< Previous30 L'ECOFUTURO MAGAZINE maggio/giugno 2020 F ederidroelettrica ha contribuito alla consultazio- ne 112/2020 di Arera su un argomento che costituirà il principio cardine del futuro dell’e- nergia elettrica, oggetto di autoconsumo col- lettivo o di condivisione. Ciò rappresenta una delle più importanti evoluzioni in tema di sviluppo di iniziative di produzione di elettricità da fonti rinnovabili. Sono stati portati all’attenzione dell’Autorità alcuni temi che potranno conformare i suoi pareri in ambito istituzio- nale per il futuro sviluppo dei modelli legislativi e rego- latori delle comunità energetiche rinnovabili, poiché le definizioni del DL 162/19 difficilmente potranno esse- re applicate al settore del mini idroelettrico. La normativa primaria non pone un limite di poten- za per gli impianti di produzione né nega la possibili- tà di considerare parte del bilancio energetico di una comunità dell’energia la produzione di energia elettrica proveniente da impianti esistenti. Il recepimento fina- le non deve recare limitazioni alla potenza nominale degli impianti né obblighi alla realizzazione di nuovi. Il DL 162/19 sottolinea che la definizione di comuni- tà energetica vincola ad un concetto di vicinanza degli impianti di produzione ai centri di consumo, ma non a una precisa collocazione degli stessi. Il significato della comunità energetica è di realizzare forme di parteci- pazione attiva da parte dei consumatori finali e delle amministrazioni pubbliche, allo sviluppo di iniziative di produzione da fonti rinnovabili. La condizione di connessioni alle medesime linee di bassa tensione deri- vanti dal punto di trasformazione media/bassa tensio- ne appare esondante le condizioni stabilite dalla diretti- va e rischia di discriminare le fonti rinnovabili. Poiché gli impianti mini-idroelettrici sono spesso realizzati in zone montane poco popolate, la definizione dell’am- bito territoriale di una comunità dell’energia potrebbe fare riferimento ad aggregati di Comuni nelle vicinanze dell’impianto (delibera 5/04): assegnando a ogni ambito un consumo potenziale medio e imponendo un rapporto limite tra il livello di consumo totale coinvolgibile e la producibilità dell’im- pianto nell’ordine per esempio di 10 (il bacino di con- sumo non può essere superiore a 10 volte la producibi- lità dell’impianto); imponendo, nel caso di più impianti coinvolti oltre una certa potenza, che i medesimi siano compresi in un raggio geografico predefinito. Si dovrebbe approfondire la posizione degli insedia- menti industriali nella maggior parte dei casi sono svi- luppati a fondo valle e impossibilitati a partecipare a comunità energetiche che comprendano l’utilizzo della fonte idroelettrica. In considerazione della posizione degli impianti mini-idroelettrici, anche quando sono realizzati in pianura, sono di solito distanti sia da nuclei abitativi sia da quelli industriali e con l’attuale limite di allac- cio alla rete sarebbero esclusi dalla possibilità di fare parte di qualsiasi comunità energetica. Per ovviare alle criticità illustrate, si potrebbe considerare l’opportunità di introdurre il limite delle linee di media tensione e di cabina primaria consentendo così anche alla fonte idroelettrica di partecipare alla costituzione delle comunità energetiche.▲ La potenza dell'acqua Il mini-idro elettrico è una rinnovabile continua, essenziale per sviluppare le altre fonti rinnovabili * Presidente di Federidroelettrica PROTAGONISTI / Paolo Picco*31 L'ECOFUTURO MAGAZINE maggio/giugno 2020 Il fotone è il futuro Il fotovoltaico è diventato rapidamente la fonte di energia rinnovabile più diffusa sul Pianeta. Ecco le prospettive di sviluppo in Italia I l fotovoltaico, per sua natura, è una fonte di produzione di energia quasi perfetta. Si tratta di una tecnologia che si basa su pochissimi componenti essenzia- li (moduli e inverter) quindi è di fa- cile progettazione e realizzazione. Gli impianti sono prevalentemente statici - e per questo motivo le ma- nutenzioni sono semplici e dai costi molto contenuti - e sono modulari, dunque non aumenta di molto la complessità di progettazione e co- struzione tra un piccolo impianto e uno di grandi dimensioni. Negli ul- timi anni i costi di realizzazione si sono drasticamente ridotti e oggi in molte situazioni non è più necessario ricorrere a incentivi. L’unico vero problema è che il fotovoltaico non è programmabile, cioè non può pro- durre energia quando serve ma solo quando c’è il sole. In contesti norma- tivi favorevoli, queste caratteristiche ne facilitano la rapidissima diffusio- ne. Basti pensare che tra il 2010 e il 2013 in Italia sono stati installati più di 500 mila impianti fotovoltaici. Delle sue potenzialità si è accorto anche il legislatore che nel Piano Na- zionale Integrato Energia e Clima - nel quale è richiesta una pianifica- zione energetica fino al 2030 - ha previsto che il fotovoltaico sarà la fonte che dovrà dare il maggior con- tributo allo sviluppo delle rinnova- bili, con una crescita di circa 30.000 MW di nuovi impianti. Per raggiun- gere questi obiettivi, estremamente sfidanti, non è sufficiente fare affi- damento sulle peculiarità del foto- voltaico e sulla forte riduzione dei costi a cui si è assistito ma serve, co- me già detto, un contesto normativo che faciliti tale sviluppo. Oggi manca ancora questo contesto favorevole; è necessario che il legi- slatore si attivi per risolvere i proble- mi che continuano a limitare lo svi- luppo del settore. Per esigenze di sintesi, accenniamo brevemente alle principali misure indispensabili, ri- mandando il loro approfondimento a un’altra occasione. Sarebbe necessario: ridurre la penalizzazione rispetto ai combustibili fossili che spesso godo- no di incentivi nascosti e non paga- no il giusto prezzo per i danni am- bientali che producono; accelerare tutti i regolamenti attuativi necessa- ri alla applicazione della nuova nor- mativa che ha da poco introdotto le comunità energetiche, per consenti- re ai cittadini di autoprodurre ener- gia e scambiarsela; consentire l’ac- cesso anche alle rinnovabili a tutti i servizi di supporto alla regolazione e stabilità delle reti, che per ora sono quasi esclusivamente riservati agli impianti a fonti fossili; prevedere de- gli stimoli per l’uso combinato di fo- tovoltaico e accumuli; semplificare le autorizzazioni per i grandi impian- ti che richiedono ancora tempi trop- po lunghi e costi ingenti; stimolare, per gli impianti fotovoltaici da rea- lizzare a terra, una vera sinergia tra il mondo agricolo e quello energeti- co con la costituzione di aziende agro-energetiche a beneficio di en- trambi i settori. Se queste barriere, che attualmente fungono da freno, verranno affron- tate e risolte con rapidità e ragione- volezza l’Italia avrà certamente la possibilità di giocare un ruolo da ve- ro leader nel processo di decarboniz- zazione e il fotovoltaico sarà sicura- mente una delle tecnologie trainanti di questo percorso. ▲ * Vicepresidente di Italia Solare PROTAGONISTI / Attilio Piattelli*32 La Terra ha un cuore caldo La nuova geotermia a ciclo binario possiede grandi potenzialità nello scenario energetico fatto di rinnovabili * Professore Scienze della Terra, Università di Firenze, Presidente Comitato Scientifico di EcoFuturo PROTAGONISTI / Giuliano Gabbaani* I l Mondo dovrà, prima possibile, diventare tutto a energia rinnovabile. Nor- malmente si dice che tutte le energie rinnovabili dipendo- no dalla nostra stella principale e cioè il Sole. È così - effettiva- mente - per il fotovoltaico, Il solare termico, l’eolico, l’energia delle maree, l’idroelettrico, le bio- masse e anche il biometano (tra- sformazione delle masse vegetali fermentate e liquami emessi dagli animali in metano biologico), tut- ti strettamente dipendenti dall’ir- raggiamento solare. Esiste tuttavia un’altra forma di energia rinnovabile che non dipende dal Sole, bensì dal trasporto del calore dal centro della Terra alla superficie: è la geotermia. Quantificando la potenzialità delle sole risorse geo- termiche conosciute a oggi, stimate nell’1% del totale dell’energia (rinnovabile e non) del Pianeta, c’è da rima- nere stupiti: con il loro solo utilizzo potremmo avere un potenziale energetico tale da soddisfare in toto - senza le altre forme conosciute, fossili e non - la richiesta globale dell’umanità per altri quattromila anni. Tale calore è presente in quantità enorme e inesauribile. Il calore interno si dissipa con regolarità verso la super- ficie della terra. In ogni luogo della Terra il gradiente geotermico (cioè l’innalzamento della temperatura con l’aumento della profondità, se non vi sono anomalie, è di circa 30 °C per ogni km). Ci sono alcune zone che hanno valori ben di- versi, normalmente superiori di un ordine di grandezza o più, come Islanda, Turchia, Filippine, ecc. e anche in Italia (Larderello, Amiata e Campi Flegrei). L’utilizzo della risorsa geotermica può essere suddiviso per step di temperatura del fluido vettore; esiste un tipo di geotermia che utilizza il fluido surriscaldato o vapore per far girare turbine collegate a generatori di corrente, per produrre energia elettrica h/24. Sì perché la geo- termia oltre a essere praticamente inesauribile è anche continua e costante, rispetto a tutte le altre rinnovabili, in quanto i fluidi che vengono utilizzati come vettore energetico sono reintegrati continuamente dalle risorse sotterranee e da quelle atmosferiche. Oggi, grazie allo sviluppo della tecnologia, non esiste più il problema delle emissioni in atmosfera delle vec- chie e obsolete centrali “flash”, che hanno creato non pochi problemi ambientali e di salute alla popolazione ove la risorsa era prelevata, in quanto il vapore - dopo aver esaurito la propria funzione energetica - era reim- messo nel serbatoio ma in larga parte veniva emesso in atmosfera con i gas incondensabili (Aria, H, Azoto ecc.) e pericolosi come Hg, As, etc. Le nuove centrali geotermoelettriche progettate sono a ciclo binario con totale reiniezione dei fluidi geotermici, pertanto senza impatto ambientale. La risorsa certamente più interessante e di gran lunga per un futuro utilizzo generale, come abbiamo sempre auspicato noi di Giga/Ecofuturo, è la geotermia a bassa entalpia che può affiancare o sostituire completamente, il gasolio, il gpl azzerando le emissioni climalteranti. Il fluido vettore di scambio è immesso in una pompa di calore che è in grado di invertire il proprio ciclo di funzionamento sia per riscaldare che per raffrescare gli edifici. Si tratta di una risorsa rinnovabile e disponibile in ogni luogo del pianeta; una risorsa dunque ubiquitaria e per questo intrinsecamente democratica.▲I n Italia tra il 2008 e il 2012 c’è stata un’ampia diffusione di impianti biogas nelle aziende agricole, che ha portato il Pa- ese ad una posizione di leadership a livello europeo. Con 1654 impianti, una potenza installata di 998 MW e una produzione di energia elettrica annua di 7 TWh , è secondo solo alla Germania. Per la produzione di biometa- no agricolo come biocarburante avanzato da destinare ai traspor- ti, malgrado il decreto del 2018, c’è un solo impianto che immette nella rete gas, a causa di mancanza di chiarezza e di alcune interpre- tazioni che rallentano la nascita di nuovi impianti, nonostante una producibilità potenziale al 2030 di 8 miliardi di m 3 . Prima del 2008 i nostri agricoltori andavano in Ger- mania per imparare come condurre un impianto. Una volta in Italia ne hanno rinnovato il modello, adattandolo al nostro tessuto agro-zootecnico facendone pre- valere la componente più genui- namente agricola. Dalla monocoltura di mais per l’alimentazione del digestore si è andati verso una diversificazione delle matrici: in primo luogo, reflui zootecnici. Non è un caso che la maggior parte degli impianti siano installati in pianura Padana, dove sono più diffusi gli allevamenti. Ma non solo reflui. Nel digestore sono entrati i sottoprodotti dell’agro- industria. Si è innescata una vera e Biogas al centro Il biogas agricolo sarà il cuore delle nuove comunità energetiche rurali presidiando l'ambiente propria economia circolare agrico- la. È cambiata la gestione dei terre- ni, si sono introdotte nello stesso anno le colture di secondo raccol- to: una per il mercato alimentare o dei foraggi, un’altra per il digestore, oltrepassando la questione food vs fuel. Grazie ad esse, si sono adot- tate pratiche di agricoltura con- servativa e di precisione ed è sta- to possibile ottenere un risparmio di input (semi, acqua, fertilizzanti, carburante). Non solo. L’imprenditore agrico- lo ha preso coscienza del valore del digestato, fertilizzante naturale ricco di sostanze organiche ed ele- menti nutritivi che, rende il terreno più fertile e più resiliente, sosti- tuendo i fertilizzanti di sintesi. Questo modello “Biogasfattobe- ne”, ha notevoli vantaggi: riduce le emissioni dei reflui grazie allo stoc- caggio immediato nel digestore; te- nendo il terreno coperto tutto l’an- * Direttore Cib (Consorzio Italiano Biogas) PROTAGONISTI / Christian Curlisi* no con le doppie colture, si hanno meno erosione, meno perdite di nutritivi e maggiore attività foto- sintetica; si cattura più CO 2 dall’at- mosfera; interrando il digestato, si riducono le emissioni di azoto, il suolo diventa più fertile stoccando carbonio organico che con l’agri- coltura conservativa non si ossida e non si disperde in atmosfera. Perché non immaginare, in un prossimo futuro, l’impianto biogas, integrato in azienda agricola, come il cuore pulsante di una comunità energetica rurale che produce bio- metano di giorno ed energia elet- trica rinnovabile di notte quando il fotovoltaico smette di produrre, garantendo stabilità alla rete? Questa flessibilità fa capire quanto le diverse fonti rinnovabili debbano considerarsi in maniera sinergica e sempre più spesso l’una al servizio dell’altra.▲34 L'ECOFUTURO MAGAZINE maggio/giugno 2020 Via col vento È necessario liberare la grande potenzialità dell'energia eolica L o sviluppo delle fonti rinnovabili passa attra- verso la crescita organica delle tecnologie pu- lite secondo i potenziali tecnici che ognuna possiede. La tecnologia eolica ha un elevato va- lore in tema di obiettivi europei di riduzione della CO 2 al 2030, e può dare un contributo al loro raggiungimento. L’evoluzione tecnologica ha portato benefici all’efficien- za del parco produttivo nazionale che è tra i più validi del mondo. A questo si aggiunge una sempre maggiore capacità rinnovabile, eolica e fotovoltaica, che ha con- tribuito alla trasformazione dell’intero sistema. Siamo intorno al 40% di produzione elettrica nazionale da Fer e gli obiettivi al 2030 e al 2050 ci impongono ulteriori rilevanti sforzi. L’eolico ha un ruolo centrale avendo dimostrato una produzione annuale costante e affidabile unica tra le fonti rinnovabili. Per questo al 2030 dovrà essere messo in condizione di raddoppiare la produzione per suppor- tare gli obiettivi di decarbonizzazione assunti. Oltre ai benefici richiamati, l'eolico ne garantisce anche un altro, quello occupazionale. Ancora una volta distinguendosi dalle altre fonti, in Italia l’industria nazionale del vento ha raggiunto l'indipendenza dall’estero, esportando tec- nologia. Agli oltre 15 mila addetti del settore si stima che se ne possano aggiungere almeno il doppio nel caso in cui l’Italia centrasse gli obiettivi settoriali di crescita eolica. È necessario rilevare che il settore eolico in questo mo- mento di emergenza sta soffrendo molto; malgrado ciò garantisce con la fornitura di energia elettrica al Paese, nonostante le numerose penalità economiche cui è sot- toposto. Gli imprenditori eolici soffrono per le perdite economiche di una situazione straordinaria ma garanti- scono la sicurezza dei propri addetti e impiegano tutte le misure che la legge impone. Per questo, come l’Anev ha rappresentato nelle sedi opportune, sarebbe d’aiuto eliminare gli ostacoli burocratici che tediano le imprese. Altro aspetto interessante riguarda le nuove frontiere dell'eolico che potrebbero affiancarsi alle tecnologie tra- dizionali, in particolare quello delle applicazioni marine dell’eolico che, grazie allo sviluppo di soluzioni come le piattaforme flottanti, consentiranno a costi accettabili di * Presidente ANEV – Associazione Nazionale Energia Vento PROTAGONISTI / Simone Togni * realizzare impianti eolici off-shore. Il settore ha una maturità tecnologica e industriale molto avanzata che sommata ai noti benefici ambientali rende l'eolico una delle migliori scelte di- sponibili verso la decarbonizzazione. Il potenziale dell’Italia è tale da consentire, nei prossimi anni, un raddoppiamen- to della potenza installata, passando dallo sviluppo di nuovi impianti e dal rinnovamento di quelli esistenti. Occorre una semplificazione seria che, nel rispetto del paesaggio e del ter- ritorio, possa rimuovere gli appesantimenti burocratici che impediscono di essere all’avanguardia nelle nuove tecnologie. Terminiamo con alcuni numeri che mostrano i benefici del settore eolico: nel 2019 sono stati prodotti 20,06 TWh da eolico che corrispondono al fabbisogno di circa 20 milioni di persone e a circa 12 milioni di tonnellate di emissioni in meno di CO 2 e di 25 milioni di barili di petrolio. Questi benefici non vanno sprecati, ma valorizzati e incoraggiati ▲35 L'ECOFUTURO MAGAZINE maggio/giugno 2020 * Direttore di AIEL - Associazione Italiana Energie Agroforestali Legna e pellet per la qualità dell'aria Con i nuovi apparecchi di riscaldamento a biomasse e la rottamazione dei vecchi si abbattono del 70% le polveri sottili I l tema delle emissioni prodotte dalla combustio- ne delle biomasse legnose è sotto i riflettori delle istituzioni e dei media per due effetti concomitanti specie in pianura Padana: l’alta pressione e l’assenza di vento. Argomento che si collega alle cause che contri- buiscono alla produzione di emissioni, di polveri sotti- li e di altri composti come gli ossidi di azoto. Secondo i dati ufficiali, negli ultimi decenni, le concentrazioni di particolato atmosferico sono diminuite, ma le situazioni di criticità permangono in un territorio chiuso per tre lati dalle Alpi, dove vive il 40% della popolazione e si produ- ce oltre il 50% del Pil nazionale. Il traffico è tra i principali responsabili dell’inquinamento. Con 62,4 auto ogni 100 abitanti il nostro Paese ha il re- cord europeo, seguito da Germania e Spagna. Nel riscal- damento residenziale, l’apporto di emissioni di polveri sottili dalla combustione di biomasse legnose è una criti- cità sulla quale si registrano strumentalizzazioni da parte di settori dei combustibili fossili e mancanze sui dati. Nel bacino Padano l’apporto della combustione domestica alla produzione di PM10 è in calo, grazie alla sostituzio- ne dei vecchi apparecchi con generatori a legna e pellet. Lo confermano i dati di Arpa Veneto (-20% negli ultimi sette anni) e di Arpa Lombardia (-30% in cinque anni). Le aziende produttrici hanno compiuto sforzi nella cerca- re soluzioni tecnologiche sostenibili. È possibile scegliere l’apparecchio domestico a legna e pellet con le miglio- ri prestazioni in termini di efficienza e riduzione delle emissioni. Il DM 186/17 del ministero dell’Ambiente ha introdotto una classificazione a stelle per questi generato- ri; nel sistema di certificazione “Aria Pulita” sono più di 2.600 i modelli certificati. La rivista Altroconsumo nell’ambito del progetto Eu «Casa Rinnovabile» ha compiuto prove di laboratorio indipendenti su apparecchi domestici a legna e pellet 4 stelle, con cicli di funzionamento reale inclusi accensione e spegnimento. I risultati sono significativi: le emissioni di PM 10 rilevate rispetto ai valori di riferimento dell’inventario nazionale Ispra sono otto volte inferiori nei camini chiusi o inserti, PROTAGONISTI / Marino Berton * sei volte inferiori nelle stufe o nelle caldaie innovative, quattro volte inferiori nelle stufe automatiche a pellet o cippato o nelle migliori tecnologie delle stufe a legna. Vi sono cinque azioni concrete sulle quali le associazioni del settore sono impegnate e per le quali è richiesto il sostegno delle istituzioni. • accelerare la rottamazione delle vecchie stufe e sostituirle con apparecchi a legna e pellet; • promuovere l’uso di combustibili legnosi certificati e di qualità; • garantire una periodica e professionale manutenzione degli apparecchi e canne fumarie; • affidarsi a installatori qualificati; • promuovere le buone pratiche nell’utilizzo degli apparecchi a biomasse. Su queste azioni è stato siglato un protocollo d’intesa tra il Mi- nistero dell’Ambiente e Aiel l’associazione nazionale del set- tore Legno Energia, per la promozione di iniziative finalizzate alla riduzione delle emissioni degli impianti termici alimentati a biomasse legnose. ▲ 36 L'ECOFUTURO MAGAZINE maggio/giugno 2020 I l consumo di energia è suddiviso in tre macrosettori: un terzo è destinato all'industria, un terzo alla climatizzazione degli edifici e un terzo alla mobilità. Il trasporto delle persone e delle merci richiede flessibilità e grande autonomia. Per questo la mobilità utilizza le fonti energetiche con elevata densità energetica: combustibili da fonte fossile e in qualche caso combustibili nucleari, per sistemi di trasporto speciali di grandi dimensioni come sottomarini e portaerei. L’immagine seguente mostra le densità energetiche espresse in kWh/ kg, per vari tipi di combustibili e di accumuli. L’impiego dell’idrogeno ha la difficoltà della produzione (il ciclo energetico completo per la produzione e l’impiego dell’idrogeno è inferiore al 20%) e della sicurezza degli impianti di rifornimento. La sostituzione delle fonti fossili per la mobilità, con fonti di energia rinnovabile deve passare attraverso l'impiego di carburanti di origine biologica e/o l'uso di mezzi di trasporto elettrici. Nel primo caso occorre sviluppare la filiera per l’uso del biogas/ biometano. L’Italia è all’avanguardia con più di 1.500 impianti di biogas (1.200 in ambito agricolo) con una potenziale produzione al 2030 del (12÷14)% del fabbisogno annuo attuale di gas naturale. Nel secondo caso si può pensare, allo sviluppo della rete ferroviaria ma è legata a una rigidità strutturale difficilmente superabile. Domina uno sviluppo futuro di trazione elettrica legata a sistemi di accumulo elettrochimico, sperando su un rapido miglioramento delle densità energetiche delle batterie su una rete di ricarica più capillare. È fondamentale porre l’attenzione sul fattore di emissione di CO 2eq il cui valore dipende dalla quota di energia prodotta da fonti rinnovabili. Nel 2017, con il 34,1% di rinnovabili elettriche, l’Italia ha registrato un fattore emissivo di 307,7 gCO 2eq / kWh, migliore rispetto alla media Eu28 di 387,7 gCO 2eq /kWh, nonostante la presenza di centrali termoelettriche MOBILITÀ / di Maurizio Fauri* * Professore associato di Sistemi Elettrici per l’Energia, Università di Trento Trasporti pesanti: transizione possibile Nel futuro dei trasporti sia terrestri sia marittimi si aprono grandi opportunità sostenibili37 L'ECOFUTURO MAGAZINE maggio/giugno 2020 alimentate con gas naturale (metano) che coprono quasi il 50% della produzione nazionale. Il Pniec fissa la quota di rinnovabili fino al 55% entro il 2030, grazie a nuove installazioni di impianti. Utilizzare un’auto elettrica Bev comporta la riduzione nel suo ciclo di vita (well-to-wheel), del 55% di emissioni di CO 2eq , rispetto ad una diesel. La mobilità delle persone (pendolari) non supera i 100 km al giorno per oltre l’80% del traffico. Un veicolo elettrico copre queste distanze ma mancano dei pezzi per completare la transizione verso un pendolarismo elettrico. Per il trasporto delle merci su lunghe percorrenze ci sono soluzioni mediante un sistema a pantografo come nel caso del trasporto su rotaia. La figura seguente mostra la soluzione che si prevede di installare lungo il nuovo tratto autostradale A35 “Bre- Be-Mi”. Secondo il rapporto Eea n.22/2017 una quota tra il (55÷77)% delle emissioni inquinanti nelle aree portuali proviene dalle imbarcazioni; in alcune zone contribuiscono per l’80% alle emissioni di NOx e SO2 e fino al 25% di particolato aerodisperso inferiore o uguale ai 2,5 µm (PM2.5). Nel settore navale viaggia l’80% delle merci e le emissioni di CO 2 incidono fino al 20% senza azioni di contenimento, considerato che il 98% delle imbarcazioni impiega motori a combustione. Si consideri la figura a fianco (https://www.marinetraffic. com) è mostrato il traffico navale mondiale dovuto alle sole navi merci, petroliere e navi per la pesca. La trazione elettrica in campo navale ha opportunità per i tragitti costanti e contenuti. La non limitazione di spazio e di peso per l’alloggiamento delle batterie è un vantaggio. Un esempio è il traghetto Color Line Ibrido Plug-in operante dal 2019 tra Norvegia e Svezia, con la dotazione di un pacco batterie da 5 MWh (la Renault Zoe ha una capacità di 52 kWh), può manovrare 60’ senza rumore e emissioni nocive risparmiando circa 740 litri di carburante. L’azienda norvegese Fjord1 ha riconvertito un traghetto diesel in “full-electric”. Il traghetto “Ampere” ha tre pacchi di batterie da 1 MWh, uno a bordo e uno per ogni molo. Ogni pacco si sostituisce in 10’ senza interrompere il servizio; risparmia un milione di litri di gasolio l’anno, evita l’emissione di 570 tonnellate di anidride carbonica e di 15 tonnellate di ossidi di azoto. Si pensi alla possibilità di integrare la produzione da fonte rinnovabile direttamente sulle imbarcazioni, con vele fotovoltaiche e/o sistemi eolici, sfruttando l’assenza in mare aperto, di ostacoli che influenzano negativamente l’aerodinamica del flusso d’aria. Gli elementi necessari per raggiungere una mobilità elettrica a fonte rinnovabile ci sono tutti. Davanti a noi c’è una transizione epocale. Il cammino è intrapreso e l’obiettivo non è lontano. ▲38 L'ECOFUTURO MAGAZINE maggio/giugno 2020 I l cuore della microgenerazione consiste nella produzione si- multanea e combinata di elet- tricità e calore a partire dalla stessa fonte di energia primaria e in un unico processo, in sistemi di po- tenza inferiore a 50 kWe. Da un punto di vista termodinamico, la cogenerazione rappresenta il mi- glior utilizzo possibile per un com- bustibile, perchè il calore prodotto viene integralmente recuperato e ceduto all’utenza insieme all’energia elettrica, con un risparmio di oltre il 20% di energia primaria rispetto alla generazione separata di energia elettrica e termica. All’alta efficienza di funzionamento corrisponde un’al- trettanto significativa riduzione sia dei costi energetici sia delle emissioni inquinanti e climalteranti. La microcogenerazione basata su motore a combustione interna ali- mentato a gas naturale è la tecnolo- gia più diffusa e consolidata. Il fun- zionamento è semplice: il motore fa girare un alternatore per produrre energia elettrica che viene autocon- sumata e/o immessa in rete. Il calore prodotto dal motore, dall’olio moto- re e dai fumi di scarico viene invece recuperato attraverso un sistema di scambiatori e ceduto ad un circuito termoidraulico sotto forma di acqua calda. Il sistema di controllo ste- chiometrico della carburazione e il catalizzatore impiegato abbattono le emissioni di inquinanti atmosferici. EFFICIENZA ENERGETICA / di Agostino Re Rebaudengo* Vantaggi da microgenerazione La microcogenenerazione ad alto rendimento è un sistema intelligente, efficiente e sostenibile per produrre e consumare energia39 L'ECOFUTURO MAGAZINE maggio/giugno 2020 Applicazioni, vantaggi e dimensionamento Le applicazioni ideali per la microco- generazione sono molte, in partico- lare: piscine, spa, centri termali, cen- tri sportivi, palestre, alberghi, ospe- dali, residenze sanitarie, oltre a PMI in svariati settori, tra cui alimentare, galvanico, tessile, lavorazione plasti- che, sterilizzazione. Il dimensionamento deve essere fat- to, considerando l’andamento dei consumi termici ed elettrici, nell’ot- tica di poter utilizzare il microcoge- neratore il maggior numero di ore possibile (almeno 3.500 ore/anno), se necessario istallando anche accu- muli termici ed elettrici. I picchi di richiesta elettrica e termica, che av- vengono per un numero di ore con- tenuti, possono essere soddisfatte da caldaie, rete di teleriscaldamento e rete elettrica. Per la sua efficienza e il suo bassissi- mo impatto ambientale, alla micro- cogenerazione vengono riconosciuti una serie di incentivi e vantaggi fi- scali, che si sommano al risparmio sul combustibile utilizzato per ge- nerare il calore e a quello derivante dall’autoconsumo dell’energia elettri- ca prodotta (che non deve più essere acquistata dalla rete). La microcoge- nerazione gode di un’accisa agevo- lata per una quota del gas usato per cogenerare, ha diritto ai Certificati Bianchi o in alternativa all’Ecobonus 65% (che può diventare Superbonus 110% secondo quanto previsto dal recente Decreto Rilancio) e accede al meccanismo di Scambio Sul Posto per l’energia elettrica non istantanea- mente autoconsumata. Case study - TOTEM Per comprendere appieno i benefici economici e ambientali della micro- cogenerazione può essere utile l’ana- lisi di un caso reale che riguarda i mi- crocogeneratori TOTEM, prodotti da Asja Ambiente Italia a Torino. Un centro natatorio in Emilia Ro- magna dotata di vasca olimpionica e vasca piccola per bambini spendeva ogni anno circa 70.000 € per sod- disfare il suo fabbisogno di energia elettrica (437.000 kWh/anno) e cir- ca 48.000 € per i consumi termici (133.000 mc/anno di metano). L’im- pianto termico esistente era costitu- ito da due caldaie a metano da 600 kW l’una (di cui una di back up). Dopo avere analizzato in dettaglio il profilo mensile dei fabbisogni ener- getici, sono stati installati 2 TO- TEM 25 (25 kWe e 50 kWt ad unità). I microcogeneratori funzionano per circa 6.700 ore/anno ciascuno, co- prendo il 76% del fabbisogno elettri- co e il 49% del fabbisogno termico . Il risparmio ottenuto dal proprieta- rio del centro, già al netto di tutti i costi di manutenzione, è di quasi 43.000 € l’anno, che ha permesso un rientro dall’investimento in meno di 3 anni. Non meno importanti sono i benefi- ci ambientali, pari a: • 32 kg/anno di ossidi di azoto (NOx); • 39 kg/anno di monossido di carbonio (CO); • 3 kg/anno di polveri sottili (PM); • 44 ton/anno di anidride car- bonica (CO 2 ). L’abbinamento con i sistemi di gestione energetica I benefici economici ed ambientali dei microcogeneratori aumentano si- gnificativamente quando questi siste- mi sono integrati con altre tecnologie per la produzione di energia termica ed elettrica, sia da fonti rinnovabili sia tradizionali. Il coordinamento tra le diverse tecnologie permette di ot- timizzare il funzionamento degli im- pianti ed il loro rendimento. I sistemi di gestione energeti- ca (Energy Management System) sono piattaforme basate su Cloud che, grazie all’Internet of Things e all’Intelligenza Artificiale, sono in grado di coordinare le tecnologie di generazione termica ed elettrica e gli accumuli esistenti in una qualsi- asi struttura per ridurre in maniera immediata e duratura i consumi e le emissioni. TOTEM-ECO (Energy Consumption Optimizer) è l’Ener- gy Management System sviluppato da Asja Ambiente Italia che, grazie ad una serie di sensori, raccoglie i dati dagli impianti e li trasmette alla piattaforma Cloud dove avanzati stru- menti di analisi predittiva, identificano le opportunità di ottimizzazione. ▲ * Presidente di Elettricità Futura e fondatore di Asja Ambiente ItaliaNext >