Energie Rinnovabili in Alto Adige
Informazioni editoriali
Edito da:
TIS innovation park – Area Energia & Ambiente e Eurac Research – Istituto per le Energie Rinnovabili
Autori: Hannes Reichhalter, Alvise Bozzo, Stefano Dal Savio, Sepp Walder, Monica Sparer Area Energia & Ambiente TIS innovation park Via Siemens 19, 39100 Bolzano Grafica e layout: mediamacs concept design Stampa:
Printeam Bolzano
Pubblicazione: Settembre 2010 Ringraziamenti: Dipartimento all’urbanistica, ambiente ed energia, Ufficio Risparmio Energetico e i gestori dei diversi impianti per la trasmissione dei dati
Indice
Premessa ........................................................................ 2 Introduzione................................................................... 5 Le energie rinnovabili e l’Alto Adige........................... 7 Energie rinnovabili.................................................. 7 La Provincia di Bolzano.......................................... 7 Principali tappe della politica energetica dell’Alto Adige...................................... 9 enertour – Alto Adige | energia da esplorare........ 9 Idroelettrico.................................................................. 10 Biomassa legnosa........................................................ 12 Biogas ...................................................................... 16 Fotovoltaico.................................................................. 18 Solare termico.............................................................. 20 Eolico ...................................................................... 22 Geotermico................................................................... 24 Produzione energetica in Alto Adige......................... 26 Consumo energetico in Alto Adige............................ 28 Obiettivi e prospettive................................................. 31 Bibliografia.................................................................... 32
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Premessa del Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare
Dr. Corrado Clini Direttore generale – Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare
La campagna SEE (Sustainable Energy for Europe) è un’iniziativa della Commissione Europea a sostegno della promozione delle fonti di energia rinnovabile, dell’efficienza energetica, del risparmio energetico e, in generale, di un uso razionale dell’energia. Essa rappresenta un valido contributo al raggiungimento degli ambiziosi obiettivi posti dall’Unione Europea per il 2020. In Italia, la Campagna SEE è coordinata dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (www.campagnaSEEitalia.it) ed ha già all’attivo oltre 130 partnership sul territorio nazionale. Tra queste la collaborazione strategica attivata con la Provincia di Bolzano, il TIS innovation park e l’Eurac ha l’obiettivo di promuovere e diffondere, a livello nazionale ed europeo, le molteplici iniziative condotte sul territorio altoatesino nell’ambito della sostenibilità energetica ed ambientale. La presente brochure riassume l’attuale situazione in tema di produzione energetica in Alto Adige, illustrando in quale misura e attraverso quali tecnologie vengano già oggi valorizzate le risorse rinnovabili.
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Foto: Kuadrat
Foto: Helmuth Rier
Premessa degli assessorati competenti
Dr. Michl Laimer Assessore all’urbanistica, ambiente ed energia
Dr. Sabina Kasslatter Mur Assessora alla formazione e cultura tedesca
Da anni la politica altoatesina è attiva nella valorizzazione delle fonti energetiche rinnovabili. L’energia rinnovabile costituisce, assieme all’uso razionale dell’energia e all’aumento dell’efficienza energetica, il terzo caposaldo per una politica energetica e ambientale sostenibile. Obiettivo dei nostri sforzi è una sempre maggiore indipendenza dai combustibili fossili, quali gas e petrolio. Tale obiettivo, tuttavia, non può essere raggiunto senza il coinvolgimento dell’intera collettività, dai comuni, alle imprese, al singolo cittadino, ciascuno nei rispettivi ruoli. In questo senso la responsabilità individuale nei riguardi dell’ambiente e la consapevolezza che l’energia sia un bene prezioso, per nulla scontato né tantomeno illimitato, può fare veramente la differenza. Il settore dell’energia – in particolare quello delle energie rinnovabili – è in continua evoluzione. Per poter assumere un ruolo attivo in quest’evoluzione, è fondamentale poter contare sulla ricerca applicativa e sulla costante collaborazione tra mondo della ricerca e mondo dell’industria. Questi presupposti vengono soddisfatti in Alto Adige già da diversi anni e gli elevati livelli di competenza raggiunti dalle aziende locali danno un contributo decisivo allo sviluppo sostenibile della nostra Provincia. La presente brochure, che fotografa l’attuale situazione energetica dell’Alto Adige, è stata realizzata nell’ambito del progetto SEE (Sustainable Energy for Europe). Il suo scopo è di sensibilizzare tanto l’opinione pubblica quanto i decisori politici riguardo ai vantaggi derivanti dall’utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili. Le diverse tecnologie vengono illustrate attraverso impianti già realizzati sul territorio altoatesino e che possono essere visitati nel contesto delle visite guidate enertour®. Vi auguriamo una lettura interessante e ricca di nuove informazioni!
AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL
PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE
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Foto: Elpo Gmbh
Introduzione
Nel corso degli ultimi anni il tema dell’energia è divetato di scottante attualità, a livello sia locale che internazionale. La crescente fame di energia dei paesi industrializzati e dei paesi in via di sviluppo sta portando ad un costante aumento delle emissioni di gas climaalteranti, tanto da rendere concreto il rischio di giungere ad un livello di inquinamento non più reversibile. Lo sfruttamento energetico, iniziato nel 19. secolo con la combustione del carbone e proseguito da allora con il ricorso anche ad altre fonti fossili (petrolio e metano), ha reso possibile, in un tempo relativamente breve, lo sviluppo della società occidentale come ora la conosciamo, con i suoi elevati standard qualitativi. Se da un lato questo merito non può essere negato alle fonti fossili, dall’altro si devono riconoscere i loro grossi limiti, come il fatto di rappresentare un sistema di approvvigionamento non sostenibile, per di più connesso all’emissione di gas ad effetto serra. Due strumenti efficaci nella lotta contro l’esaurimento delle risorse energetiche del pianeta ed i cambiamenti climatici sono il risparmio energetico ed il ricorso alle energie rinnovabili. Un passo decisivo in questa direzione è stato operato a livello europeo con l’emanazione di linee guida, per la promozione di in-
terventi in questo settore. In particolare, attraverso il piano 20-20-20, l’Unione Europea si è posta l’ambizioso obiettivo, entro il 2020, di ridurre del 20% le emissioni di gas ad effetto serra, di aumentare nel contempo del 20% l’efficienza energetica e di aumentare il contributo delle fonti energetiche rinnovabili fino al 20%. In Alto Adige, si opera con successo già da molti anni in questi settori. Le esperienze nell’ambito dell’edilizia a basso consumo energetico, con l’introduzione del sistema di certificazione Casaclima, hanno reso l’Alto Adige un punto di riferimento a livello nazionale. Anche nel settore delle energie rinnovabili la Provincia di Bolzano può oramai vantare un grande patrimonio di impianti ed esperienze. Questa brochure vuole appunto presentare una panoramica sul mondo delle energie rinnovabili in Alto Adige, riassumendo i dati di produzione delle diverse tecnologie e confrontandoli con quanto realizzato a livello nazionale ed europeo. I dati di produzione si riferiscono per l’idroelettrico, biomassa legnosa, biogas e fotovoltaico all’anno 2009, mentre per il solare termico, eolico e geotermia all’anno 2008. Al termine di ciascuna fonte energetica rinnovabile vengono mostrati degli esempi concreti di impianti realizzati in Provincia e visitabili nel contesto delle visite guidate enertour®.
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Foto: Hydros Gmbh
Le energie rinnovabili e l’Alto Adige
Energie rinnovabili Le energie rinnovabili sono forme di energia che si rigenerano in tempi compatibili con la scala dei tempi umani e che pertanto, a differenza delle fonti fossili, consentono un approvvigionamento energetico sostenibile. Le energie rinnovabili sono uno strumento molto efficace nella lotta contro i cambiamenti climatici in quanto il loro impiego non contribuisce all’aumento delle concentrazioni di gas climaalteranti in atmosfera. Un ulteriore vantaggio è rappresentato dalla loro distribuzione relativamente omogenea sulla superficie terrestre, seppur con diverse intensità e sotto diverse forme. Da ciò deriva un potenziale energetico disponibile tanto per i paesi industrializzati, quanto per quelli in via di sviluppo. Attraverso la valorizzazione energetica delle risorse locali, si può quindi diminuire la dipendenza dai combustibili fossili e dal monopolio instaurato dalle nazioni esportatrici di petrolio. Tuttavia, nonostante il grande potenziale teorico delle fonti rinnovabili, il loro impiego risulta essere ancora svantaggioso, dal punto di vista economico, rispetto alla produzione di calore ed elettricità mediante fonti tradizionali. Il settore è, per certi versi, ancora agli esordi e richiede l’intervento della mano pubblica per potersi affermare con successo in una determinata realtà territoriale. Ci si aspetta, tuttavia, che in pochi anni le energie rinnovabili superino questa fase iniziale, per dare vita ad un mercato energetico concorrenziale a quello delle fonti tradizionali.
Da questo punto di vista, l’esperienza altoatesina dimostra come gli investimenti pubblici in questo settore siano giustificati. Da una parte, infatti, si diminuisce la dipendenza energetica dall’esterno, dall’altra si tutela l’ambiente in maniera più efficace, favorendo inoltre la nascita di nuove aziende locali ad elevata specializzazione.
La Provincia di Bolzano L’Alto Adige è la provincia d’Italia situata più a Nord, ha un’estensione di 7.400 km² ed una popolazione di poco più di 500.000 abitanti. Il clima è di tipo continentale, con una media di 300 giorni di sole all’anno, che garantiscono un buon potenziale dal punto di vista dell’energia solare. Il 42% del territorio provinciale è ricoperto da bosco, una risorsa importante non solo per la locale industria di lavorazione del legno, ma anche per il settore energetico (teleriscaldamento). La conformazione orografica del territorio garantisce un elevato potenziale idroelettrico, che viene sfruttato già da molto tempo nei numerosi impianti idroelettrici della Provincia. Di contro, il potenziale eolico dell’Alto Adige è piuttosto scarso: i valori medi della velocità del vento variano da 1-2 m/s nelle valli a 5-7 m/s sulle montagne.
Fig.: Irraggiamento solare annuo in Alto Adige 7
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Foto: TIS/A.Filz
Principali tappe della politica energetica dell’ Alto Adige In Alto Adige l’importanza delle fonti energetiche rinnovabili è stata da tempo riconosciuta anche dalla stessa classe politica, che ne ha incentivato l’utilizzo in modo deciso ed efficace. Tra il 1983 – anno di inizio degli incentivi per interventi di risparmio energetico – ed il 2009 la Provincia ha gestito complessivamente 56.600 richieste di contributo ed erogato circa 500 milioni di euro. In anticipo rispetto ai meccanismi di incentivazione nazionali, sono stati incentivati, con contributi fino al 30% dei costi di realizzazione, interventi per l’isolamento termico, il recupero di calore e l’ammodernamento degli impianti di riscaldamento, ma anche per l’installazione di pompe di calore, impianti solari, caldaie a pellet o cippato, o per la realizzazione di impianti a biogas e centrali di teleriscaldamento. Risultato di tale volontà politica è stata la nascita di un vero e proprio mercato locale, capace di dare lavoro ad un elevato numero di imprese e di stimolare investimenti per 1,61 miliardi di euro. Il badget annuale per i programmi di incentiva-
zioni è salito costantemente negli ultimi anni, fino al valore di 32 milioni di € per il 2008. Ciò significa che la Provincia ha messo a disposizione più di 6.300 € ogni 100 abitanti per interventi in questo settore. La grande importanza riconosciuta al comparto delle energie rinnovabili, dell’efficienza energetica e della tutela ambientale è sottolineata dalla presenza di un gran numero di istituzioni e progetti, coordinati della Provincia. Tra questi si annoverano: l’Agenzia CasaClima, l’Ufficio per il Risparmio Energetico, la società energetica SEL, assieme ad altri centri che promuovono l’innovazione e la ricerca nel settore, quali l’Area Energia & Ambiente del TIS innovation park e l’Istituto per le Energie Rinnovabili dell’EURAC. Grazie all’azione politica e grazie anche alla buona disponibilità di risorse oggi vengono valorizzate tutte le tipologie di fonti rinnovabili presenti in Alto Adige. Per il loro sfruttamento sono impiegate diverse tecnologie, che saranno descritte nei capitoli successivi fornendo anche i rispettivi dati di produzione energetica.
Alto Adige | energia da esplorare Nell’ambito delle escursioni enertour® è possibile visitare tutto l’anno oltre 150 siti tra edifici CasaClima, impianti per la produzione di energia e innovativi sistemi energetici comunali in Alto Adige. Scopo di enertour è di mostrare attraverso esempi concreti nuove soluzioni per l’utilizzo delle fonti rinnovabili e di illustrare come vengano progettati e costruiti edifici a basso consumo energetico CasaClima. Inoltre si possono scoprire sistemi energetici comunali, che grazie alla combinazione di iniziative politico-economiche e soluzioni tecniche si distinguono per la loro sostenibilità. Le visite guidate vengono effettuate personalmente dai progettisti, dai gesto-
ri degli impianti e dai decisori politici. Le escursioni sono destinate a imprenditori, collaboratori delle amministrazioni pubbliche, tecnici, gruppi di studenti e tutti i cittadini interessati all’attuale sviluppo del settore energetico. Enertour è una delle iniziative dell’Area Energia & Ambiente del TIS innovation park, il parco dell’innovazione della Provincia Autonoma di Bolzano. Dal 2007 enertour fa parte della Campagna Energia Sostenibile per l’Europa (SEE), coordinata a livello nazionale dal Ministero per l’Ambiente. Per maggiori informazioni: www.enertour.bz.it 9
Idroelettrico La tecnologia idroelettrica si basa sullo sfruttamento dell’energia potenziale dell’acqua per la produzione elettrica. L’acqua viene fatta confluire, attraverso condotte di derivazione, in turbine, la cui rotazione alimenta un generatore che produce l’energia elettrica. La conformazione montuosa dell’Alto Adige è stata sfruttata per scopi idroelettrici fin dalla fine dell’800 e da allora il
Foto: Ernerpass srl
potenziale del comparto è stato sviluppato costantemente.
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Dati e fatti in Alto Adige Le 930 centrali idroelettriche dell’Alto Adige producono annualmente circa 5.600 GWh di energia, circa il doppio del fabbisogno elettrico della Provincia. La maggior parte degli impianti è tuttavia di piccole dimensioni, con potenze inferiori ai 220 kW, e contribuisce per meno del 3% alla produzione totale. La maggior parte dell’energia prodotta (86%) deriva dai 30 impianti di grande taglia. Si ritiene che attraverso l’attuale parco impianti venga sfruttata buona parte del potenziale idroelettrico dell’Alto Adige. Pertanto in un futuro gli interventi in questo settore saranno finalizzati principalmente all’ammodernamento o potenziamento degli impianti esistenti piuttosto che alla realizzazione di nuove centrali. Solamente nel settore del mini idroelettrico esiste ancora un certo potenziale di sviluppo.
Tab.: Suddivisione degli impianti idroelettrici in classi di potenza con indicazione della potenza installata, dell’energia annualmente prodotta e della numerosità per classe - 2009 Suddivisione per taglia impianto [MW]
Potenza installata [MW]
Energia prodotta [GWh]
Numero di impianti
P < 0,22
23
164
784
0,22 < P < 3
96
612
116
P>3
752
5.019
30
TOT
871
5.795
930
1720
1800 1600 [Watt/ab.]
1400 1200 1000
Confronto con l’Italia e l’Unione Europea
800
Rispetto all’Italia e all’Europa il settore idroelettrico altoatesino si posiziona molto bene. Con una potenza idroelettrica installata al 2008 di circa 1720 Watt per abitante l’Alto Adige si colloca infatti ben al di sopra della media sia europea che italiana.
200
365
400 0
0
293
Italia
EU
Alto Adige
Fig.: Confronto della potenza idroelettrica installata pro-capite - 2008
Impianto idroelettrico di San Leonardo in Passiria Gestore: Enerpass Dislivello nominale: 260 m Potenza installata: 2 generatori da 16,5 MVA Iscrizione
Produzione annua di energia elettrica: circa 100 milioni kWh
visita guidata:
Turbina: Pelton verticale 6 ugelli
TIS innovation park
Particolarità: sfruttamento non invasivo ed ecologicamente soste-
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nibile dell’energia idroelettrica del torrente Passirio.
Foto: Ernerpass GmbH
Bacino idrografico: 180 km²
11
Biomassa legnosa La legna appartiene più in generale alla categoria delle biomasse. L’energia solare in essa immagazzinata può essere liberata mediante opportune tecnologie e sfruttata per la produzione di energia elettrica e termica. L’Alto Adige ha sviluppato negli ultimi anni importanti esperienze in questo comparto dei rinnovabili, valorizzando energeticamente biomasse di diversi tipi in differenti tipologie di impianti. La legna, in particolare, rappresenta per importanza la seconda fonte energetica della Provincia dopo l’idroelet-
Foto: Oskar da Riz
trico.
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Impianti di teleriscaldamento Nelle centrali di teleriscaldamento avviene la combustione della legna o del cippato per mezzo di grandi caldaie. Il calore così generato viene immesso in lunghe reti di teleriscaldamento e trasportato direttamente alle abitazioni. In alcuni impianti una parte del calore generato viene sfruttato per produrre anche energia elettrica. La costruzione di impianti di teleriscaldamento, incominciata in Alto Adige negli ultimi 20 anni, si rivela un vantaggio tanto per l’ambiente quanto per le tasche dei cittadini. Attraverso la sostituzione di singole calda-
ie a biomassa, spesso penalizzate da una bassa efficienza, si ottiene una significativa diminuzione delle emissioni inquinanti. Inoltre, valorizzando una risorsa energetica locale, si riduce la distanza media di trasporto del combustibile e la dipendenza dai paesi esportatori di petrolio. Per il consumatore finale il costo di produzione dell’energia termica è spesso più basso rispetto ad uno scenario tradizionale. In aggiunta, lo scambiatore di calore, che sostituisce la caldaia a combustibile fossile, non richiede costi di manutenzione, occupa meno spazio ed elimina il rischio di esplosione o incendio.
Dati e fatti in Alto Adige Dal 1993 ad oggi sono stati realizzati in totale 66 impianti di teleriscaldamento. La potenza termica complessivamente installata nel 2009 ammontava a 236 MW con una produzione di 693 GWh di calore, corrispondente a circa il 13% del fabbisogno termico dell’Alto Adige. Attraverso reti di teleriscaldamento con una lunghezza complessiva di 715 km sono stati venduti 560 GWh di calore a 11.820 utenze finali. Il consumo totale di legno in questi impianti nel corso del 2009 è stato pari a circa 290.000 tonnellate. Sedici impianti di teleriscaldamento producono anche energia elettrica, nove dei quali attraverso la tecnologia ORC. In totale vengono prodotti 77,4 GWh di corrente elettrica, dei quali quasi 50 GWh provenienti da fonti rinnovabili.
Tab.: Produzione energetica degli impianti di teleriscaldamento – 2009 Produzione termica
Produzione elettrca
Numero impianti di teleriscaldamento
66
16
Potenza installata [MW]
236
Energia prodotta [GWh]
693
7 (solo moduli ORC)
77,4
Impianto di teleriscaldamento di Dobbiaco-San Candido Gestore: Teleriscaldamento Termo-Elettrico Dobbiaco - San Candido Potenza termica: 20 MW Potenza elettrica: 1,5 MW Lunghezza rete: 87 km Numero utenze allacciate: circa 1.200 Impianti: 3 Caldaie a biomassa, 3 Impianti a condensazione,
visita guidata:
1 modulo ORC (Organic-Rankine-Cycle)
TIS innovation park
Particolarità: primo impianto di teleriscaldamento d’Europa
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“aperto al pubblico”, con percorso informativo.
Foto: TIS
Combustibile: cippato di larice e abete Iscrizione
13
14
Foto: TIS
Impianti a legna di piccola taglia Gli impianti a legna di piccola taglia vengono impiegati soprattutto per il riscaldamento delle abitazioni. Questa è una forma di riscaldamento tradizionale, utilizzata da sempre e particolarmente diffusa, anche ai giorni nostri, nelle regioni alpine. Il maggior vantaggio consiste nella possibilità di produrre calore con un
combustibile locale, disponibile in gran quantità e ad un prezzo conveniente. In ogni caso, per garantire il rispetto dei limiti di emissione, questo tipo di impianti richiede una costante manutenzione, l’utilizzo di combustibile idoneo (legno non trattato) con al massimo 20% di umidità ed una ottimale regolazione dell’aria comburente.
Dati e fatti in Alto Adige Il numero complessivo degli impianti a legna per il riscaldamento domestico ed aziendale ammonta a circa 90.000 unità. In questi impianti vengono bruciate annualmente circa 220.000 tonnellate di legna, con la produzione di 550 GWh di calore, pari a circa l’80% dell’energia termica prodotta negli impianti di teleriscaldamento. Le tipologie impiantistiche più diffuse sono quelle tradizionali: fornelli, stufe, stufe ad ole. Soluzioni impiantistiche più moderne, come ad esempio impianti centralizzati a pellet e cippato, stufe con controllo dell’aria in automatico, sono installate soprattutto in aziende o case plurifamiliari, caratterizzate da un maggiore fabbisogno termico. Per quanto riguarda il combustibile, si utilizzano soprattutto ciocchi di legna derivanti dal taglio degli alberi. L’utilizzo dei pellet o delle bricchette attualmente risulta ancora limitato.
ciocchi di legna scarti di legna bricchette pellet cippato
Fig.: Combustibile utilizzato negli impianti a legna di piccola taglia - 2009
Biomassa legnosa – Confronto con l’Italia e l’Unione Europea
3000 2445
2500 [kWh/ab.]
Considerando insieme le centrali di teleriscaldamento a cippato e gli impianti a legna di piccola taglia, la biomassa legnosa fornisce circa 1.240 MWh di calore, pari al 23% della produzione termica complessiva dell’Alto Adige nell’anno 2009. Per poter svolgere un confronto con l’Italia e l’Europa, i cui dati si riferiscono al 2008, si è fatto riferimento anche per l’Alto Adige alla produzione avvenuta nel 2008. Tenendo conto che nel 2009 sono entrati in esercizio solo tre impianti di teleriscaldamento di piccole dimensioni, si può assumere che la produzione nel 2008 ammontava a 1.220 MWh. Dividendo questo dato per la popolazione dell’Alto Adige, risultano circa 2445 kWh termici per abitante che collocano l’Alto Adige al di sopra delle medie italiane ed europee.
2000
1668
1500 1000
611
500 0 0
EU
Italia
Alto Adige
Fig.: Confronto della produzione pro-capite di energia termica da biomassa legnosa - 2008 15
Biogas Negli impianti a biogas gli scarti di origine animale e vegetale, cosÏ come la frazione organica dei rifiuti vengono sottoposti ad un trattamento di digestione anaerobica. Con tale termine si intende la decomposizione della sostanza organica ad opera di microrganismi ed in assenza di ossigeno. Il biogas prodotto mediante tale procedimento è composto principalmente da metano e, in forza del suo discreto potere calorifico, può essere impiegato in impianti di cogenerazione per la produzio-
Foto: TIS / A. Filz
ne di energia termica ed elettrica.
16
Alla fine del 2009 in Alto Adige risultavano in esercizio 48 impianti a biogas. Di questi 31 impianti sono alimentati principalmente da letame e liquami da allevamento, ma anche da scarti dell’industria agro-alimentare (i cosiddetti cofermenti). I restanti 16 impianti consentono di recuperare il biogas dai fanghi di depurazione e infine il moderno impianto di Lana viene alimentato con la frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU) prodotta in diversi comuni dell’Alto Adige. La digestione anaerobica degli effluenti da allevamento è una soluzione particolarmente interessante per le aziende agricole, che possono in tal modo valorizzare energeticamente questo tipo di biomassa e spargere nei campi il materiale liquido in uscita dall’impianto (il digestato), con funzione ammendante. In Alto Adige, accanto a 5 impianti di grandi dimensioni (più di 700 unità bovine adulte), vi sono prevalentemente impianti di piccole dimensioni, a servizio di aziende con circa 20, fino a 100 unità bovine adulte. Dei 55 impianti di depurazione dell’Alto Adige, 16 sono dotati di comparto per la digestione anaerobica dei fanghi. Tali impianti trattano circa il 93% dell’intera produzione di fanghi di depurazione della Provincia. Interessanti sono quantitativi di biomassa di scarto (letame e liquami di allevamento, scarti vegetali e dell’industria agro-alimentare) che potrebbero essere ancora avviati a digestione anaerobica.
Tab.: Impianti a biogas agricoli – 2009 Numero impianti
31
Potenza elettrica installata [MW]
4,28
Produzione elettrica netta [MWh]
21.000
Impianti allacciati a teleriscaldamento
5
Energia termica immessa in rete di teleriscaldamento [MWh]
5,9 %
4,2 %
4.180
0,5% liquame bovino letame bovino fanghi di depurazione
20,7 %
frazione organica dei rifiuti solidi urbani
59,1 %
9,6 %
buccette di mela paglia
Fig.: Tipologia e quantità della biomassa di scarto impiegata nei 48 impianti a biogas dell’Alto Adige – 2009
210
182
179
180 150 [kWh/ab.]
Dati e fatti in Alto Adige
Confronto con l’Italia e l’Unione Europea
120 79
90 60
Nel settore della produzione di biogas l’Alto Adige, con una produzione energetica pro-capite di 182 kWh nell’anno 2008, si colloca leggermente sopra la media europea (179 kWh/abitante) e ben oltre la media italiana (79 kWh/abitante).
30 0 0
EU
Italia
Alto Adige
Fig.: Confronto della produzione energetica pro-capite da biogas – 2008
Impianto biogas di Lana Gestore: Eco-Center AG Biomassa trattata: 12.000 t/a di rifiuti organici Produzione biogas: 1,3 milioni di m³ Produzione annua di energia elettrica: 2.480 MWh
visita guidata:
Energia elettrica immessa in rete: 1.400 MWh
TIS innovation park
Particolarità: l’impianto di Lana è uno dei più moderni impianti d’Italia
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per la digestione anaerobica dei rifiuti organici.
Foto: Eco-Center AG
Potenza elettrica installata: 870 kW Iscrizione
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Fotovoltaico Attraverso la tecnologia fotovoltaica lâ&#x20AC;&#x2122;energia del sole viene trasformata in maniera diretta in corrente elettrica. Le celle fotovoltaiche sono costituite da un materiale semi-conduttore (generalmente silicio). Sotto azione della radiazione solare, costituita da fotoni, vengono liberate delle cariche negative, gli elettroni, che scorrono allâ&#x20AC;&#x2122;interno di un materiale conduttore. La corrente continua cosĂŹ generata, viene convertita in corrente alternata attraverso un inverter e quindi immessa nella rete
Foto: Seilbahn Naturns GmbH
elettrica nazionale.
18
Dati e fatti in Alto Adige 40
Attualmente il mercato del fotovoltaico in Alto Adige è in forte crescita, sia grazie al buon potenziale solare della Provincia, che agli incentivi statali, garantiti dal meccanismo del “conto energia”. La potenza fotovoltaica installata in Alto Adige è cresciuta dagli 0,6 MW del 2006 ai quasi 36 MW nel 2009, con un incremento annuo netto del 300%. Nel corso del 2010 ci si attende un ulteriore forte sviluppo di questo settore. Anche per gli anni successivi, nonostante l’avvento nel 2011 di un nuovo sistema di incentivazione a livello nazionale, verrà molto probabilmente confermato il trend positivo di questo mercato.
35,7
35 30
24,5
[MWp]
25 20 15 10
6,2
5
0,6
0 0
2007
2006
2008
2009
Fig.: Sviluppo della potenza fotovoltaica installata in Alto Adige
Confronto con l’Italia e l’Unione Europea 80
71
70 60 [Watt/ab.]
Considerando la potenza fotovoltaica installata per abitante, l’Alto Adige mostra un grado di penetrazione di questa tecnologia ben maggiore rispetto sia alla media europea che a quella italiana. Infatti, nonostante sia la provincia più a Nord d’Italia, la potenza installata pro-capite (71 W per abitante) risultava a fine 2009 la più alta del Paese, ben 5 volte maggiore della media nazionale. Ciò a riprova di quanto la popolazione dell’Alto Adige sia coinvolta in questo tipo di tematica e di quanto favorevole sia il potenziale fotovoltaico del territorio.
50 40
28
30
14
20 10 0 0
Italia
EU
Alto Adige
Fig.: Confronto tra potenza fotovoltaica pro-capite installata – 2009
Impianto fotovoltaico Funivia di Naturno Gestore: Funivia Unterstell Naturno Superficie: 189,64 m² Produzione annua: 20.777 kWh (1074 kWh/kWp) Iscrizione
Inclinazione ed orientamento dei moduli: 30° Sud
visita guidata:
Particolarità: impianto fotovoltaico completamente integrato in
TIS innovation park
architettura che, oltre che fungere da copertura, copre
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circa il 50% del fabbisogno della funivia.
Foto: Seilbahn Naturns GmbH
Potenza installata: 19,34 kWp
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Solare termico Attraverso i collettori solari la radiazione del sole viene convertita in calore, con produzione di acqua calda. Questa viene impiegata generalmente come acqua calda sanitaria, ma anche, in alcuni casi, per il riscaldamento degli ambienti. Dal punto di vista della tipologia si distingue in collettori piani e collettori sottovuoto.
450 400
[m²/1000 ab.]
350 300 250 200 150 100 50
20
Fig.: Crescita della superficie di collettori ogni 1000 abitanti in Alto Adige
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
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1994
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1992
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83-90
Foto: Eurac
0
Dati e fatti in Alto Adige La produzione di energia termica da solare in Alto Adige è cresciuta in maniera sensibile negli ultimi 20 anni. Grazie anche al programma di incentivazione della Provincia a fine 2008 risultavano installati complessivamente più di 193.000 m² di collettori, con una superficie specifica pari a 387 m² ogni 1000 abitanti. In totale si stima che gli impianti solari termici dell’Alto Adige forniscano circa 111.100 MWh di energia termica, consentendo di coprire più del 2% del fabbisogno provinciale di calore. Nonostante questi valori, già relativamente elevati, il potenziale è ben lungi dall’essere esaurito. Il setto-
re ha infatti ampie possibilità di sviluppo, da una parte nelle ulteriori applicazioni in edifici monofamiliari, dall’altra nelle installazioni anche presso edifici plurifamiliari e condominiali. In questo secondo caso il vantaggio è quello di avere costi specifici di realizzazione ridotti rispetto ad impianti installati per singola utenza. Gli impianti solari termici possono inoltre essere impiegati anche per il raffrescamento: il calore prodotto viene usato per alimentare un frigorifero ad assorbimento, con produzione di freddo. Nonostante la tecnologia del raffrescamento solare si trovi ancora agli esordi, in Alto Adige vi sono già diverse applicazioni di successo.
450 387
400
[m²/1000 ab.]
350 300 250 200 150 100
Confronto con l’Italia e l’Unione Europea
58
50
27
0
Alla fine del 2008 in Alto Adige risultavano installati circa 387 m² di collettori solari ogni 1000 abitanti, un dato che è pari a 14 volte la media italiana (27 m²) e ben maggiore anche della media europea (58 m²).
enertour
0
EU
Italia
Alto Adige
Fig.: Confronto tra superfici di collettori solari ogni 1000 abitanti – 2008
Impianto di riscaldamento con integrazione solare presso un’officina artigianale Superficie collettori: 32 m², 15 collettori da 2,14 m² Accumulo: 4.000 l di serbatoio tampone ed ulteriori 500 l di serbatoio di accumulo dell’acqua calda
Iscrizione
Produzione di calore: pari a circa il 30% del fabbisogno di riscaldamento
visita guidata:
dell’edificio
TIS innovation park Particolarità: impianto di riscaldamento a bassa temperatura basato www.enertour.bz.it
Foto: SOL GmbH
Tipologia di collettori: collettori piani ad elevata efficienza
su caldaia a pellet ed integrazione con solare termico.
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Eolico La forza del vento è sfruttata dall’uomo già da diversi secoli. Un tempo veniva impiegata per azionare i mulini, mentre oggi consente, grazie alle turbine eoliche, di produrre energia elettrica. Condizione necessaria per giustificare l’installazione di una turbina eolica è la presenza di una velocità del vento costante, cosa che tuttavia è diffici-
Foto: Armin Gluderer
le da trovare nel territorio altoatesino.
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Dati e fatti in Alto Adige In Alto Adige l’energia eolica ha un ruolo di secondo piano a causa della scarsa velocità media dei venti, della difficile conformazione orografica del territorio ed anche dei vincoli di tutela paesaggistica. Accanto a 3 impianti di grande taglia, le turbine da 1,2 e 1,5 MW installate presso la Muta di Malles e la turbina da 300 kW di Campo Tures, sono stati realizzati alcuni impianti di piccole dimensioni, per lo
più a servizio di rifugi di alta quota. In totale, dal 1990 ad oggi sono state realizzate circa 11 installazioni, che producono annualmente 4 GWh di energia elettrica. Da più parti in Alto Adige emerge l’interesse per realizzazioni nel campo dell’eolico. Tale interesse si scontra tuttavia con condizioni al contorno generalmente sfavorevoli, che rendono di fatto limitate le possibilità di sviluppo futuro del settore.
133
Confronto con l’Italia e l’Unione Europea Per le ragioni sopra riportate, il comparto dell’energia eolica risulta poco sviluppato in Alto Adige, come conferma un confronto con i dati medi delle installazioni in Europa ed in Italia. Se infatti un cittadino Europeo può contare in media su 133 W di potenza elettrica prodotta dall’eolico ed un cittadino italiano su 62 W, la media per un altoatesino è di 6 W di eolico pro-capite.
[Watt/ab.]
140 120 100 80
62
60 40 20
6
0 0
EU
Italia
Alto Adige
Fig.: Confronto tra potenza eolica installata pro-capite - 2008
Impianto eolico alla Musa di Malles Gestore: Società di gestione dell’impianto eolico „Marein“ Potenza: N°1 turbina da 1,2 MW, N°1 turbina da 1,5 MW Particolarità: impianto pilota per l’Alto Adige, primo esempio
visita guidata:
locale di turbina eolica classe Megawatt inserita in contesto montano.
TIS innovation park www.enertour.bz.it
Foto: Armin Gluderer
Produzione elettrica: ca. 3,7 GWh Iscrizione
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Geotermico Col termine geotermia si intende lo sfruttamento del calore della Terra. Generalmente si distingue in geotermia superficiale, abbinata spesso allâ&#x20AC;&#x2122;utilizzo di pompe di calore, e in geotermia profonda. La geotermia superficiale viene sfruttata per il riscaldamento ed il raffreddamento degli ambienti, mentre la geotermia profonda consente di produrre energia elettrica direttamente dallâ&#x20AC;&#x2122;acqua calda o dal vapore proveniente dagli
Foto: Armin Gluderer
strati piĂš profondi della crosta terrestre.
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Dati e fatti in Alto Adige Il mercato della geotermia in Alto Adige sta coprendo negli ultimi anni un ruolo sempre più importante. Si registra, infatti, un crescente numero di hotel ed edifici residenziali che sfruttano la geotermia superficiale per scopi di riscaldamento e raffrescamento: negli ultimi anni si stima siano stati installati circa 300 impianti geotermici. Questa tecnologia appare particolarmente interessante se abbinata al fotovoltaico, poiché quest’ultimo può fornire l’energia elettrica richiesta dalla pompa di calore.
Accanto alla geotermia superficiale, si registrano a livello europeo sempre più applicazioni anche di geotermia profonda, la quale consente di produrre sia energia termica che elettrica. In un futuro prossimo questa tecnologia è destinata a metter piede anche in Alto Adige, con perforazioni che consentiranno di recuperare il calore geotermico fino a 3 km di profondità dalla superficie terrestre. Per ora si sta studiando anche la possibilità di sfruttare, mediante pompe di calore, il potenziale geotermico connesso al tunnel di base del Brennero e di metterlo a disposizione dei comuni confinanti.
1,8
1,6
1,6
Confronto con l’Italia e l’Unione Europea Le pompe di calore, abbinate allo sfruttamento della geotermia superficiale, vengono utilizzate ancora poco a livello sia nazionale che internazionale. In Europa si contano circa 1-2 impianti ogni 1.000 abitanti, mentre in Italia il numero cala ad 1 impianto ogni 10.000 abitanti. L’Alto Adige si colloca a metà strada con 0,6 impianti ogni 1.000 abitanti.
[Impianti/1000 ab.]
1,4 1,2 1,0 0,8
0,6
0,6 0,4 0,1
0,2 0,0 0
EU
Italia
Alto Adige
Fig.: Confronto tra numero di impianti geotermici ogni 1000 abitanti
Scuola elementare di Laion Committente: Comune di Laion Superficie calpestabile: 625 m² su 2 piani Standard CasaClima: 9 kWh/(m² a) CasaClima gold + Potenza termica pompa di calore: 8,3 kW Potenza elettrica fotovoltaica: 17,7 kWp Particolarità: la scuola elementare di Laion è una CasaClima Gold+ e pertanto viene definita edifico „energeticamente attivo“, in quanto sfruttando una combinazione di impianti solare termico, geotermico e fotovoltaico produce più energia di quanta ne consumi.
Foto: TIS
Iscrizione visita guidata: TIS innovation park www.enertour.bz.it
25
26
Foto: TIS
Produzione energetica in Alto Adige
La produzione di energia in Alto Adige è caratterizzata sia per la presenza di impianti per la produzione di elettricità, che per la presenza di impianti dedicati alla produzione di calore.
Prozentuelle Aufteilung der Stromerzeugung nach Energiequelle
0,6% 0,8%
97,5 %
Produzione di energia elettrica Nel 2009 sono stati prodotti complessivamente 5.990 GWh di energia elettrica. La maggior parte (99,5%) di tale produzione proviene da fonti energetiche rinnovabili, in particolare dall’idroelettrico (97,5%). La restante quota è coperta dagli impianti di cogenerazione alimentati da biogas e biomassa, dal fotovoltaico e dall’eolico. Solo una percentuale molto ridotta viene quindi prodotta mediante fonti fossili.
2,5 %
Idroelettrico
0,6% 0,1% 0,5%
cogenerazione (biogas) eolico
fotovoltaico
cogenerazione (legna) energie non rinnovabili
Fig.: Ripartizione percentuale della produzione di energia elettrica per fonte - 2009 Prozentuelle Aufteilung der Wärmeerzeugung nach Energiequelle 2,1% 0,1% 0,4%
energie non rinnovabili
10,5%
teleriscaldamento
Produzione di energia termica
impianti a biogas
13,2%
Nel corso del 2009 sono stati prodotti circa 5.240 GWh di energia termica. A differenza della produzione elettrica, nella produzione termica vengono impiegate ancora in larga misura le fonti fossili, circa per il 74% del calore prodotto. Il restante 26% è coperto da fonti rinnovabili, essenzialmente dalla biomassa legnosa, mediante impianti di teleriscaldamento e caldaie di piccola taglia.
impianti a legna di piccola taglia 73,7%
solare termico geotermico
Fig.: Ripartizione percentuale della produzione di energia termica per fonte - 2009
27
28
Consumo energetico in Alto Adige 32% Trasporti
Consumo energetico per settori Il consumo energetico finale dell’Alto Adige ammonta complessivamente a circa 10.600 GWh. Tale consumo può essere ripartito a sua volta nel settore elettrico, termico e dei trasporti. Il consumo termico rappresenta con il 40% dei consumi totali il comparto di maggior peso, seguono i trasporti, con il 32%, e l’elettrico, con il 28%.
28% Elettrico
40% Termico
Fig.: Ripartizione percentuale del consumo energetico nei settori trasporti, termico ed elettrico - 2009 Prozentuelle Aufteilung des Stromverbrauchs nach Energiequelle
Consumo energetico nel settore elettrico Il consumo di energia elettrica in Alto Adige ha raggiunto nel corso del 2009 i 2.950 GWh e risulta pertanto molto inferiore rispetto alla produzione elettrica. Infatti, circa la metà dell’energia elettrica prodotta viene esportata nelle regioni confinanti. In totale, la domanda elettrica può essere coperta per il 99% da fonti energetiche rinnovabili.
1,2% 1,7%
94,8%
5,2%
Idroelettrico
1,2% 0,1% 1,0%
cogenerazione (biogas) eolico
fotovoltaico
cogenerazione (legna) energie non rinnovabili
Fig.: Ripartizione percentuale del consumo elettrico per fonte energetica - 2009
Prozentuelle Aufteilung des Wärmeverbrauch nach Energiequelle
Consumo energetico nel settore termico Il consumo termico complessivo, considerando sia il fabbisogno dell’edilizia che quello dell’industria, ha raggiunto nel corso del 2009 circa i 4.200 GWh. Nel settore residenziale viene già oggi coperta una grossa parte del fabbisogno di calore mediante biomassa legnosa, attraverso i numerosi impianti di combustione di piccola taglia e le centrali di teleriscaldamento. Di contro, invece, nel settore industriale si registra un utilizzo prevalente di fonti fossili, in forza dei costi ancora concorrenziali dei combustibili fossili e della loro maggiore versatilità di impiego. Nell’intero settore termico, la copertura mediante fonte rinnovabile è pari a quasi 27%.
2,6% 0,1% 0,1%
energie non rinnovabili
10,4%
teleriscaldamento impianti a biogas
13,3%
impianti a legna di piccola taglia 73,4%
solare termico geotermico
Fig.: Ripartizione percentuale del consumo termico per fonte energetica – 2009 29
Consumo energetico nel settore dei trasporti Il settore dei trasporti utilizza quasi esclusivamente fonti fossili, ossia benzina, gasolio, GPL e metano. A livello nazionale, la quota di utilizzo di biocombustibili (soprattutto biodiesel) nei carburanti ammonta a circa l’1%. Da questo punto di vista è necessario un cambiamento di rotta in questo settore, in considerazione anche dell’obbiettivo, imposto dall’Unione Europea, di copertura del 10% del fabbisogno energetico dei trasporti mediante biocombustibili entro l’anno 2020.
Considerando che l’Alto Adige produce quasi il doppio di energia elettrica rispetto al proprio fabbisogno, si sta già valutando di impiegare tale surplus energetico nel settore dei trasporti, mediante l’implementazione di nuove tecnologie. Alcuni progetti interessanti in questa direzione sono già stati proposti, come l’introduzione di un maggior numero di biciclette, moto ed auto elettriche e la realizzazione di una stazione per la produzione di idrogeno lungo la tratta autostradale Mantova-Monaco.
Anteil der Erneuerbaren Energiequellen am Gesamtverbrauch und in den einzelnen Sektoren
Quadro dei consumi energetici
Considerando invece soltanto il settore termico ed elettrico, si può concludere che il 56% dell’energia consumata in Alto Adige proviene da fonti rinnovabili. L’Alto Adige rientra quindi nel novero delle regioni europee con il maggior utilizzo delle risorse rinnovabili.
12000 10000 8000 Energia [GWh]
In Alto Adige l’energia elettrica viene prodotta quasi interamente attraverso le fonti rinnovabili. Nel settore termico invece le diverse tecnologie rinnovabili consentono di coprire il 27% dei consumi termici totali. Nel settore dei trasporti per ora il ricorso ai biocarburanti è molto limitato, pari a circa l’1%. Unendo insieme tali valori, risulta che il 38% del consumo energetico complessivo della Provincia proviene da fonti rinnovabili.
6000 4000 2000 0
TOT
Elettrico
consumo energetico
Termico
Trasporti
contributo energie rinnovabili
Fig.: Contributo delle energie rinnovabili al consumo energetico complessivo nei diversi settori – 2009 Erneuerbarer Energieanteil im Strom- und Wärmeverbrauchssektor
energie rinnovabili energie non rinnovabili
44% 56 %
Fig.: Contributo delle energie rinnovabili al consumo complessivo del settore elettrico e termico - 2009 30
Obiettivi e prosepttive
La Provincia di Bolzano ha intrapreso negli ultimi anni molte azioni nel campo dello sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili. Sono stati realizzati impianti idroelettrici, centrali di teleriscaldamento, impianti a biogas, impianti solari termici e fotovoltaici. In alcuni di tali comparti, come ad esempio l’idroelettrico, è già stato sfruttato quasi completamente il potenziale presente sul territorio. In altri comparti, come ad esempio l’energia solare, la geotermia o le biomasse, vi sono ancora ampi margini di crescita. Tuttavia, poiché le risorse rinnovabili sono disponibili solo in misura limitata ed al momento non sono in grado di coprire l’intero fabbisogno energetico della Provincia, devono essere intrapresi ulteriori interventi nel campo del risparmio energetico. Questi devono rivolgersi sia all’ambito dell’edilizia abitativa, la quale rappresenta più del 40% del fabbisogno termico complessivo, che a quello dell’industria. Con l’iniziativa CasaClima è stato compiuto un primo, importante passo in questa direzione; altri progetti, come ad esempio ClimaHotel e ClimaAbitat, dimostrano quanto grande sia il potenziale ancora da sfruttare nel campo del risparmio energetico. In linea con quanto auspicato a livello europeo, la Provincia di Bolzano si è posta per il futuro degli obiettivi molto ambiziosi. Nel nuovo “Piano per il Clima” è stato infatti pianificato di aumentare fino al 75% entro il 2020 il contributo delle fonti rinnovabili al fabbisogno elettrico e termico della Provincia, con la prospettiva, a lungo termine, di raggiungere la piena autonomia energetica.
Inoltre, nel “Piano per il Clima” sono stati formulati i 10 principi cardine su cui si basa la strategia “Energia-Alto Adige 2050” per la lotta ai cambiamenti climatici: 1. massimizzazione dell’efficienza energetica e sfruttamento del potenziale di risparmio energetico ancora presente 2. assunzione di responsabilità da parte dell’Alto Adige per la protezione del clima 3. garanzia di un approvvigionamento energetico soddisfacente, socialmente giusto ed ecologicamente sostenibile 4. progressiva rinuncia alle fonti energetiche fossili 5. ricorso alle fonti energetiche rinnovabili locali, ma sempre nella tutela delle risorse ambientali 6. creazione di infrastrutture moderne e rispettose dell’ambiente per la produzione e trasmissione dell’energia 7. collaborazione in ambiti regionali ed internazionali 8. coinvolgimento in partnership e reti interregionali, come presupposto per una nuova cultura della sostenibilità 9. rafforzamento del trasferimento di competenze e della ricerca nel campo della tutela del clima e dell’energia 10. lavoro tra i diversi settori, come garanzia di incremento dell’innovazione Questi principi cardine, attraverso il supporto della popolazione e la convinzione che l’energia sia un bene prezioso, possono traghettare il territorio dell’Alto Adige verso l’autonomia energetica e garantire in questa maniera un futuro sostenibile.
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Bibliografia [1]
Brochure dell’Ufficio Elettrificazione: „Gli impianti idroelettrici in Alto Adige“, aggiornata al 31.05.2009.
[2]
Brochure dell’Area Energia & Ambiente del Tis: „enertour, energia e turismo ambientale in Alto Adige“.
[3]
Ufficio Risparmio Energetico: dati di produzione degli impianti di teleriscaldamento, 2008-2009.
[4]
Analisi dell’Area Energia & Ambiente del Tis: „Censimento e monitoraggio degli impianti a biomassa legnosa in Alto Adige “.
[5]
Analisi dell’Area Energia & Ambiente del Tis: „Censimento delle biomasse avviabili a digestione anaerobica in Alto Adige“.
[6]
Ufficio Risparmio Energetico: „Statistica impianti solari termici derivata dalle domande di contributo“.
[7]
Azienda Elettrica di Prato allo Stelvio: Resoconto attività 2008.
[8]
Astat info N° 45: “Produzione e consumo di energia elettrica”, 2009.
[9]
Astat info N° 46: “Gli impieghi di energia fossile”, 2008-2009.
[10] Brochure della BLS Business Location Südtirol: „Energie rinnovabili ed efficienza energetica“. [11] GSE „Statistiche sulle fonti rinnovabili in Italia Anno 2008”. [12] GSE: „Totale dei risultati del conto energia”. [13] Sito internet di Atlasole – atlante degli impianti fotovoltaici in Italia. [14] Eurobserver Report 2009: „The state of the renewable energies in Europe“.
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