Olio di colza

35.800

9,9

Etanolo

26.900

7,5

Metanolo

19.500

5,4

Tab. 23: Poteri calorifici di alcune biomasse e loro derivati.

È comune l’essere tratti in inganno circa la compatibilità ambientale di questi combustibili, soprattutto in relazione al fatto che il loro utilizzo al fine di produrre sia energia elettrica sia energia termica è vincolato alla loro combustione, considerato che sono tutti materiali ad elevato contenuto di carbonio. In realtà la combustione di biomassa non comporta un incremento netto di emissione in atmosfera di anidride carbonica (CO2). Se un equilibrato rapporto tra prelievo ed uso energetico delle biomasse viene mantenuto esso è infatti tale da garantire l’emissione di una quantità di anidride carbonica esattamente pari a quella che nello stesso tempo viene fissata nelle piante stesse attraverso la fotosintesi.

La produzione della biomassa grezza può essere sia diretta che indiretta. Al primo caso è associabile la produzione di legname da ardere realizzata con delle vere e proprie coltivazioni ad hoc di boschi nelle quali vengono favorite quelle tipologie di pianta con la più elevata resa in quanto a fornitura di materia utile come salici e pioppo che hanno una resa circa 3 o 4 volte la resa classica. Al secondo caso appartengono tutti i prodotti di scarto di attività umane di vario genere, i derivati della catena alimentare sia umana che animale, e addirittura materiali di recupero provenienti da rifiuti solidi urbani.

In relazione al metodo di estrazione o produzione l’utilizzo della biomassa avviene sotto diverse forme: solide, liquide e gassose.

L’impiego delle biomassa quale fonte energetica è variamente diffuso nel mondo con percentuali molto elevate nei paesi in via di sviluppo, con punte del 90%, per scendere drasticamente in alcuni dei paesi maggiormente industrializzati.

Naturalmente il basso utilizzo percentuale di tale risorsa non è sempre sintomo di scarso livello. I paesi la cui tecnologia di utilizzo delle biomasse è più avanzato sono infatti i paesi del nord Europa dove vengono largamente impiegate come combustibile solido in importanti impianti di teleriscaldamento e/o cogenerazione, grazie soprattutto alla loro presenza diffusa e rilevante su tutto il territorio.

Quest’ultima considerazione ci permette di evidenziare come il maggior problema per un impiego efficiente della biomassa solida sia proprio il non poterla ricavare ove deve essere utilizzata. A causa del loro basso contenuto energetico rispetto ai combustibili derivati da fonti fossili esse debbono essere utilizzate in quantità non indifferenti, comportando la necessità di organizzare sistemi di approvvigionamento, spesso su gomma, che influiscono non poco sul ciclo energetico complessivo. La nascita di un intenso traffico di automezzi fra il luogo di produzione e il luogo di utilizzo provoca infatti notevoli conseguenze di inquinamento.

La ricerca di prodotti a più elevato contenuto energetico ha condotto allo sviluppo di vari metodi di “raffinazione” della biomassa.

Fra i processi più utilizzati vi sono quelli termochimici come la carbonizzazione, che consente di estrarre l’acqua e le altre sostanze volatili dalla materia vegetale trasformando, per mezzo dell’intenso calore, la biomassa in carbone.

Interessante si sta rivelando anche la produzione di biocombustibili mediante particolari trattamenti come la fermentazione alcolica, in grado di trasformare i glucidi in etanolo e rendere il prodotto utilizzabile come carburante liquido per motori di automezzi e come combustibile per impianti termici tradizionali.

Sempre sul versante della riduzione della biomassa a sostanza liquida è possibile procedere all’estrazione di oli da piante quali soia, colza, girasole, ecc. (piante oleaginose), oli che, di-

Assessorato all’Ambiente sponendo di elevati contenuti energetici, possono essere utilizzati direttamente o dopo un ulteriore processo di esterificazione.

Nella loro forma gassosa le biomasse trovano il loro utilizzo come biogas, miscela di metano (50÷70%), CO2 ed altri gas, derivato attraverso un processo di digestione anaerobica da residui organici ad elevato contenuto di umidità, quali residui animali, reflui civili, rifiuti alimentari o la frazione organica dei rifiuti solidi urbani. Tale gas, caratterizzato da un potere calorifico di valore medio, circa 23.000 kJ/Nm3, è solito essere utilizzato per la produzione di energia elettrica tramite motori a combustione interna, e calore alimentando caldaie a gas.

Dando luogo a reazioni di ossidazione incompleta ad elevata temperatura della biomassa è possibile dare luogo ad un processo di gassificazione con produzione di gas caratterizzati da poteri calorifici medio bassi, compresi fra 4.000 e 14.000 kJ/Nm3, la cui utilizzazione è quindi problematica a meno di non procedere alla loro conversione in metanolo che, con passo successivo, può essere ulteriormente raffinato e trasformato in benzina sintetica di caratteristiche energetiche equivalente alla benzina tradizionale.

La biomassa può inoltre fornire calore mediante un processo di digestione aerobica delle sostanze organiche in essa contenuta per opera di micro-organismi che, in presenza di ossigeno, sono in grado di convertire sostanze complesse in altre di struttura più semplice pro-

ducendo un elevato riscaldamento dell’impasto. Attraverso opportuni scambiatori di calore si trasferirà il calore, attraverso fluidi termovettori, lì dove è necessario.

Altro processo termochimico di decomposizione di materiali organici è la pirolisi mediante la quale è possibile produrre prodotti successivamente utilizzabili per produzione energetica portando il materiale ad elevate temperature in assenza di ossidanti.

Naturalmente è possibile ottenere una combustione diretta della biomassa in caldaie in cui avviene anche lo scambio di calore tra i gas di combustione ed i fluidi di processo (acqua, olio diatermico, ecc.) ottenendo cicli termici con buoni rendimenti soprattutto quando si utilizzino sostanze ricche di glucidi strutturati (cellulosa e lignina) con bassi contenuti d’acqua (meglio se inferiori al 35%). I prodotti utilizzabili a tale scopo sono i seguenti: • legname; • paglia di cereali; • residui di raccolta di legumi secchi; • residui di piante oleaginose (ricino, catramo, ecc.); • residui di piante da fibra tessile (cotone, canapa, ecc.); • residui legnosi di potatura di piante da frutto e di piante forestali; • residui dell’industria agro–alimentare.

L’utilizzo di tali sostanze si dimostra molto positivo se avviene nel luogo stesso di produzione, alimentando perciò generatori di calore presenti nelle immediate vicinanze dei terreni da cui si recupera la biomassa: sono perciò particolarmente indicati per il riscaldamento dei locali utilizzate da aziende agricole o per reti di teleriscaldamento in zone ove sia notevole la disponibilità di biomassa.

Come più recenti tecnologie di utilizzo delle biomasse citiamo le caldaie a letto fluido, che pur ancora molto costose riducono notevolmente le emissioni inquinanti e raggiungono elevati rendimenti di combustione, e la Steam Explosion, processo termico che consente di utilizzare completamente la biomassa tramite un riscaldamento rapido della stessa con vapore saturo ad alta pressione.

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Provincia di Padova Lo sfruttamento a fini energetici delle biomasse è positivo sotto vari aspetti contribuendo alla ricerca di uno sviluppo sostenibile delle attività umane e garantendo vantaggi economici localizzati, quali la resa in autosufficienza delle realtà produttrici delle stesse, e globali come la creazione di nuove economie con le positive ricadute del caso.

Vediamo alcuni esempi circa la convenienza della sostituzione di combustibili tradizionali con il Pellet Tabelle per la determinazione della convenienza Descrizione Dati relativi all’impianto da sostituire Consumi calcolati Costo unitario comburente Costo installazione caldaia nuova Durata prevista dell’impianto

U.M. Litri Litro e Anni

Costo annuo del carburante Costo annuo di manutenzione obbligatoria

e e

Costo annuo di esercizio Dati relativi al nuovo impianto Consumi calcolati Costo unitario comburente Costo installazione Durata prevista dell’impianto

e kg kg e Anni

Quantità GASOLIO 3.000 1,10 3.900,00 15

Costi

3.300,00 100,00 3.400,00 Pellet 6.000 0,20 9.000,00 15

Costo annuo del carburante

e

1.200,00

Costo annuo di esercizio Risparmio annuo di esercizio

e

1.200,00 2.200,00

Esercizi (anni) necessari al reintegro Risparmio complessivo nell’esercizio

Anni e

4 24,002,00

Descrizione Dati relativi all’impianto da sostituire Consumi calcolati Costo unitario comburente Costo installazione caldaia nuova Durata prevista dell’impianto

U.M. Litri Litro e Anni

Quantità GPL 3.000 0,90 3.600,00 8

Costi

Costo annuo del carburante Costo annuo di manutenzione obbligatoria

e e

2.700,00 100,00

Costo annuo di esercizio Dati relativi al nuovo impianto Consumi calcolati Costo unitario comburente Costo installazione Durata prevista dell’impianto

e

2.800,00

kg kg e Anni

Pellet 5.500 0,20 9.000,00 15

Costo annuo del carburante

e

1.100,00

Costo annuo di esercizio Risparmio annuo di esercizio

e

1.100,00 1.700,00

Anni e

5 16,507,00

Esercizi (anni) necessari al reintegro Risparmio complessivo nell’esercizio

Assessorato all’Ambiente Tabella per la determinazione della convenienza Descrizione Dati relativi all’impianto da sostituire

U.M.

Quantità METANO

Consumi calcolati

MC

2.900

Costo unitario comburente Costo installazione

MC e

3.600,00

Durata prevista dell’impianto

Anni

8

Costo annuo del carburante

e

2.030,00

Costo annuo di manutenzione obbligatoria

e

100,00

Costo annuo di esercizio Dati relativi al nuovo impianto

e

2.130,00

Consumi calcolati

kg

5.220

Costo unitario comburente

kg e

0,20 9.000,00

Durata prevista dell’impianto

Anni

15

Costo annuo del carburante

e

1.044,00

Costo annuo di esercizio

e

1.044,00

Costo installazione

0,70

Pellet

Risparmio annuo di esercizio Esercizi (anni) necessari al reintegro Risparmio complessivo nell’esercizio

Costi

1.086,00 Anni e

8 7,287,06

Tabella per la determinazione del prezzo di vendita CALDAIA A PELLET

15 KW

Prezzo di listino

7.608,00

serbatoio da 500 kg e coclea

500,00

Costi di impianto (presunti)

1.000,00

TOTALE

9.108,00

Prezzo totale di cui sopra con

9.108,00

TOTALE detrazione fiscale Costo dell’impianto termico

9.108,00 36%

3.278,00 5.829,00

POLITICHE PER L’EFFICIENZA ENERGETICA, LE FONTI RINNOVABILI E LA SOSTENIBILITÀ La redazione di specifiche leggi per il contenimento e la riduzione dei consumi di energia da fonte fossile ed il sostegno delle fonti rinnovabili trova la sua origine nei primi anni settanta in seguito alle prime crisi petrolifere, ed in seguito nella constatazione che per vari motivi, non solamente tecnici ed economici, l’energia nucleare non avrebbe potuto essere considerata una soluzione percorribile per svincolarsi dall’impiego dei combustibili fossili come fonte primaria di energia. Al momento esistono poche preoccupazioni reali a medio termine circa l’esaurimento fisico delle risorse di energia, come possiamo vedere dalla tabella sottostante:

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Provincia di Padova Riserve esistenti [Gtep]

Riserve stimate [Gtep]

Durata10 [anni]

Petrolio

150

600

50-150

Carbone

600

7.000

250-3.000

Gas Naturale

75

300

40-170

Fissione da U235

50

150

110-335

5.000

15.000

10.000-35.000

Risorsa

Fissione in reattori autofertilizzanti Fusione nucleare Energia solare

225 miliardi 130.000

Fino a spegimento del sole

Tab. 24: Le risorse energetiche.

ed inoltre, da un punto di vista strategico, i paesi industrializzati hanno dimostrato di avere strumenti sufficientemente adeguati per trovare alternative alla fornitura di petrolio da un unico paese o regione, e le forniture unilaterali, come avveniva nel 1973 o nel 1979, vengono oggi, fortemente scoraggiate. Tuttavia, come si può in modo tangibile osservare in questi mesi, non si è autorizzati ad essere eccessivamente ottimisti e pensare che le crisi energetiche appartengano definitivamente al passato. È possibile che, in momenti di instabilità politica, alcuni dei principali produttori di petrolio o gas interrompano, o diminuiscano, le forniture per periodi non brevi.

Anche se questo tipo di difficoltà potrebbe essere superata, l’impatto sull’economia potrebbe essere pesante, in particolare nei paesi che dipendono quasi interamente dalle importazioni di energia, come l’Italia.

In tempi più recenti l’ulteriore sviluppo della politica volta al risparmio energetico, è stata sollecitata da considerazioni ambientali, riguardanti gli effetti che un massiccio utilizzo delle fonti energetiche, soprattutto quelle che portano all’emissione di elevate quantità di CO2, comporteranno per la vita sul nostro pianeta.

Fig. 25: Emissioni di CO2 nell’UE in milioni di tonnellate dal 1985 ad oggi. La linea rossa rappresenta l’evoluzione prevista per gli anni dal 2000 al 2015 in presenza di una situazione di “business as usual”. La linea verde rappresenta la situazione nel 1990.

10 Tenendo conto dell’attuale percentuale di utilizzo e del consumo mondiale di energia pari a circa 9Gtep/anno

Oggi, come ulteriore spinta, considerazioni economiche essenzialmente legate alla liberalizzazione dei mercati dell’energia elettrica e del gas, porteranno ad una sempre più positiva estensione della ricerca di efficienza energetica in tutti i settori delle attività umane.

Assessorato all’Ambiente IL PROTOCOLLO DI KYOTO La necessità di porre rimedio ai mutamenti climatici preconizzati da molti studiosi a partire dagli ultimi anni ottanta ha portato la comunità mondiale, attraverso un processo decisionale politico partito con la Conferenza di Rio del 1992 evolutosi attraverso il Summit di Berlino del 1995 e conclusosi nel 1997 con la stesura del protocollo di Kyoto, a stabilire dei riferimenti per quanto riguarda un utilizzo più razionale dell’energia. E’ infatti comunemente accertato come, anche in accordo con quanto asserito dal secondo rapporto di valutazione del UN Intergovernment Panel on Climate Change (IPCC), pubblicato nel 1995, la temperatura media globale sia protesa verso un aumento compreso tra gli 1 e i 3,5°C nei prossimi 100 anni. Ciò rappresenterà l’innalzamento della temperatura più rapido degli ultimi 10.000 anni, e produrrà, secondo il risultato di vari studi, la temperatura più alta del pianeta degli ultimi 150.000 anni.

Un aumento di tale dimensione produrrà un innalzamento del livello dei mari e dei cambiamenti meteorologici riguardanti le precipitazioni e il sistema dei venti tali da provocare sconvolgimenti dell’ecosistema e delle condizioni socio-economiche a livello mondiale.

Gli accordi adottati a Rio de Janeiro sono stati ratificati da 174 paesi, i quali hanno accettato “responsabilità comuni ma differenziate” per proteggere il clima del pianeta.

I Paesi in via di sviluppo e quelli industrializzati si sono uniti in un comune impegno per limitare le cause che producono il cambiamento climatico. I Paesi industrializzati assunsero volontariamente l’impegno di ridurre le emissioni inquinanti del 2000 al livello del 1990.

A Berlino, in seguito, furono raggiunte due importanti conclusioni. La prima, che il raggiungimento degli impegni esistenti era improbabile per l’anno 2000 e che nuove ed addizionali misure andavano stipulate per il periodo successivo. In secondo luogo, che l’azione delle sole nazioni industrializzate non avrebbe stabilizzato le emissioni nocive ad un livello di sicurezza, poiché le emissioni delle nazioni in via di sviluppo avrebbero superato quelle delle nazioni industrializzate attorno al 2030.

Ciononostante, riconoscendo le “responsabilità differenziate”, che traggono consistenza dal grafico di Fig. 4, sotto riportato, fu stabilito che inizialmente solo le nazioni industrializzate prendessero impegni legali per la riduzione delle emissioni.

Fig. 26: Percentuale di emissioni di CO2 fra le principali aree mondiali.

La terza Conferenza delle Parti della Framework Convention on Climate Change tenutasi il 7 Dicembre 1997 a Kyoto diede origine all’accordo internazionale di intesa più importante mai raggiunto in ambito di salvaguardia dell’ambiente. In questo concordato le nazioni industrializzate (quelle specificate nell’Annex I del

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Provincia di Padova

Emmisioni Industriali

protocollo) si impegnarono a ridurre le emissioni medie nazionali entro il periodo 2008-2012 a circa il 5% sotto il livello del 1990.

Il protocollo permette a qualche nazione industrializzata di aumentare modestamente le sue emissioni, e fa qualche concessione speciale per i membri della ex Unione Sovietica. Nessuno dei paesi in via di sviluppo, inclusi quelli con una crescita pesante delle emissioni quali India e Cina, è soggetto al vincolo di ridurre le emissioni.

Sintetizzando è possibile evidenziare come i maggiori elementi introdotti dal protocollo di Kyoto siano dunque: un impegno dei paesi industrializzati a ridurre le loro emissioni aggregate almeno del 5% al di sotto dei livelli del 1990 tra il 2008 e il 2012; • impegni per ridurre l’insieme dei 6 maggiori inquinanti domestici: anidride carbonica (CO 2), metano (CH 4), ossido di azoto (N 20), gli idrofluorocarburi (HFC s), i perfluorocarburi (PFC s) e l’esafluoruro di zolfo (SF 6); differenziazione della quantità di impegni sottoscritti dagli stati industrializzati; • opportunità per i partecipanti di adempiere ai loro impegni in collaborazione (nota come la proposta “bubble”); • opportunità per l’implementazione di progetti con paesi in via di sviluppo; possibilità di creare un “mercato delle emissioni” tra i paesi industrializzati; • la decisione di un chiaro meccanismo di sviluppo, che fornisce ai paesi industrializzati la possibilità di finanziare progetti per ridurre le emissioni nei paesi in via di sviluppo e poter usufruire, in base ai risultati ottenuti, degli sconti per la quota di emissioni da eliminare nel proprio paese; • l’uso di un meccanismo flessibile di implementazione (ovvero possibilità per i paesi industrializzati di adempiere ai loro impegni in collaborazione, possibilità di comprare o vendere quantità di emissioni abbattute in esubero rispetto la propria quota, opportunità di un chiaro meccanismo di sviluppo) che dovrà essere utilizzato come una misura supplementare rispetto a quelle adottate da ogni singolo stato; ogni paese industriale deve poter dimostrare i progressi nel raggiungimento dei loro impegni entro il 2005.

Secondo il protocollo di Kyoto, gli stati dell’Unione Europea, la Svizzera e diversi stati dell’Europa centrale e dell’Est devono ridurre le emissioni dell’8%, gli Stati Uniti del 7% e Canada, Giappone, Ungheria e Polonia del 6%. Russia, Ucraina e Nuova Zelanda devono stabilizzare le loro emissioni (0% di riduzione). Le emissioni di Australia e Islanda possono aumentare rispettivamente dell’8% e del 10%.

In seguito alla ratifica anche da parte della Russia di tale intesa il protocollo di Kyoto diventa operativo e vincolante a partire dal 16 febbraio 2005.

L’ITALIA E KYOTO: I DECRETI “24 APRILE 2001” E “20 LUGLIO 2004” Settore gas

Settore elettrico

Entro l’anno

0,10 Mtep/anno

0,10 Mtep/anno

2005

0,20 Mtep/anno

0,20 Mtep/anno

2006

0,40 Mtep/anno

0,40 Mtep/anno

2007

0,70 Mtep/anno

0,80 Mtep/anno

2008

1,30 Mtep/anno

1,60 Mtep/anno

2009

tab. 27: Target di riduzione dei consumi imposti dai Decreti “20 Marzo 2004”

Assessorato all’Ambiente I decreti “24 Aprile 2001” e “20 Maggio 2004” aggiornano quanto individuato dalla legge 308/92 e dalla 10/91 al fine di limitare l’utilizzo eccessivo di energia richiedendo: • l’utilizzo di apparecchi e sistemi di regolazione in grado di conseguire risparmi in campo illuminotecnico; • l’adozione di sistemi di rifasamento dei carichi elettrici e di azionamenti elettrici a frequenza variabile; • l’utilizzo di apparecchi utilizzatori certificati in classe A, se elettrici (ad esempio gli apparecchi domestici di cui al DPR 107/98 e ss.mm. e ad essi conformi), e in classe 4 stelle, se a combustibile (ad esempio i generatori di calore di cui al DPR 660/96 e ad esso conformi), in riferimento alla vigente etichettatura energetica; • applicazione di sistemi di regolazione e telecontrollo degli impianti; • tecnologie di coibentazione degli edifici; • sviluppo dell’utilizzo di cogenerazione, teleriscaldamento, sistemi a biomasse o a rifiuti, ad energia solare (termica e fotovoltaica ) e geotermica.

Essi vogliono inoltre una valorizzazione degli interventi di razionalizzazione dei consumi introducendo titoli di efficienza energetica, annuali, e per valore pari alla riduzione dei consumi che verrà certificata.

LE E.S.CO. (ENERGY SERVICE COMPANY) Una E.S.Co. è un’impresa che sviluppa progetti volti al miglioramento dell’efficienza energetica garantendo il mantenimento del livello di performance energetica ed economica delle nuove attrezzature installate. Essa caratterizza quindi la propria offerta tramite un contratto strettamente legato al risparmio energetico ottenuto.

Lo sviluppo di un progetto di razionalizzazione energica secondo queste caratteristiche consente e garantisce la copertura del costo iniziale dell’investimento in efficienza tramite il flusso finanziario generato dal risparmio energetico conseguito nel tempo. L’esborso finanziario iniziale per la realizzazione dell’investimento potrà essere eventualmente erogato dalla E.S.Co. stessa che in tal caso darà la possibilità al cliente di realizzare nuovi impianti per la riduzione dei propri consumi energetici pur non avendo le risorse economiche necessarie.

Le ESCO nascono negli Stati Uniti e in Gran Bretagna in seguito alla crescita vertiginosa del prezzo del petrolio (embargo del petrolio arabo nel 1973 e rivoluzione islamica in Iran del 1979), ed al conseguente aumento dei costi relativi all’uso dell’energia. Questo ha creato la prima motivazione per un business legato all’efficienza energetica.

La fornitura di un servizio fondato sull’efficienza energetica, rende oggi, a maggior ragione, queste imprese attrici primarie del mercato energetico.

Il contesto sociale e produttivo moderno, insieme ad un mercato dell’energia e dei servizi a crescente complessità e competitività, richiede infatti alle aziende operanti nel settore un livello di prestazioni ispirato a criteri di qualità, sicurezza e rispetto dell’ambiente che garantisca continuità, affidabilità e certezza del servizio, ricercando nel contempo la piena soddisfazione del cliente ed un ampliamento dei servizi proposti.

Le recenti nuove e severe legislazioni in materia di tutela ambientale (esigenti una seria riduzione delle emissioni inquinanti) o di sicurezza (esigenti la sostituzione o la messa a norma dei vecchi impianti), qualificano e impongono la presenza nel mercato delle E.S.Co. protagoniste di una domanda che diverrà nel tempo sempre maggiore.

Le E.S.Co. sono aziende ad elevata professionalità sia tecnica che economico-finanziaria dovendo essere in grado di svolgere serie attività in entrambi i settori quali: • diagnosi energetiche; • analisi tecnico-economiche e di ottimizzazione;

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Provincia di Padova • progettazione esecutiva; • project management; • installazione,esercizio e manutenzione di impianti; • fornitura di servizi anche finanziari.

Debbono inoltre disporre di ottime capacità finanziarie al fine di garantire la piena realizzazione degli interventi da loro proposti.

Gli interventi di miglioramento dell’efficienza energetica suggeriti e realizzati, siano realizzazioni di nuovi impianti o miglioramenti dell’esistente, sono di varia natura, così come varia è la loro clientela.

I candidati ideali di ogni intervento della E.S.Co. possono essere genericamente ricercati in ogni grande edificio o gruppo di edifici, sia pubblici che privati, che abbia a che fare con un elevato utilizzo di energia, sotto forma di calore o di elettricità, la cui gestione economica possa quindi trarre vantaggio da un miglioramento dei propri impianti.

COME OPERANO Qualsiasi intervento in materia di riduzione dei costi energetici richiede una diagnosi preliminare (Energy Audit) necessaria all’individuazione dei presupposti tecnici ed economici minimi per la sua fattibilità. In questa fase la E.S.Co. fotografa lo stato dell’arte connesso al fabbisogno energetico dell’azienda potenziale committente, mettendo in evidenza le problematiche ed i margini di razionalizzazione connessi, individuando la natura dell’intervento da eseguire e offrendo una prima analisi di redditività delle stesse.

A questa fase di studio, condotta spesso gratuitamente dalla E.S.Co., seguirà la fase di progettazione vera e propria, in cui si prendono in esame, in modo più specifico e accurato, gli aspetti tecnici ed economici dell’intervento impiantistico, potendo così in seguito passare alla sua realizzazione.

La E.S.CO. fornisce materialmente l’impianto agli utenti finali, provvedendo al trasporto, all’installazione e alla messa in funzione nonché alla eventuale dismissione dell’impianto o di parti dello stesso qualora vengano meno requisiti di funzionalità e qualità. Pur con un eventuale entrata in gioco di aziende installatrici terze, la ESCO mantiene la supervisione e il controllo delle attività, al fine di garantire una corretta integrazione con il sistema produttivo del cliente, evitando costosi tempi di inattività delle parti di questo con cui il nuovo impianto viene ad interagire.

Una volta che l’impianto è installato e funzionante sarà importante non farne scadere la qualità; perciò è necessaria una razionale attività di manutenzione. Tale attività è parte integrante dei servizi previsti nei contratti che prevedano un miglioramento dell’efficienza energetica.

Un accurato monitoraggio della situazione sarà quindi in grado di mettere in evidenza la necessità di manutenzione qualora i dati registrati vengano a discostarsi dai livelli previsti, rendendo possibile quell’analisi comparata fra la situazione reale e quella programmata in sede di studio di fattibilità che consente di apportare le eventuali correzioni.

Tecnicamente il monitoraggio del risparmio conseguito si fonda su tecniche di energy management. La misurazione delle grandezze in gioco, ad esempio elettriche, consente di ottenere una conoscenza puntuale dei consumi relativi all’utilizzatore ottenendo delle analisi dettagliate tali da permettere di elaborare delle scomposizioni per reparto, laddove sia opportuno differenziare gli utilizzi per processo produttivo. Ciò consente di ottimizzare al meglio i carichi e di ottenere l’efficienza più spinta.

La questione del monitoraggio è della massima importanza in relazione a quelle che sono le conseguenze a livello finanziario. Ciò deriva dal fatto che da una accurata misurazione del risparmio ottenuto, quindi dei flussi energetici post-installa-

Assessorato all’Ambiente zione, deriva la possibilità di una gestione del ritorno dell’investimento il più in linea possibile con lo studio di fattibilità, con la possibilità quindi di apportare le correzioni adeguate, onde evitare perdite di profitto o di incorrere, eventualmente, in penali previste per il non rispetto delle promesse contrattuali.

In sede di stipula del contratto le parti concordano le modalità di calcolo del risparmio energetico. In genere ci si riferisce a: • consumo annuale di carburante; • fornitura di energia ed acqua; • possibili costi per stipendi ed altri costi legati al maneggio dell’energia.

Inoltre nella valutazione dell’effettivo risparmio si terrà debito conto delle particolari condizioni di riferimento che potranno aver influito sui costi energetici, quali: • prezzi d’acquisto dell’energia elettrica; • prezzi d’acquisto dei combustibili liquidi e gassosi; • coefficienti di defiscalizzazione del gas metano ad uso • cogenerazione; • entità delle imposte erariali sull’energia elettrica e termica; e sui consumi energetici: • volumi riscaldati e condizionati; • temperature interne (di ambienti campione).

L’importanza di questo aspetto non si riflette solo sul semplice calcolo del risparmio; l’accuratezza dei metodi usati è infatti fondamentale anche per rendere le istituzioni finanziarie più disponibili all’accettazione della tipologia contrattuale prevista dagli interventi della ESCO. GARANZIA DI RISULTATO ED IL SUO FINANZIAMENTO La fornitura di servizi economici a sostegno dell’intervento di miglioramento degli impianti rappresenta uno dei principali punti di forza della E.S.CO. La difficoltà riguardante la copertura finanziaria del progetto assume un duplice aspetto, essendo dovuta sia ad una oggettiva difficoltà dei clienti nel disporre delle risorse interne da destinare al miglioramento della propria efficienza energetica, sia alla difficoltà di accesso a qualsiasi tipo di finanziamento esterno per sostenere l’investimento energetico, problema derivante dalla scarsa cultura tecnico-imprenditoriale conseguente alla mancanza di conoscenza, da parte del cliente, non solo delle migliori tecnologie energetiche e dei vantaggi ad esse collegati, ma anche dei più competitivi strumenti finanziari appositamente studiati per la loro implementazione.

Il contratto che viene stipulato tra la E.S.CO. ed il suo cliente può prevedere che l’investimento iniziale sia a carico della stessa ESCO, che in tal caso resterà proprietaria dei nuovi impianti fino al termine del contratto. In questo periodo il cliente pagherà la E.S.CO. (investimento sostenuto più utili della stessa, come da contratto), in pratica senza accorgersene, tramite i risparmi in bolletta, ottenuti grazie ai nuovi impianti. Allo scadere del contratto il cliente potrà completamente usufruire dei vantaggi legati ai costi per l’energia permanentemente ridotti.

Il classico contratto utilizzato dalla E.S.CO. che ne determina la singolarità nel panorama delle aziende operanti nel settore dei servizi energetici è· l’Energy Performance Contract, o contratto di rendimento, con il quale la E.S.CO. si impegna a far ottenere al cliente, che paga l’investimento, un determinato livello di rendimento energetico, salvaguardandolo dalla maggior parte dei rischi tecnici e finanziari.

Come diretta evoluzione di questo contratto vi è il Finanziamento Tramite Terzi nell’applicazione del quale la E.S.CO. provvede alla fornitura del capitale, in genere tramite una parte terza che dunque non necessariamente è la stessa E.S.CO. ma certamente non è il cliente.

Tramite questi contratti si svilupperà il rapporto fra E.S.CO. e cliente, rapporto garantito sia sul piano tecnico che economico.

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Provincia di Padova AGENZIE PER L’AMBIENTE LEGISLAZIONE PER L’EFFICIENZA ENERGETICA E LE FONTI RINNOVABILI

Legislazione Nazionale DECRETO 28 luglio 2005: Ministero delle Attività produttive di concerto con il Ministro dell’Ambiente e della Tutela del Territorio. Criteri per l’incentivazione della produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica della fonte solare.

Legge 23 agosto 2004, n. 239: Riordino del settore energetico, nonché delega al Governo per il riassetto delle disposizioni vigenti in materia di energia. (GU n. 215 del 13-9-2004) DECRETO 20 luglio 2004: Ministero delle Attività produttive. Nuova individuazione degli obiettivi quantitativi per l’incremento dell’efficienza energetica negli usi finali di energia, ai sensi dell’art. 9, comma 1, del decreto legislativo 16 marzo 1999, n. 79.

DECRETO 20 luglio 2004: Ministero delle Attività produttive. Nuova individuazione degli obiettivi quantitativi nazionali di risparmio energetico e sviluppo delle fonti rinnovabili, di cui all’art. 16, comma 4, del decreto legislativo 23 maggio 2000, n. 164.

Decreto Legislativo 29 dicembre 2003, n. 387: Attuazione della direttiva 2001/77/CE relativa alla promozione dell’energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell’elettricità. (GU n. 25 del 31-1-2004- Suppl. Ordinario n.17) Decreto 14 marzo 2003: Ministero delle Attività Produttive. Attivazione del mercato elettrico, limitatamente alla contrattazione dei certificati verdi. (GU n. 65 del 19-32003) LEGGE 1 giugno 2002, n.120. Ratifica ed esecuzione del Protocollo di Kyoto alla Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici, fatto a Kyoto l’11 dicembre 1997. (GU N. 142 del 19 Giugno 2002) Deliberazione Autorità Energia Elettrica e il Gas: 19 Marzo 2002 - Condizioni per il riconoscimento della produzione combinata di energia elettrica e calore come cogenerazione ai sensi dell’art. 2, comma 8, del decreto legislativo 16 marzo 1999, n. 79.

(Deliberazione n. 42/02). (Pubblicata su GU n. 79 del 4-4-2002).

D.Lgs. (“Letta”) 23 maggio 2000, n. 164. Attuazione della direttiva n. 98/30/CE recante norme comuni per il mercato interno del gas naturale, a norma dell’articolo 41 della L. 17 maggio 1999, n. 144. (GU 20 giugno 2000, n. 142) D.P.R. 21 dicembre 1999, n. 551: regolamento recante modifiche al D.P.R. 26.8.1993 n.

412, in materia di progettazione esercizio e manutenzione degli impianti termici degli edifici, ai fini del contenimento dei consumi di energia. (G.U. del 6.4.2000).

D.Lgs. 16 marzo 1999, n. 79: Attuazione della Direttiva 96/92/CE Recante norme comuni per il mercato interno dell’energia elettrica. (Art. 33, comma 9, D.Lgs. 22/97).

D. Legis. 31 marzo 1998 n° 112: Con la L.R di attuazione della D Lg 112/98 le provincie hanno ottenuto dalla Regione le deleghe per numerosi interventi in campo energetico.

Per tale normativa le Provincie ed alcuni comuni del Veneto hanno istituito e stanno per istituire le Angenzie per l’Energia, con lo scopo di diffondere le infrasrutture riguardanti a fonti di energia, la programmazione degli interventi, l’ organizzazione di iniziative e l’attività di controllo.

D.P.R. 26 agosto 1993, n. 412: Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell’art. 4, comma 4 della legge 9 gennaio 1991, n. 10 Circolare MICA n.226/F del 2.3.1993: CIRCOLARE DEL MINISTERO DELL’INDUSTRIA, DEL COMMERCIO E DELL’ARTIGIANATO DEL 3 MARZO 1993, N. 226/F (GU 9 MARZO 1993, N. 56). Art. 19 della Legge n. 10/1991. Obbligo di nomina e comunicazione annuale del tecnico responsabile per la conservazione e l’uso razionale dell’energia.

Legge 9 gennaio 1991, n. 10: Norme per l’attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell’energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti

Assessorato all’Ambiente rinnovabili di energia.

Legge 9 gennaio 1991, n. 9: Norme per l’attuazione del nuovo Piano energetico nazionale: aspetti istituzionali, centrali idroelettriche ed elettrodotti, idrocarburi e geotermia, autoproduzione e disposizioni fiscali.

D.P.R. 28 giugno 1977, n. 1052: Regolamento di esecuzione alla L. 30 aprile 1976, n. 373, relativa al consumo energetico per usi termici negli edifici.

Legislazione Regionale - Veneto Legge n. 14 del 2-05-2003: Interventi agro-forestali per la produzione di biomasse. (B.U.R. Veneto n. 45 del 6 maggio 2003) L.R. 11/2001 conferimenti di funzioni e compiti amministrativi alle autonomie locali in attuazione del D.Lgs. 31 Marzo 1998 n. 112.

Legge del 27/12/2000 n. 25: Norme per la pianificazione energetica regionale, l’incentivazione del risparmio energetico e lo sviluppo delle fonti rinnovabili di energia.

LEGGE REGIONALE 27/06/1997 n. 22: Norme per la prevenzione dell’inquinamento luminoso.

Legge del 29/05/1997 n. 16: Incentivi all’uso del gpl come carburante innovativo ed ecologicamente compatibile.

Legislazione Comunità Europea Direttiva 2004/8/CE dell’11 febbraio 2004 - Parlamento Europeo e Consiglio - sulla promozione della cogenerazione basata su una domanda di calore utile nel mercato interno dell’energia e che modifica la direttiva 92/42/CEE (G.U.U.E. L52 del 21.2.2004) Regolamento (CE) N. 1228/2003 del 26 giugno 2003 - Parlamento Europeo e Consiglio relativo alle condizioni di accesso alla rete per gli scambi transfrontalieri di energia elettrica (Testo rilevante ai fini del SEE) (GUCE L176 del 15.7.2003) Decisione n. 1230/2003/CE del 26 giugno 2003 - Parlamento Europeo e Consiglio - che adotta un programma pluriennale di azioni nel settore dell’energia: «Energia intelligente — Europa» (2003-2006)(Testo rilevante ai fini del SEE)(GUCE L176 del 15.7.2003) Decisione 2003/269/CE dell’8 aprile 2003 -Consiglio - concernente la conclusione per conto della Comunità dell’accordo tra il governo degli Stati Uniti d’America e la Comunità europea per il coordinamento di programmi di etichettatura relativa ad un uso efficiente dell’energia per le apparecchiature per ufficio (GUUE L99 del 17.4.2003) Direttiva 2002/91/CE: del 16 dicembre 2002 - Parlamento Europeo e Consiglio - sul rendimento energetico nell’edilizia (GUCE L1 del 4.1.2003) Risoluzione A5-0227/2001: Parlamento europeo sulla posizione comune del Consiglio in vista dell’adozione della direttiva del Parlamento europeo e del Consiglio sulla promozione dell’energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell’elettricità (5583/1/2001 - C5-0133/2001 - 2000/0116(COD)) (GUCE 14-3-02 n. C65E).

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Provincia di Padova BIBLIOGRAFIA 1. http://www.minambiente.it 2. M. Chieregato, M. Fauri, A. Lorenzoni, F. Savorana, “Le ESCO ed il Mercato dell’Efficienza Energetica”, Editrice Esculapio, Aprile 2003 3. http://www.ambientediritto.it 4. http://www.enea.it