Criteri per una efficace politica energetica

1. Criteri per una efficace politica energetica Ing. Maradei Francesco

2. Fasi di una corretta politica energetica • Riduzione della domanda • Miglioramento dell’efficienza di conversione degli impianti tradizionali • Ottimizzazione di sistema • Azioni sugli utenti fonti rinnovabili

3. 1/L’energia che non si usa è la fonte più pulita e spesso economica • Isolamento termico pareti • Finestre ad elevata tenuta e resistenza termica • Recupero di calore sulla ventilazione • Schermature solari efficaci • Ridurre il fenomeno delle isole di calore urbane (UHI) accrescendo alberate e vegetazione urbana Esempi nel settore civile (1/3 della domanda)

4. 2/Miglioramento dell’efficienza di conversione degli impianti • Riscaldamento: caldaie a condensazione, pompe di calore • Raffrescamento: impianti basati su cicli alternativi (Stirling, Brayton inversi), ad assorbimento • Regolazioni intelligenti • Consumi elettrici: rifasamento, riduzione degli stand-by

5. 3.Ottimizzazione di sistema • Impianti a bassa temperatura • Cogenerazione e teleriscaldamento • Economia dell’idrogeno + fuel cells • Energie rinnovabili

6. 3/Impianti a bassa temperatura • Principio LTH/HTC: riscaldamento a bassa temperatura, condizionamento ad alta temperatura • Si può ottenere calore a temperatura < 50 °C da impianti innovativi come pompe di calore, celle a combustibile, microcogeneratori, fonti geotermiche, teleriscaldamento urbano, pannelli solari. • Il 40% delle nuove abitazioni in Germania hanno pavimenti radianti, con temperature inferiori a 40 °C • i Paesi Scandinavi e l’Olanda hanno regolamenti e che incoraggiano impianti con temperature < 70 °C

7. 3/Cogenerazione Generatore di calore C Q1 Q2 Combusti-bile fossile Utenza termica ambiente Em Eelt Rete elettrica Alternatore

8. 3/Economia dell’idrogeno • H2 non è una fonte di energia, ma un vettore: non si trova libero in natura, ma va prodotto a partire dall’acqua con dispendio di energia superiore all’energia prodotta • Combustione pulita (rilascia solo vapor d’acqua) • Alta efficienza nell’utilizzo cogenerativo nelle celle a combustibile (fuel cells) • Problemi di stoccaggio, sicurezza, volatilità

9. Fuel cell Q Utenza termica Idrogeno o metano Eelt elettricità ambiente Cogenerazione da fuel cells Da energia chimica a energia elettrica e calore: La cella a combustibile (fuel cell)

10. 3/Domande sparse sulle FR • Le Fonti Rinnovabili di energia sono necessarie? • Che ruolo ci si attende dalle FR? • Qual è lo stato dell’arte attuale? • Quanto tempo e quali condizioni al contorno sono necessarie?

11. Fonti rinnovabili • “Dalla natura si può prelevare solo ciò che si può restituire” (Quesnay, Filosofo fisiocratico, “Tableau Economique”, 1758) • “Solo una economia politica naturale può evitarci le catastrofi che l’uso sconsiderato di energie fossili produce” (Scheer, 2000) • Caratteristiche generali: perenni, ma diluite e discontinue • Tipi: Solare (termico e fotovoltaico), Biomasse, Eolica, Maremotrice, Geotermia, Idraulica

12. Costo di installazione di impianti per la produzione elettrica a ER

13. Costo dell’elettricità prodotta da varie fonti di energia

14. Italia: Produzione di energia da fonti rinnovabili Il solare (24 ktep) non si vede neppure !!

15. Impieghi di fonti rinnovabili nelle regioni italiane, in ktep (2003) Include biomasse e solare per usi termici teleriscaldamento da cogenerazione, ed esclude le conversioni elettriche

16. Irraggiamento solare in Italia

17. Efficienza dei collettori solari termici In Italia ogni m2 consente di risparmiare circa 50 kg di petrolio ed evitare l’immissione in atmosfera di 180 kg di CO2 In Italia 7 m2 ogni 1000 abitanti (in Germania: 40) • rendimento di tre tipi di collettori di prestazioni e costo molto diversi: • in gomma sintetica senza vetro • piano con un vetro • a tubi sotto vuoto

18. Nuove prospettive col conto energia • Decreto 28/7/2005: incentivazione del fotovoltaico (impianti connessi in rete), secondo il principio del “conto energia” • Incentivi variabili da 0.445 a 0.49 €/kWh • Ampliato da 300 MW a 1000 MW il limite di potenza installata previsto dal decreto • I costi di incentivazione vengono coperti da un aumento (0,0014€/kWh) sulla bolletta elettrica. • Ritorno dell’investimento: intorno a 7-12 anni

19. Energy production scheme: 0,45 €/kWh for 20 yrs Capital cost scheme: 75% INCENTIVE No Incentive Cash flow of a PV generator with and w/o incentives

20. European Wind Map

21. Energia eolica • Vantaggi: • Tecnologia matura • Ridotti costi impianto (750-1000 €/kW) • Costi relativamente bassi del kWh prodotto in zone ventose • Svantaggi • Impatto ambientale (acustico, estetico) • Necessità di venti tesi e continui

22. KiteGen: fantasia o realtà?

23. La biomassa • Fonte rinnovabile • Emissione di CO2 (praticamente) nulla • Contenuto minimo di zolfo nei fumi • Miglioramento delle condizioni idrogeologiche e del contesto socio-economico

24. Confronto combustibili Costo di 1 lt equivalente di gasolio (€)

25. Costi della biomassa e delle caldaie a biomassa

26. Produzione energetica dalla biomassa

27. “Percezione” del valore dell’energia • Accendere una lampada da 100 W per 7 minuti • riscaldare di 1 °C 10 litri d’acqua • percorrere 20 m con un’auto di media cilindrata • sollevare di 40 m un peso di 1 quintale richiedono ciascuna una quantità di energia pari a quella posseduta da 1 g di petrolio (42 kJ o circa 0.01 kWh) costo: 1-1.4 millesimi di € (2-2.5 lire)

28. Lo sviluppo di nuove tecnologie energetiche è indispensabile ? • Per motivi ambientali su scala globale 1 t di carbone = 3,5 t di CO2 1 t di petrolio = 3 t di CO2 1000 m3 metano = 2 t CO2 • Per ridurre l’inquinamento delle nostre città • Per consentire ai PVS una crescita economica e sociale che non danneggi l’intero pianeta • Per non pregiudicare il futuro dei nostri figli

29. Considerazioni conclusive • Il costo dell’energia incide attualmente per il 10-20 % sul costo finale dei prodotti, mentre la manodopera ha in genere un’incidenza molto superiore • L’energia da fonti fossili ha lo stesso prezzo nel Mondo, mentre la manodopera ha costi diversissimi • Un ulteriore aumento del costo dell’energia • renderebbe economicamente più interessanti tutte le innovazioni tecnologiche che portano a un risparmio di energia • Ma, in attesa della fusione nucleare, è meglio non stare con le mani in mano!