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Evoluzione della Domanda Elettrica e delle tecnologie per gli usi finali. Documento di sintesi del progetto (anno 2008)

A. Capozza

Area: USI FINALI

Febbraio 2009

08003015 Rapporto SSE Sviluppo dei Sistemi Elettrici Pag. 1/41

CESI RICERCA S.p.A.

Via R. Rubattino 54 20134 Milano - Italia Telefono +39 023992.1 Fax +39 0239925370

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1

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Contratto Accordo di programma con il Ministero dello Sviluppo Economico ai sensi dellart. 3

comma 2 del D.M. 23 marzo 2006 per le attivit di ricerca e sviluppo di interesse generale per il sistema elettrico. Piano Annuale di realizzazione 2008.

Oggetto Documento di sintesi del progetto (anno 2008)

Area Progetto Deliverable

USI FINALI Evoluzione della Domanda Elettrica e delle tecnologie per gli usi finali 2.7

Note

La parziale riproduzione di questo documento permessa solo con l'autorizzazione scritta del CESI RICERCA.

N. pagine 41 N. pagine fuori testo 0

Data 27/2/09

Elaborato SSE Antonio Capozza

Verificato SSE Walter Grattieri

Approvato FSR Romani Ambrogi

Elaborato Capozza Antonio (SSE)08003015 436423 AUT

Verificato Grattieri Walter Bruno (SSE)08003015 436546 VER

Approvato Ambrogi Romano (FSP)08003015 436358 APP

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ICA

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9930

3)


Copyright 2009 by CESI RICERCA. All rights reserved - Activity code 12702N

Indice

SOMMARIO............................................................................................................................................. 4

Quadro complessivo delle ricerche nel settore dellefficienza energetica ............................................. 4 Sviluppo di procedure per la valutazione della domanda elettrica......................................................... 4

Attivit di sviluppo di software applicativi ........................................................................................ 4 Attivit sperimentali ........................................................................................................................... 5 Sondaggi, rilevazioni, ricerche di mercato, elaborazioni statistiche .................................................. 5

Applicazioni in supporto ad Enti Istituzionali per la valutazione del risparmio conseguibile ............... 6 Supporto ad MSE: procedure di valutazione delle misure di efficienza energetica ........................... 6 Supporto ad AEEG: studi su aspetti regolatori dellefficienza energetica ......................................... 6 Supporto ad ENEA: quaderno dellefficienza energetica................................................................... 7

Opportunit di ricerche future ................................................................................................................ 7

1 INTRODUZIONE ............................................................................................................................ 9

2 QUADRO COMPLESSIVO DELLE RICERCHE NEL SETTORE IN ESAME ................... 10

2.1 Principali programmi di ricerca in ambito nazionale ............................................................... 10 2.2 Ricerca industriale in ambito nazionale ................................................................................... 11 2.3 Principali programmi e progetti di ricerca in ambito comunitario ........................................... 11 2.4 Principali attivit di ricerca in altri ambiti internazionali......................................................... 12

2.4.1 IEA-DSM ......................................................................................................................... 12 2.4.2 US DoE............................................................................................................................. 12 2.4.3 EPRI ................................................................................................................................. 12

2.5 Attivit e risultati incrementali del progetto............................................................................. 13 2.6 Opportunit di ricerche future .................................................................................................. 13

3 ATTIVIT SVOLTA..................................................................................................................... 15

3.1 Procedure per la valutazione della domanda elettrica Attivit di sviluppo di software applicativi ................................................................................................................................. 15 3.2 Procedure per la valutazione della domanda elettrica Attivit sperimentali ......................... 17

3.2.1 Pompe di calore ................................................................................................................ 17 3.2.2 Refrigeratori e congelatori in ambito civile...................................................................... 19

3.3 Procedure per la valutazione della domanda elettrica Sondaggi, rilevazioni, ricerche di mercato, elaborazioni statistiche .............................................................................................. 21

3.3.1 I consumi e lefficienza energetica degli elettrodomestici e delle lampade ..................... 21 3.3.2 Indagine sui consumi elettrici domestici .......................................................................... 24 3.3.3 Valutazione del fabbisogno termico degli edifici............................................................. 26

3.4 Supporto ad MSE: procedure di valutazione delle misure di efficienza energetica ................. 28 3.4.1 Premessa........................................................................................................................... 28 3.4.2 Procedure Top-down..................................................................................................... 28 3.4.3 Procedure Bottom-up .................................................................................................... 29

3.5 Supporto ad AEEG: studi su aspetti regolatori dellefficienza energetica ............................... 29 3.5.1 Aggiornamento di procedure di valutazione dellefficienza energetica ........................... 29 3.5.2 Analisi degli approcci al settore dei servizi energetici ..................................................... 30

3.6 Supporto ad ENEA: quaderno dellefficienza energetica......................................................... 32 3.7 Road-map sui fabbisogni di R&S negli usi finali elettrici........................................................ 32

4 PRODOTTI SVILUPPATI NEL TRIENNIO ............................................................................. 35

5 ELENCO RAPPORTI ................................................................................................................... 36

5.1 Deliverables.............................................................................................................................. 36


Copyright 2009 by CESI RICERCA. All rights reserved - Activity code 12702N

6 DIFFUSIONE DEI RISULTATI .................................................................................................. 37

6.1 Pubblicazioni su rivista ............................................................................................................ 37 6.2 Memorie a congressi scientifici................................................................................................ 38 6.3 Presentazioni in occasione di iniziative didattiche e culturali .................................................. 38 6.4 Presentazioni a congressi e convegni ....................................................................................... 38 6.5 Comitati normativi e gruppi di lavoro...................................................................................... 39 6.6 Incontri con operatori industriali .............................................................................................. 40

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI...................................................................................................... 41


STORIA DELLE REVISIONI Numero revisione

Data Protocollo Lista delle modifiche e/o dei paragrafi modificati

0 28/2/09 08003015 Prima emissione SOMMARIO

Il presente rapporto descrive la sintesi delle attivit di ricerca svolte nel periodo gennaio 2008 febbraio 2009 nel progetto Evoluzione della Domanda Elettrica e delle tecnologie per gli usi finalidellAreaUSI FINALI, una delle quattro Aree di ricerca definite nellaccordo di programma triennale tra il Ministero per lo Sviluppo Economico e CESI RICERCA S.p.A. stipulato il 21 giugno 2007. Gli obiettivi e larticolazione del progetto sono descritti nel documento Piano Annuale di realizzazione 2008 Prot. CESI RICERCA 08002569 (Aprile 2008).

Quadro complessivo delle ricerche nel settore dellefficienza energetica Lavvio del progetto stato preceduto da una disamina dello stato dellarte della ricerca nel settore dellefficienza energetica, per definire in modo evidente la rilevanza e la pertinenza delle tematiche trattate dal progetto con quelle che la comunit scientifica considera importanti e per meglio cogliere le sue specificit e complementarit rispetto a quanto attualmente viene svolto in altri consessi di ricerca. Sono stati allora considerati i principali programmi di ricerca in ambito - nazionale (ENEA, CNR, Universit, Industria e collegati), - comunitario (principalmente nel programma EIE-SAVE) - altri ambiti internazionali (IEA, US DoE, EPRI) Il panorama fino ad oggi acquisito ha mostrato che le tematiche del presente progetto e dei progetti ad esso connessi che hanno occupato i due precedenti anni 2006 e 2007, sono in ottima sintonia con quelle caratterizzanti lambito della ricerca internazionale e mostrano interessanti complementarit con quelle svolte a livello nazionale. Si richiama in particolare lattenzione sullapproccio prevalentemente sistemistico (e solo raramente componentistico) adottato nelle ricerche svolte nel settore dellefficienza energetica negli usi finali energetici; tale approccio costituisce un specificit ormai largamente apprezzata e riconosciuta al modus operandi di CESI RICERCA . Nel periodo di riferimento sono state sviluppate le attivit descritte nei punti che seguono

Sviluppo di procedure per la valutazione della domanda elettrica Attivit di sviluppo di software applicativi Nellambito dellattivit in oggetto stata messa a punto la procedura di calcolo PRE.V.I.CON., che raggruppa in un ambiente unico gli applicativi esistenti STIVA [13] e INTENSITA [14]. La procedura PRE.V.I.CON finalizzata a calcolare in sequenza, per un orizzonte temporale definito dallUtente, la previsione nazionale dellandamento del Valore Aggiunto (VA), dellIntensit Elettrica del Valore Aggiunto (o semplicemente Intensit Elettrica) e i conseguenti Consumi Elettrici nazionali e regionali, per i settori economici considerati nel Bilancio Energetico Nazionale La procedura realizzata ha, oltre al resto, la prerogativa di permettere allutente di forzare o imporre interventi locali di modifica dei valori di previsione ottenuti a fine calcolo quali:

forzatura di un valore di previsione relativo ad un particolare anno e ad un particolare settore e modifiche conseguenti sul totale annuo


forzatura del totale annuo relativo un valore di previsione e re-distribuzione di tale modifica sui valori parziali di settore

Tali interventi si rendono necessari allorquando la procedura viene impiegata nellambito di sistemi applicativi (quali ad esempio MATISSE, messo a punto in altro progetto della RdS) per la produzione di scenari modellistici di evoluzione del sistema elettrico ed energetico nazionale. Lo strumento realizzato in Visual Basic, con interfacce che rendono lutilizzo agevole per lutente. Per la gestione dei dati si avvale di un database MS-ACCESS, mentre gli algoritmi di calcolo sono realizzati in ambiente Fortran. Attivit sperimentali Si constatato che esiste un livello di conoscenza decisamente incompleto per quanto riguarda la performance di apparecchiature commerciali ad alta efficienza, soprattutto in condizioni di reale funzionamento (stagionale, a carico ridotto) che possono differire in modo significativo da quelle nominali. Ci di ostacolo ad un utilizzo pi capillare delle tecnologie efficienti, in quanto lacune di questo tipo producono scarsa consapevolezza (quando non diffidenza) nellutenza ed incertezza sulle prestazioni in chi promuove progetti basati sullefficienza energetica. Si sono allora svolte attivit sperimentale per colmare queste lacune conoscitive. Alcune attivit sperimentali hanno riguardato monitoraggi delle prestazioni stagionali di pompe di calore (reversibili o meno) utilizzanti come sorgente esterna acqua di corpi idrici (falda o lago) attraverso opportuni scambiatori di calore. Al di l dellovvio deterioramento degli indici di efficienza al variare delle condizioni operative, tali attivit hanno mostrato che apparecchiature reversibili per la climatizzazione possono presentare efficienze stagionali minori di corrispondenti apparecchiature elettriche dedicate al solo raffrescamento o al solo riscaldamento. Daltronde, la macchina reversibile pu portare ad unottimizzazione del funzionamento su base annuale che la rende competitiva rispetto ad una soluzione caldaia convenzionale + condizionatore; perch ci avvenga, occorre per unaccurata progettazione e dimensionamento dei componenti. Altre attivit hanno invece riguardato frigoriferi in classe di efficienza elevata, al fine soprattutto di verificare possibili e strategie di accensione e spegnimento legate allapertura dellapparecchio, che si sono rivelate per gli interessanti valori di risparmio energetico ottenibili senza che per questo la qualit della refrigerazione ne subisse un degrado rilevante. Sondaggi, rilevazioni, ricerche di mercato, elaborazioni statistiche La valutazione della domanda di energia e della sua evoluzione si giova (e anzi non pu prescindere) dalla conoscenza dello stato attuale dei consumi, di quali siano le abitudini e le propensioni tipiche dei vari settori di utenza, di quali sia lo stato attuale delle tecnologie disponibili e di quale sia il mercato di queste tecnologie, attuale e a tendere. Lottenimento di informazioni ed il loro mantenimento in uno stato di costante aggiornamento richiede una continua attivit di rilevazione, ricerche di mercato, accesso a banche dati e loro elaborazione. Una prima indagine ha riguardato laggiornamento al 2008 dello stato delle vendite di elettrodomestici per il settore residenziale, gi disponibile per il periodo 2000-2007, con particolare attenzione alla classe di efficienza energetica. Lindagine stata svolta attraverso lorganizzazione GfK, specializzata in questo tipo di ricerche di mercato, e ha evidenziato la trasformazione del mercato ormai in corso, che sta portando per molte applicazioni allannullamento di vendite di apparecchi di classe inferiore alla A (quindi poco efficienti) e alladozione sistematica di tecnologie ad alta efficienza Una seconda indagine ha riguardato una statistica svolta, mediante un questionario, su un piccolo campione di utenza residenziale allo scopo di ottenere una prima panoramica di abitudini e propensioni in tale settore nel campo dei consumi energetici ed in vista della messa a punto di un analogo questionario con analoghe finalit ma rivolto ad un campione meno ristretto. Lindagine ha mostrato lincidenza delle diverse apparecchiature elettriche sul carico e sul consumo complessivo, il pi diffuso utilizzo del condizionamento, la difficolt operativa di recuperare dati tecnici di efficienza dagli intervistati e la necessit di congegnare quindi in modo diverso alcune parti di un futuro questionario per ottenere per altra pi semplice via le stesse informazioni. Unultima indagine ha riguardato una valutazione del fabbisogno termico degli edifici residenziali, allo scopo di giungere in futuro alla stima del potenziale di risparmio energetico raggiungibile nel


campo della climatizzazione efficiente Tale valutazione stata svolta considerando lo stock edilizio attuale, le possibilit di ristrutturazione (che portano alla riqualificazione dellisolamento complessivo) e levoluzione in prospettiva del parco attualmente presente; lo stock stato stimato dai risultati del censimento ISTAT 2001 della popolazione e degli edifici ed stato classificato entro una banca dati accessibile mediante un quintetto di parametri scelti in modo indipendente fra i seguenti attributi: o Vetust o Materiale edilizio o Tipologia o Stato di occupazione o Presenza di riscaldamento E stata svolta una stima del fabbisogno termico complessivo, che prende in esame le abitazioni ipotizzate allanno 2020 in tutto il territorio nazionale. La valutazione ha preso in considerazione le abitazioni nuove (con caratteristiche di isolamento particolarmente efficaci), le abitazioni riqualificate a seguito di ristrutturazione (con caratteristiche di isolamento conformi alle normative vigenti) e le abitazioni non riqualificate (con caratteristiche di isolamento basse).

Applicazioni in supporto ad Enti Istituzionali per la valutazione del risparmio conseguibile Supporto ad MSE: procedure di valutazione delle misure di efficienza energetica Nellanno passato CESI RICERCA, operando in stretto coordinamento con ENEA, ha fornito sistematica assistenza al Ministero per lo Sviluppo Economico, soprattutto per la messa a punto del Piano Nazionale di Efficienza Energetica ai sensi di quanto disposto della Direttiva Europea sullEfficienza energetica ed i Servizi energetici. Per tale motivo, CESI RICERCA stata ritenuto un interlocutore privilegiato dallIndustria nazionale, rappresentata nel caso specifico da CONFINDUSTRIA, con la quale stata organizzata unazione di follow-up e di diffusione delle politiche di efficienza intraprese a livello nazionale e delle ricadute ed opportunit in cui si traducono per lindustria italiana. Lazione si concretizzata in sei seminari, svolti a Milano, Roma, Ravenna, Napoli, Bari e Genova (vedasi anche par. 6.6), che hanno visto rappresentanti di CESI RICERCA come relatori sia nella sessione generale che in quelle dedicate alledilizia ed ai motori elettrici. CESI RICERCA stato nominato rappresentante nazionale, dal Ministero per lo Sviluppo Economico, in due gruppi di lavoro per le procedure di valutazione dellefficienza energetica, che sotto legida della DG TREN fungono da supporto tecnico al Comitato sullimplementazione della Direttiva 2006/32/CE concernente l'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici. I due gruppi valutano i due possibili approcci alternativi per la messa a punto di procedure di valutazione e verifica di misure di efficienza energetica: Top-down e Bottom-up. Lopinione espressa da CESI RICERCA pu essere compendiata come segue: o utilizzo il pi possibile estensivo di procedure Bottom-Up e ricorso al Top-Down per pochi e

selezionati casi (es. il settore dei trasporti o le azioni di policy) o messa a punto di procedure di valutazione Bottom-Up nazionali, adottando quale elemento di

armonizzazione a livello europeo le opzioni suggerite dal progetto europeo EMEEES, peraltro largamente condivise dagli Stati Membri

o evidenza della tracciabilit del processo che ha portato alla messa a punto di ciascuna procedura nazionale

Supporto ad AEEG: studi su aspetti regolatori dellefficienza energetica LAutorit per lEnergia Elettrica ed il Gas si giovata di una serie di studi svolti da CESI Ricerca a supporto delle sue attivit svolte nel suo ruolo regolatorio. E stata presa visione delle schede dellAEEG sullefficienza energetica e dei rapporti annuali a consuntivo sulle schede. E stata effettuata unazione sistematica di revisione del calcolo dei risparmi energetici delle singole schede tecniche sullefficienza energetica (certificati bianchi), in base allaggiornamento del coefficiente di conversione dellenergia primaria in energia elettrica. Si affrontato poi lo studio di nuove schede tecniche gi in elaborazione al fine di emettere il documento per la consultazione allinizio del 2009, in particolare:


la scheda sullo stand-by degli apparecchi elettrici (televisori e decoder), Installazione di dispositivi di spegnimento automatico di apparecchiature in modalit stand-by;

la scheda sullutilizzo dei LED per i lumini cimiteriali Sostituzione di lampade votive ad incandescenza con lampade votive a LED

In collaborazione con FIRE stato messo a punto un questionario destinato a raccogliere maggiori informazioni nel settore delle ESCO italiane. Il campione di 43 aziende che hanno risposto allintervista rappresenta quasi il 30% delluniverso di riferimento iniziale di 151 societ operanti nel settore dell efficienza energetica su tutto il territorio nazionale ed accreditate allAEEG. Dallanalisi del campione emergono alcune considerazioni di notevole rilevanza, che aiutano ad inquadrare lattuale scenario di mercato: la maggior parte delle societ operanti nel settore dei servizi energetici costituito da soggetti di

recente costituzione operanti da non pi di quattro anni dimensioni aziendali in riferimento al fatturato: il valore pi diffuso quello compreso tra dal

mezzo milione al milione di euro dimensioni dellorganico: oltre met del campione costituito da soggetti con meno di 10

dipendenti settori in cui si rileva il maggior numero di interventi: fonti rinnovabili di energia attivit prevalenti: Audit Energetici, progettazione degli interventi, fornitura, installazione e

gestione di impianti dal punto di vista tecnologico, si riscontra una notevole attenzione verso interventi di

razionalizzazione dei consumi che puntano su tecnologie oramai ben collaudate e dunque ritenute affidabili in termini di risultati. o impianti di produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica dalla fonte solare o la cogenerazione, che consente risparmi in termini di energia primaria dell ordine del 30-40%. o sostituzione di vecchi motori con motori ad alta efficienza o razionalizzazione dellilluminazione o efficientamento dei sistemi di refrigerazione/climatizzazione

Supporto ad ENEA: quaderno dellefficienza energetica Nellanno in corso lENEA ha programmato di emettere una serie di monografie tematiche (generazione, trasmissione, usi finali, ecc) a complemento della sua Relazione istituzionale sullenergia. CESI RICERCA ha fornito un contributo a parecchi capitoli di un rapporto dedicato allefficienza energetica; tale contributo costituisce a tutti gli effetti una rassegna dello stato dellarte sulla tematica in questione ed ha rappresentato una valida occasione di adeguato inquadramento di contesto e di divulgazione verso il grande pubblico dellimpellenza dellefficienza energetica e delle metodologie pi aggiornate per il suo conseguimento. Il contributo fornito ha riguardato le elettrotecnologie utilizzate nel settore residenziale e terziario, la cogenerazione, i motori elettrici e i recuperi termici nellindustria.

Opportunit di ricerche future La disamina dello stato dellarte svolta a monte del presente progetto e le conoscenze maturate nello sviluppo dello stesso hanno reso evidenti anche una serie di tematiche che rappresentano opportunit di ricerche future nel campo dellefficienza energetica. Tali temi, che CESI Ricerca si impegna a focalizzare durante il prossimo triennio di attivit, riguardano prevalentemente la climatizzazione nel settore residenziale e sono qui di seguito delineati: o pompe di calore reversibili: sviluppo di indici di merito per la valutazione ottimale del

comportamento del componente in unottica pluristagionale; attualmente, gli indici di merito rendono conto delle prestazioni in termini disgiunti, o di macchina termica o di macchina frigorifera

o caratteristiche isolanti delle pareti opache: sviluppo di una metodologia di indagine in-situ, basata su tecniche di controllo non distruttivo, che consenta una valutazione della trasmittanza termica di pareti ai fini di una corretta certificazione termica degli edifici


o solar cooling: valutazione teorica delle prestazioni di alcuni sistemi solar cooling utilizzando dati forniti dai loro costruttori e le caratteristiche della radiazione solare presente in alcuni siti italiani tipo; sperimentazione di uno o pi sistemi solar cooling

o LED per lilluminazione pubblica: sviluppo di un codice di calcolo capace di ottimizzare le disposizioni spaziali di una campionatura di sorgenti elementari, basate su LED presenti sul mercato, al fine di realizzare predefinite distribuzioni di intensit luminosa1

Un altro settore che si pu giovare della ricerca nel campo dellefficienza quello istituzionale, il quale primo tra tutti esprime a livello nazionale le strategie energetiche da incoraggiare e le modalit per la loro incentivazione (attraverso, ad esempio, il cosiddetto Piano dAzione per lEfficienza Energetica, la legislazione che regolamenta emissione e mercato dei certificati bianchi, le leggi finanziare emanate annualmente). Tale settore presiede alla definizione di quali siano le misure deputate allaccrescimento dellefficienza energetica complessiva del parco edilizio e delle apparecchiature attuali e futuri. Poich si infine constatato che gli obiettivi di efficienza energetica al 2020 difficilmente potranno essere soddisfatti mediante il solo utilizzo delle tecnologie efficienti esistenti, evidente che solo un intenso sforzo di ricerca e di sostegno tecnologico nel campo dellefficienza energetica pu portare a macchinari o materiali ancora pi efficienti e maturare cos le ulteriori necessarie opportunit di risparmio energetico incrementale. Altri filoni assai promettenti, per i quali linnovazione riguarda essenzialmente gli aspetti tecnici, sono stati individuati sulla base degli studi svolti nel progetto europeo ERMInE, appositamente finalizzato allindividuazione di aree di ricerca per il futuro, di cui CESI Ricerca anche stato coordinatore. Le tecnologie meritevoli di future attivit di ricerca nel settore degli utilizzi finali dellenergia sono risultate le seguenti: Refrigerazione del cibo Cottura Forni ad arco e ad induzione Celle elettrolitiche per la produzione dellalluminio Compressione meccanica del vapore Motori elettrici

1 I LED hanno una emissione nel solo semispazio frontale. Ci permette la realizzazione di un migliore controllo della luce emessa in termini di direzionalit attraverso una loro opportuna associazione spaziale.


1 INTRODUZIONE

Il presente rapporto descrive la sintesi delle attivit di ricerca svolte nel periodo gennaio 2008 febbraio 2009 nel progetto Evoluzione della Domanda Elettrica e delle tecnologie per gli usi finali dellAreaUSI FINALI, una delle quattro Aree di ricerca definite nellaccordo di programma triennale tra il Ministero per lo Sviluppo Economico e CESI RICERCA S.p.A. stipulato il 21 giugno 2007. Gli obiettivi e larticolazione del progetto sono descritti nel documento Piano Annuale di realizzazione 2008[1]. Gli usi finali dellenergia rappresentano un campo di ricerca fino ad oggi relativamente poco esplorato, in confronto allimportanza che vanno assumendo gli aspetti energetici ad essi correlati. Da pi parti a livello istituzionale, non ultima la Commissione Europea (vedansi la Direttiva sui servizi energetici e quella sulla resa energetica degli edifici) si individua laumento dellefficienza degli usi finali come un importante strumento per il rispetto degli impegni presi sui limiti alle emissioni di gas climaalteranti e per la sicurezza degli approvvigionamenti energetici, nel medio e nel lungo periodo. La recente approvazione delle due citate Direttive europee richiede agli Stati Membri un rilevante lavoro, guidato dalla necessit di dotarsi degli strumenti che consentono il calcolo convenzionale dei principali consumi energetici degli edifici, e dominato dallurgenza di definire un Piano dAzione Nazionale per lEfficienza Energetica, che indichi le modalit di conseguimento dellobiettivo di riduzione dei consumi, pari almeno al 9% nel 2016. Da questo scenario deriva la necessit di miglioramenti tecnologici continui degli apparati, specificamente orientati alla riduzione dei consumi energetici, nonch della promozione dellefficienza energetica, attuata mediante lidentificazione e la rimozione delle barriere che limitano lutilizzo diffuso delle apparecchiature efficienti che sono gi sul mercato. Lobiettivo del progetto studiare e catalogare i meccanismi-guida della Domanda energetica (servizi energetici richiesti e efficienza di conversione), mettendo in relazione fra loro le dinamiche economiche, sociali e tecnologiche, allo scopo di dotare i policy makers di strumenti decisionali per il governo dellenergia basati su informazioni robuste, validate e aggiornate. Il progetto si articola in attivit teoriche e sperimentali finalizzate allanalisi e modellazione della domanda di energia dei diversi settori di consumo, nonch allesame comparato delle elettrotecnologie di uso finale. Il cap 2 traccia un sintetico quadro complessivo della ricerca nel settore del risparmio energetico. Il par 3.1 dedicato allo sviluppo di mezzi di calcolo per la valutazione dei principali indicatori della domanda e dellefficienza energetica. Il par 3.2 tratta dei risultati di attivit sperimentali destinate ad una miglior conoscenza delle apparecchiature ad alta efficienza. Il par. 3.3 considera i contributi ad unattivit di Osservatorio dellefficienza energetica, risultante da sondaggi, rilevazioni, ricerche di mercato, elaborazioni statistiche Seguono poi tre paragrafi dedicati a studi per la valutazione del risparmio energetico conseguibile a livello nazionale, svolti in supporto al Ministero per lo Sviluppo Economico (par.3.4), allAutorit per lEnergia Elettrica e il Gas (par. 3.5) e allENEA (par. 3.6) Il par. 3.7 infine dedicato ai risultati del progetto europeo ERMInE, che hanno consentito di tracciare un quadro al 2015-2020 dei fabbisogni di ricerca e sviluppo nel campo degli usi finali dellenergia. Il rapporto concluso dallelencazione delle attivit svolte per la diffusione dei risultati del progetto (rapporti, memorie, articoli e presentazioni).


2 QUADRO COMPLESSIVO DELLE RICERCHE NEL SETTORE IN ESAME

In questo capitolo illustrato il quadro complessivo delle ricerche nel settore in esame. In particolare, il capitolo individua i principali programmi di ricerca in ambito nazionale (par. 2.1), le attivit di ricerca industriale in ambito nazionale (par. 2.2), i principali programmi e progetti di ricerca in ambito comunitario (par. 2.3), le principali attivit di ricerca in altri ambiti internazionali (par. 2.4).

2.1 Principali programmi di ricerca in ambito nazionale E stata svolta una rassegna delle ricerche nel settore. Sono esaminati, in particolare, i risultati dei programmi nazionali paralleli, al fine di documentare, al termine del triennio 2006-2008, le migliori opportunit di ricerche future. Sono stati considerati i seguenti Istituti di Ricerca: ENEA [2]; le azioni in corso sono le seguenti:

o sviluppo di efficaci attivit di sostegno delle politiche di riduzione dei consumi energetici nazionali e di controllo della domanda, con azioni di R&S e di supporto che comportino una maggiore efficienza nelluso dellenergia, ma anche un risparmio energetico conseguente a cambiamenti nel comportamento degli utenti finali.

o supporto al Ministero dello Sviluppo Economico, per il monitoraggio e la diffusione degli incentivi per il risparmio e l'efficienza energetica, e alla Autorit per lEnergia Elettrica e per il Gas, riguardanti prevalentemente la fornitura di servizi e supporto tecnico per le istruttorie e le valutazioni di progetti di risparmio energetico

o messa a punto di metodologie e strumenti, in distretti che rappresentino macroaree omogenee, per la conoscenza e definizione dei possibili ambiti di intervento per aumentare lefficienza energetica e avviare azioni di risparmio energetico nelle aziende del distretto e nella filiera di settore, nonch valutazioni di possibili interventi integrati sul territorio;

o costituzione di una ESCO sperimentale nel settore pubblico-privato; o diffusione del risparmio energetico al fine di facilitare il processo di comunicazione tra i

soggetti pubblici e privati che operano in uno specifico settore energetico Oltre a quanto sopra, ENEA ha lincarico istituzionale di creare e gestire lOsservatorio sullEfficienza Energetica. Come verr anche evidenziato nel prosieguo del presente documento, CESI RICERCA sta operando in stretto contatto e coordinamento con ENEA; in particolare, a CESI RICERCA sono stati affidati tutti gli approfondimenti specifici sulla domanda elettrica e sul risparmio in tale settore, mentre ENEA cura il quadro energetico complessivo nellambito delle sue competenze istituzionali, nonch il trasferimento tecnologico e le azioni di agenzia;

Politecnico di Milano; tra i progetti nazionali, si ricorda: MICENE - Misure dei Consumi di Energia Elettrica nel settore domestico per Ministero

dell'Ambiente e della Tutela del Territorio, SIAR - Servizio Inquinamento Atmosferico e Rischi Industriali. 2002/2003

Universit di Padova; sono in corso attivit sperimentali riguardanti le macchine frigorifere [3], presso i seguenti laboratori: o Laboratorio di scambio bifase Nel Laboratorio presente un circuito sperimentale per la

misura dei coefficienti di scambio termico durante la condensazione e la vaporizzazione di fluidi frigorigeni entro canali. Le tipologie di canali oggetto di ricerca sono a tubi lisci orizzontali, a tubi microalettati e a minicanali estrusi in alluminio a molti ingressi. Il circuito consente di effettuare prove in un ampio range di condizioni operative e per pressioni fino a 40 bar.


o Laboratorio su scambio termico e di massa negli assorbitori ad acqua-bromuro Il Laboratorio realizzato per lanalisi degli assorbitori a film cadente di acqua e bromuro di litio con tubi orizzontali sia lisci che con superficie intensificata.

o Laboratorio per lo studio di cicli transcritici ad anidride carbonica Il Laboratorio ospita limpianto per lanalisi sperimentale di macchine frigorifere ad aria operanti con anidride carbonica. stato realizzato per studiare le potenzialit di miglioramento dellefficienza energetica dei cicli transcritici attraverso lutilizzo di particolari soluzioni con ciclo a compressione bistadio e laminazione frazionata, nelle condizioni tipiche del condizionamento residenziale

CNR [4]; attivit in corso:

progetto "Uso razionale dell'energia nei trasporti" [5] progetto "Tecnologie sostenibili per la costruzione edile e civile"[6] Contratto AMMA - Attivit di ricerca a supporto delle attivit di Agenzia nel settore

energetico, con particolare riferimento agli indicatori energetici e agli indirizzi operativi per i programmi di efficienza energetica nel comune di Milano[7]

2.2 Ricerca industriale in ambito nazionale Lindustria nazionale non ha in corso progetti di ricerca di particolare rilievo nel campo degli utilizzi finali dellenergia, in quanto i pi importanti costruttori di apparecchiature e dispositivi efficienti spesso fanno parte di organizzazioni multinazionale i cui dipartimenti di ricerca operano al di fuori della realt italiana. In altri casi, come in quello dello sviluppo di nuove filiere di macchine frigorifere e pompe di calore, le azioni di ricerca sono svolte attraverso realt universitarie, come nel caso dellUniversit di Padova citato nel precedente par. 2.1. Si segnala daltronde una strategia varata dal Governo nel 2006 e denominata Industria 2015 [8]. Tale programma prevede il supporto a progetti svolti da consorzi nazionali misti ricerca-industria, con obiettivi di innovazione a medio termine nel settore industriale. Sono stati lanciati diversi bandi per progetti finalizzati al miglioramento dellefficienza energetica nel Paese, attraverso un risparmio di energia nei processi produttivi e negli usi finali e sfruttando le fonti energetiche rinnovabili, in modo da migliorare la sicurezza energetica anche in un'ottica di sostenibilit ambientale. Nellambito del secondo bando sono stati presentati 86 progetti, dei quali si recentemente2 conclusa la selezione. Sono stati stanziati circa 200 milioni di incentivi ai 30 progetti ammessi, che coinvolgeranno 234 imprese e 160 enti di ricerca. Alcune delle tematiche che sono state focalizzate dai progetti selezionati sono state le seguenti: o elettrodomestici ad alta efficienza energetica o materiali innovativi per ledilizia e larchitettura bioclimatica o motori industriali elettrici a basso consumo Un fabbisogno di ricerca nel settore dellefficienza energetica sempre vivo nel settore industriale stato espresso da Confindustria nellambito di una Task Force che questa ha istituito nel 2007 su tale tematica. In tale circostanza, stato impostato un processo di collaborazione con CESI Ricerca in cui le competenze e le conoscenze di R&S sviluppate in questo ambito sono state proficuamente utilizzate a vantaggio sia del sistema industriale che, successivamente, di quello istituzionale nella stesura dal Piano Nazionale dAzione per lEfficienza Energetica.

2.3 Principali programmi e progetti di ricerca in ambito comunitario ERMInE, un importante progetto afferente al VI Framework di Ricerca finanziato dalla Comunit Europea (di cui CESI RICERCA anche leader), ha tracciato una road-map della ricerca e sviluppo nel settore elettrico fino al 2020, trattando specificamente anche degli usi finali. Maggiori e pi

2 gennaio 2009


esaurienti dettagli su risutati di ERMInE sono disponibili nei capitoli successivi del presente rapporto e nel documento dedicato (deliverable 2.6, par 5.1). Il Politecnico di Milano inoltre impegnato in numerosi progetti europei attraverso la societ E-erg [9]. Alcuni dei progetti pi significativi sono i seguenti:

EL-TERTIARY - Monitoring Electricity Consumption in the Tertiary Sector. Per la promozione del risparmio energetico e di un pi efficiente uso dellenergia elettrica nel settore terziario. Per EU DG TREN, Intellligent Energy Europe 2006/2007

REMODECE - Residential Monitoring to Decrease Energy Use and Carbon Emissions in Europe. Per aumentare le conoscenze in materia di consumi del settore residenziale dei Paesi europei e identificare dei trend di domanda. Per EU DG TREN, Intellligent Energy Europe 2006/2007

EuroWhiteCert - Stepwise towards effective European energy efficiency policy portfolios involving white certificates. Per supportare lo sviluppo concettuale e tecnico del sistema dei certificati bianchi. Per EU Research DG. 2005/2006

EURECO - Energy Savings by using efficient appliances in the residential sector. Misure dei consumi elettrici e valutazione del potenziale di risparmio in 400 abitazioni europee per EU DG TREN, Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio. 1999/2003

2.4 Principali attivit di ricerca in altri ambiti internazionali 2.4.1 IEA-DSM Ulteriori attivit svolte a livello internazionale sono quelle legate ai Task promossi dalla International Energy Agency nellambito dellImplementing Agreement sul Demand Side Management, nel quale CESI RICERCA rappresenta lItalia come Membro Nazionale. Si citano in particolare i seguenti Task: Task I Subtask 9 - Evaluation Guidebook on the impact of DSM and Energy Efficiency

Programmes for Kyoto's GHG Targets Task X - Performance Contracting Task XII - Cooperation on Energy Standards Task XIV - Market Mechanisms for White Certificates Trading (ove CESI Ricerca ha svolto il

ruolo di Project Leader) Task XVI - Competitive Energy Services 2.4.2 US DoE Il Department of Energy [10] degli Stati Uniti opera nel campo dellefficienza energetica attraverso un Ufficio appositamente dedicato. I principali programmi di cui tale ufficio responsabile sono i seguenti: Appliances and Commercial Equipment Standards: sviluppo di procedure di prova e

definizione di requisiti minimi di efficienza energetica per apparecchiature nel settore residenziale e in quello commerciale

Building America: supporta ricerca, sviluppo e attivit dimostrative per raggiungere valori di risparmio energetico nel settore edilizio fino al 70%

Building Energy Codes: sviluppo di nuove e pi stringenti disposizioni per la progettazione energetica degli edifici

ENERGY STAR: programma volontario di etichettatura energetica di prodotti ad alta efficienza High Performance Commercial Buildings: programma per lottimizzazione di fruibilit,

comfort e risparmio energetico in edifici commerciali attraverso un approccio globale al progetto e la costruzione

Industrial technology R&D: il programma associa settori industriali energivori (alluminio, chimica, vetro, acciaio, raffinerie, fonderie) allo scopo di ridurre i consumi energetici

2.4.3 EPRI EPRI [11], lIstituto statunitense per la Ricerca nel settore elettrico, sta svolgendo pi di venti progetti nel campo dellefficienza energetica. Questi progetti sono finalizzati al raggiungimento, tra gli altri, dei seguenti obiettivi:


o messa a punto di strumenti di modellazione e di analisi, destinati a Utility elettriche e policy makers, per la quantificazione dellimpatti delle tecnologie efficienti sulla riduzione delle emissioni di CO2

o requisiti funzionali di apparecchiature elettriche ed elettrodomestici idonei allapplicazione di tecnologie del Demand Response3

o misurazioni riguardanti lentit e la persistenza di comportamenti rivolti alla gestione dei consumi energetici in funzione del tipo di utente e di sistema utilizzato

o protocolli per misurazioni di carico elettrico, svolte in proprio da utenti domestici tramite prese intelligenti, per valutare lutilizzo dellenergia a livello di singola applicazione elettrica o di gruppo omogeneo di applicazioni elettriche

2.5 Attivit e risultati incrementali del progetto Il panorama fino ad oggi acquisito ha mostrato che le tematiche del presente progetto e dei progetti ad esso connessi che hanno occupato i due precedenti anni 2006 e 2007, sono in ottima sintonia con quelle caratterizzanti lambito della ricerca internazionale e mostrano interessanti complementarit con quelle svolte a livello nazionale. Le complementarit del presente progetto rispetto ad altri analoghi progetti nazionali sono qui di seguito evidenziate.

o Analisi delle barriere ad un pi sistematico ricorso a tecnologie energetiche efficienti da parte dellindustria e degli Energy manager nel settore civile. Identificazione di possibili azioni di sensibilizzazione e di incentivazione per il superamento delle stesse

o Analisi della domanda di energia elettrica e termica e dei meccanismi che ne governano levoluzione

o Monitoraggio delle prestazioni in campo apparecchiature efficienti commerciali, sia nelle condizioni di lavoro nominali che in quelle di carico ridotto.

o Analisi del mercato attuale delle elettrotecnologie efficienti e del loro potenziale di penetrazione nel breve e nel medio termine

o Analisi fabbisogno di riscaldamento e di refrigerazione nel settore residenziale e terziario, su scala nazionale e locale

o Messa a punto di procedure standardizzate per la valutazione del risparmio energetico indotto da misure di efficienza energetica idonee al rispetto di obiettivi prescritti dalla legislazione vigente nazionale (Certificati Bianchi) ed internazionale (Direttiva europea sullefficienza energetica e sui servizi energetici)

Si richiama lattenzione sullapproccio prevalente sistemistico (e solo raramente componentistico) adottato nelle ricerche svolte da CESI Ricerca nel settore dellefficienza energetica negli usi finali energetici.

2.6 Opportunit di ricerche future La disamina dello stato dellarte svolta a monte del presente progetto e le conoscenze maturate nello sviluppo dello stesso hanno reso evidenti anche una serie di tematiche che rappresentano opportunit di ricerche future nel campo dellefficienza energetica. Tali temi, che CESI Ricerca si impegna a focalizzare durante il prossimo triennio di attivit, riguardano prevalentemente la climatizzazione nel settore residenziale e sono qui di seguito delineati: o pompe di calore reversibili: sviluppo di indici di merito per la valutazione ottimale del

comportamento del componente in unottica pluristagionale; attualmente, gli indici di merito rendono conto delle prestazioni in termini disgiunti, o di macchina termica o di macchina frigorifera

o caratteristiche isolanti delle pareti opache: sviluppo di una metodologia di indagine in-situ, basata su tecniche di controllo non distruttivo, che consenta una valutazione della trasmittanza termica di pareti ai fini di una corretta certificazione termica degli edifici

3 La risposta con cui lutilizzatore finale reagisce, in termini di variazioni della domanda di energia elettrica, a segnali di prezzo provenienti dal venditore o di sistema provenienti dal gestore della rete elettrica


o solar cooling4: valutazione teorica delle prestazioni di alcuni sistemi solar cooling utilizzando dati forniti dai loro costruttori e le caratteristiche della radiazione solare presente in alcuni siti italiani tipo; sperimentazione di uno o pi sistemi solar cooling

o LED per lilluminazione pubblica: sviluppo di un codice di calcolo capace di ottimizzare le disposizioni spaziali di una campionatura di sorgenti elementari, basate su LED presenti sul mercato, al fine di realizzare predefinite distribuzioni di intensit luminosa5

Un altro settore che si pu giovare della ricerca nel campo dellefficienza quello istituzionale, il quale primo tra tutti esprime a livello nazionale le strategie energetiche da incoraggiare e le modalit per la loro incentivazione (attraverso, ad esempio, il cosiddetto Piano dAzione per lEfficienza Energetica, la legislazione che regolamenta emissione e mercato dei certificati bianchi, le leggi finanziare emanate annualmente). Tale settore presiede alla definizione di quali siano le misure deputate allaccrescimento dellefficienza energetica complessiva del parco edilizio e delle apparecchiature attuali e futuri. Poich si constatato che gli obiettivi di efficienza energetica al 2020 difficilmente potranno essere soddisfatti mediante il solo utilizzo delle tecnologie efficienti esistenti, evidente che solo un intenso sforzo di ricerca e di sostegno tecnologico nel campo dellefficienza energetica pu portare a macchinari o materiali ancora pi efficienti e maturare cos le ulteriori necessarie opportunit di risparmio energetico incrementale. Al di l delle tematiche qui considerate, legate alla specificit di approccio prevalentemente sistemistico che CESI Ricerca adotta per lefficienza energetica, non si possono non considerare altri filoni assai promettenti, per i quali linnovazione riguarda essenzialmente gli aspetti tecnici. Sulla base del gi citato progetto ERMInE, appositamente finalizzato allindividuazione di aree di ricerca per il futuro, sono quindi state individuate una serie di specifiche tecnologie, meritevoli di future attivit di ricerca nel settore degli utilizzi finali dellenergia. Esse sono considerate in 3.7, a cui si rimanda per ogni dettaglio, e sono qui di seguito sintetizzate: Refrigerazione del cibo Cottura Forni ad arco e ad induzione Celle elettrolitiche per la produzione dellalluminio Compressione meccanica del vapore Motori elettrici A fronte di tutta questa variet di argomenti e tematiche, CESI Ricerca ha ovviamente dovuto operare una scelta settoriale e metodologica che, come pocanzi affermato, comporta un orientamento prevalentemente sistemistico ai problemi della climatizzazione nel settore civile. Cionondimeno, il sistematico approccio policy-oriented di CESI Ricerca ed il ruolo di riferimento ad esso ormai riconosciuto dalle Istituzioni nazionali lo renderebbero comunque un attore importante in un futuro auspicabile prosieguo della ricerca nel campo dellefficienza energetica.

4 Tale tecnica consente lutilizzo di energia solare per il condizionamento estivo 5 I LED hanno una emissione nel solo semispazio frontale. Ci permette la realizzazione di un migliore controllo della luce emessa in termini di direzionalit attraverso una loro opportuna associazione spaziale.


3 ATTIVIT SVOLTA

3.1 Procedure per la valutazione della domanda elettrica Attivit di sviluppo di software applicativi

Nellambito dellattivit in oggetto stata sviluppata una procedura di calcolo, denominata PRE.V.I.CON., che raggruppa in un ambiente unico gli applicativi esistenti STIVA [13] e INTENSITA [14]. La procedura finalizzata a calcolare in sequenza, per un orizzonte temporale definito dallUtente, la previsione nazionale dellandamento del Valore Aggiunto (VA), dellIntensit Elettrica del Valore Aggiunto (o semplicemente Intensit Elettrica) e i conseguenti6 Consumi Elettrici nazionali e regionali, per i settori economici considerati nel Bilancio Energetico Nazionale: Agricoltura, Industria, Terziario e Trasporti. In particolare, Agricoltura, Terziario e Trasporti vengono trattati come aggregati, mentre lIndustria viene disaggregata nei seguenti dieci comparti: Meccanico, Alimentare, Tessile, Materiale da costruzione, Altre Industrie Manifatturiere, Edile, Siderurgico, Chimico, Cartario, Energetico. Per quanto riguarda il calcolo di previsione relativo al Valore Aggiunto, la procedura ricerca automaticamente la congruenza con landamento atteso per leconomia in generale. Per tale motivo, essa necessita di una previsione aggregata a livello nazionale del Prodotto Interno Lordo (PIL) ed utilizza, per le proiezioni, le serie storiche regionali delle componenti del PIL (Agricoltura, Industria, Terziario e Imposte). La previsione nazionale del PIL pu essere espressa sia come serie di tassi medi di variazione riferiti a periodi consecutivi che coprono tutto lorizzonte temporale, sia come valore nellanno finale di ciascun periodo. Il calcolo dellIntensit Elettrica utilizza la stessa metodologia di calcolo impiegata per il Valore Aggiunto. Il riferimento per la previsione la serie storica delle Intensit Elettriche del Valore Aggiunto assegnata da input; e la stima di tale valore allanno orizzonte calcolata dalla procedura. La previsione viene effettuata utilizzando il metodo del Trend vincolato, con il quale si eseguono interpolazioni attendibili dei valori storici nazionali e regionali, utilizzando quella funzione che, tenendo conto dellandamento storico e del valore di vincolo imposto (valore allanno orizzonte), risulti la miglior approssimante. Dai valori di previsione cos ottenuti della Intensit Elettrica e del Valore Aggiunto vengono ricavati i Consumi Elettrici. I valori orizzonte ottenuti dal calcolo della previsione dei consumi elettrici possono essere inoltre utilizzati come dati di ingresso per un successivo nuovo calcolo di previsione degli stessi consumi elettrici a livello nazionale e regionale mediante lutilizzo delle relative serie storiche. La procedura realizzata ha, oltre al resto, la prerogativa di permettere allutente di forzare o imporre interventi locali di modifica dei valori di previsione ottenuti a fine calcolo quali:

forzatura di un valore di previsione relativo ad un particolare anno e ad un particolare settore e modifiche conseguenti sul totale annuo

forzatura del totale annuo relativo un valore di previsione e re-distribuzione di tale modifica sui valori parziali di settore

Tali interventi si rendono necessari allorquando la procedura viene impiegata nellambito del sistema MATISSE, che a sua volta costituisce il sistema applicativo messo a punto in altro progetto della RdS per la produzione di scenari modellistici di evoluzione del sistema elettrico ed energetico nazionale. Questa funzionalit prevista per le serie dei Valori Aggiunti e per quella delle Intensit Elettriche e modifica in modo congruente le serie della domanda elettrica nazionale e regionale risultanti. La stessa

6 Si ricorda che il Consumo Elettrico si pu ottenere come prodotto del Valore Aggiunto per lIntensit Elettrica. Se loperazione evidentemente pleonastica nel caso di consumi elettrici passati, i cui dati sono misurati e gi pubblicamente disponibili a livello istituzionale, non altrettanto pu dirsi per le predizioni su anni futuri, per le quali estrapolazioni fatte sulle serie storiche delle due grandezze componenti consente maggiore versatilit e porta a scenari pi coerenti che unestrapolazione fatta direttamente sulle serie storiche dei Consumi elettrici.


funzionalit anche prevista per la serie della domanda, nazionale e regionale, ma in questo caso non prevista la corrispondente retroazione sui valori aggiunti o sulle intensit elettriche che hanno originato tale domanda. Lo strumento realizzato in Visual Basic, con interfacce che rendono lutilizzo agevole per lutente. Per la gestione dei dati si avvale di un database MS-ACCESS, mentre gli algoritmi di calcolo sono realizzati in ambiente Fortran. Un esempio di schermata di input riportata in Figura 1.

Figura 1 - PRE.V.I.CON. schermata di partenza con inizializzazioni per le valutazioni di consumo elettrico

Un esempio di risultato, relativo allevoluzione del Consumo elettrico regionale, riportato in Figura 2.


Figura 2 Esempio di risultati dellapplicativo PREVI CON per il calcolo del Consumo Elettrico

3.2 Procedure per la valutazione della domanda elettrica Attivit sperimentali Si constatato che esiste un livello di conoscenza decisamente incompleto per quanto riguarda la performance di apparecchiature commerciali ad alta efficienza, soprattutto in condizioni di reale funzionamento (stagionale, a carico ridotto); esse infatti possono differire in modo significativo da quelle nominali. Ci di ostacolo ad un utilizzo pi capillare delle tecnologie efficienti, in quanto lacune di questo tipo producono scarsa consapevolezza (quando non diffidenza) nellutenza ed incertezza sulle prestazioni in chi promuove progetti basati sullefficienza energetica. Si sono allora svolte attivit sperimentali mirate per colmare lacune conoscitive in alcuni settori. 3.2.1 Pompe di calore Le attivit hanno riguardato il monitoraggio invernale dell impianto di riscaldamento/condizionamento degli ambienti del CAR WORLD CENTER di Milano. Limpianto, situato nella periferia sud di Milano, serve gli edifici occupati da una delle pi rilevanti organizzazioni italiane per la vendita e la manutenzione di veicoli nuovi ed usati. Questo centro commerciale, che occupa una superficie complessiva di circa 100.000 mq , sorto sullarea un tempo utilizzata da una cartiera. In esso sono presenti, oltre ad uffici, saloni espositivi multimarca, magazzini ed officine, anche una borsa dei veicoli usati ed un centro di addestramento. Lo schema generale dellimpianto riportato in Figura 3. I risultati salienti dellattivit sperimentale sono qui di seguito sintetizzati.


SCHEMA IMPIANTO

Tav 1

REF-01

Pt 1300 kWPf 1355 kWPe 365 kW

TT

Poz

zo 1

Poz

zo 2

Serbatoio

Q

REF-02CF 1

T

Q

T


Alla roggia

Sonda ditemperatura

Misuratore diportata

con inverter

Q

T

CF 2

T

Q

T

CF 3

T

Q

T

CFG

TT

CabinaTR 1

CabinaTR 3

accanto aCFG

situataaccanto a

CF2

Q=

305

m3/

h (I

)

Q=

56 m

3/h

(i)

Q=

52 m

3/h

(I)

Q=

98 m

3/h

(I)




16

9.4

sp. 5

.0m

m

14

0.8

sp. 4

.3m

m

14

0.2

sp. 4

.1m

m

32

6.4

sp. 7

.5m

mQ

= 30

5 m

3/h

(I)

Figura 3 Schema generale dellimpianto di climatizzazione oggetto del monitoraggio

1. In termini di efficienza energetica stagionale in riscaldamento, a confronto delle prestazioni

ottenute su impianti di assai pi piccola taglia, quali quello allestito e testato nellanno 2006 presso CESI RICERCA, limpianto ha fornito prestazioni accettabili, sebbene con valori un po inferiori a quelli attesi per la taglia in esame.

2. Tale risultato sembra da attribuire, in prima istanza, ai valori di COP/EER, inferiori a quelli attesi, raggiunti dalle pompe di calore, anche nelle condizioni pi favorevoli di funzionamento: ci che ha permesso di ottenere una prestazione stagionale complessivo delle sole PdC riassumibile in un COP = 2,91 in inverno ed a un EER = 3,12 in estate. Questi non eccezionali valori, oltre che alle caratteristiche intrinseche delle macchine, sono da attribuire anche al fatto che lacqua di falda, che ha una temperatura di circa 15C costante per tutto lanno, non viene direttamente utilizzata per alimentare le PdC, ma viene parzialmente mescolata con lacqua di scarico in un serbatoio di accumulo. In conseguenza di questa pratica, che viene utilizzata per non superare i limiti massimi consentiti nelle quantit di acqua emunta annualmente dalla falda, le PdC utilizzano in inverno acqua pi fredda di 23C, ed in estate acqua pi calda di 67C dellacqua di falda stessa.

3. In secondo luogo, il risultato energetico complessivo dovuto allelevato consumo di energia elettrica delle pompe di sollevamento e circolazione dellacqua di pozzo, che assomma a ben il 26% del consumo globale di elettricit, in conseguenza del quale il valore del COP complessivo dimpianto scende a 2,16 in inverno ed a 2,31 in estate. Con tali prestazioni il PER (primary energy ratio) invernale dimpianto si colloca a valori non dissimili a quelli che si potrebbero per esempio ottenere con le migliori tecnologie di combustione di gas naturale, mentre quello estivo non sostanzialmente differente da quello che si potrebbe probabilmente ottenere tramite pompe di calore aria-acqua, con minori complessit impiantistiche ed autorizzative.

4. Prescindendo da ogni possibile ed ulteriore considerazione di tipo economico, va tuttavia considerato che la soluzione adottata, basata su pompe di calore elettriche, consente con le stesse macchine di soddisfare sia il fabbisogno invernale di riscaldamento, sia quello estivo di raffrescamento, non produce localmente alcuna emissione di inquinanti in atmosfera (fattore particolarmente importante in ambiente urbano) e presenta probabilmente minori vincoli impiantistici e di sicurezza rispetto alla installazione di caldaie a gas


In conclusione, il monito che lesperienza svolta suggerisce che lo schema impiantistico adottato, con pompe di calore del tipo acqua-acqua alimentate ad acqua di falda, presenta potenziali vantaggi rispetto allutilizzo dellaria atmosferica come fonte di calore. Daltra parte, il raggiungimento effettivo dellefficienza che questi sistemi possono garantire, comporta unattenta valutazione delle reali prestazioni delle macchine installate; ed alle condizioni operative ale quali sono assoggetati. A tale proposito, particolare attenzione va prestata ai consumi di energia associati al sollevamento e alla circolazione dellacqua di falda, che debbono essere attentamente valutati per trarre tutti i vantaggi possibili dalladozione di questa tecnologia. 3.2.2 Refrigeratori e congelatori in ambito civile E stata avviata un'attivit sperimentale in laboratorio allo scopo di verificare lidoneit di logiche di automazione intelligenti ai fini dellefficienza energetica dellapparecchiatura. In particolare, sono state considerate logiche che comportano larresto forzato del compressore in funzione delle abitudini dellutente nellapertura della porta (ad esempio, per il prelievo o lo stivaggio di cibarie). Ci, nella convinzione che lo spegnimento del compressore qualche tempo prima dellapertura della porta e per unadeguata durata (circa unora) possa evitare un funzionamento inutile ed inefficiente dellapparecchio, cos da condurre ad un risparmio energetico, senza per questo condurre ad alcun deterioramento del cibo in esso contenuto. Alcuni risultati ottenuti da modello matematico sono stati incoraggianti, in quanto hanno mostrato che il risparmio giornaliero medio derivante da tale manovra intelligente raggiunge anche il 3% dei consumi giornalieri, in funzione della temperature dellambiente in cui il frigorifero funziona. I risultati sperimentali raccolti in una campagna di prove su di un frigocongelatore commerciale presso CESI RICERCA (vedasi ad es. Figura 4) hanno mostrato risparmi energetici variabili dal 2% al 5% del consumo elettrico giornaliero. Questi risultati, che peraltro si presentano ben pi favorevoli di quelli forniti dal modello, sono per relativi ad un apparecchio di ben definita marca e taglia, operante in condizioni ambientali abbastanza ben controllate; ogni generalizzazione pertanto poco cauta e prematura. Nonostante ci, i risultati hanno evidenziato la rilevanza della tematica e lopportunit di proseguire la ricerca nel futuro secondo questa direttrice.


Prova G - Apertura porta con compressore pilotato

0

20

40

60

80

100

1200.

01.5

00.

31.5

01.

01.5

01.

31.5

02.

01.5

02.

31.5

03.

01.5

03.

31.5

04.

01.5

04.

31.5

05.

01.5

05.

31.5

16.

01.5

16.

31.5

17.

01.5

17.

31.5

18.

01.5

18.

31.5

19.

01.5

19.

31.5

110

.01.

5110

.31.

5111

.01.

5111

.31.

5112

.01.

5112

.31.

5113

.01.

5113

.31.

5114

.01.

5114

.31.

5115

.01.

5115

.31.

5116

.01.

5116

.31.

5117

.01.

5117

.31.

5118

.01.

5118

.31.

5119

.01.

5119

.31.

5120

.01.

5120

.31.

5121

.01.

5121

.31.

5122

.01.

5122

.31.

5123

.01.

5123

.31.

51

Pot

enza

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

Tem

pera

tura

1 FrigoriferoP [kW]3-Temp. camera (locale frigor) [C]4-Temp. interna frigo alto [C]5-Temp. interna frigo basso [C]

Figura 4 Test di apertura del frigocongelatore con arresto intelligente del compressore


3.3 Procedure per la valutazione della domanda elettrica Sondaggi, rilevazioni, ricerche di mercato, elaborazioni statistiche

La valutazione della domanda di energia e della sua evoluzione si giova (e anzi non pu prescindere) dalla conoscenza dello stato attuale dei consumi, di quali siano le abitudini e le propensioni tipiche dei vari settori di utenza, di quali sia lo stato attuale delle tecnologie disponibili e di quale sia il mercato di queste tecnologie, attuale e a tendere. Lottenimento di informazioni ed il loro mantenimento in uno stato di costante aggiornamento richiede una continua attivit di rilevazione, ricerche di mercato, accesso a banche dati e loro elaborazione. 3.3.1 I consumi e lefficienza energetica degli elettrodomestici e delle lampade Il risparmio energetico unitario di unapparecchiatura sostituita, sia essa un elettrodomestico o una lampada, viene valutato mediante il confronto del consumo con e senza lintervento di efficienza, per un livello di utilizzo assunto come riferimento, la cosiddetta baseline. Esistono svariati criteri per la valutazione della baseline, uno dei quali costituito dalla tipologia di apparecchiature rappresentanti il mercato medio attuale. Allo scopo di far fronte a questa esigenza conoscitiva, si svolta unattivit di elaborazione ed aggiornamento dei dati relativi al mercato delle elettrotecnologie da banche dati della Societ GfK Marketing Services, societ leader nelle ricerche di mercato sui beni durevoli di consumo. Lobiettivo stato quello di effettuare valutazioni su quali siano le tendenze e le propensioni dei consumatori e su come queste stiano evolvendo, I dati sono quelli relativi alle vendite negli ultimi 8 anni (2000-2008) delle principali tipologie di apparecchiature elettroniche domestiche, e negli ultimi 6 anni (2002-2008) per quanto riguarda il mercato delle lampade: Piccoli elettrodomestici (condizionatori, forni a microonde, ferri da stiro, stufe elettriche) Grandi elettrodomestici (asciugabiancheria, lavatrice, lavastoviglie, frigoriferi, congelatori, forni

elettrici) Elettronica di consumo (tv, decoder, videoregistratori, lettori e masterizzatori DVD, sistemi hi-fi) Tecnologie dellinformazione (personal computer, stampanti, scanner, masterizzatori per pc) Illuminazione (lampade: a incandescenza, alogene, fluorescenti lineari, fluorescenti compatte, a

scarica) Tra i risultati di maggior rilievo si considerano i seguenti: Frigoriferi:

o si osserva una continua evoluzione del mercato verso lalta efficienza (classe A+ ma anche A++)

o i riscontra inoltre una tendenza naturale allannullamento delle vendite delle classi meno efficienti dalle A; tale annullamento gi prevedibile nel corso del 2009 (vedasi Figura 5)

Lavabiancheria per le lavabiancheria possono essere effettuate considerazioni del tutto analoghe a quelle dei frigoriferi: si osserva infatti che le vendite di apparecchi a bassa efficienza possono ormai ritenersi marginali nel 2008 e lo saranno ancora di pi negli anni a venire (Figura 6) Lampade si riscontra un incremento continuo nel corso degli anni delle vendite di lampade fluorescenti compatte, il cui mercato stenta tuttavia ad un decollo veramente deciso, mentre si osserva un ricorso sempre meno rilevante alle lampade ad incandescenza (Figura 7).


Frigoriferi a bassa efficienza: Volume complessivo di vendite (n pezzi) dal 2000 al 2008 e previsione tendenziale - (Elaboraz. CESI RICERCA su dati GfK)

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

1.600.000

1.800.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

n p

ezzi

Figura 5 Frigoriferi a bassa efficienza: volume complessivo di vendite dal 2000 al 2008, con previsione tendenziale

Vendite di Lavabiancheria in Alta e Bassa efficienza energetica (Elaboraz. CESI RICERCA su dati GfK)

0

400.000

800.000

1.200.000

1.600.000

2.000.000

2.400.000

n p

ezzi

2000 305.920 1.349.183 1.655.104

2001 557.225 1.085.265 1.642.490

2002 794.524 829.852 1.624.376

2003 1.078.735 633.156 1.711.890

2004 1.352.164 446.103 1.798.267

2005 1.573.131 315.379 1.888.510

2006 1.829.288 214.176 2.043.464

2007 2.035.059 150.304 2.185.363

2008 2.029.972 133.714 2.163.687

Alta efficienza Bassa efficienza TOTALE

Figura 6 - Evoluzione del volume di vendite di Lavabiancheria in Alta e Bassa efficienza.


Evoluzione del volume di vendite (n pezzi) delle Lampade - Fonte: GfK

0

20.000.000

40.000.000

60.000.000

80.000.000

100.000.000

120.000.000

140.000.000

n p

ezzi

2002 3.067.399 7.522.000 5.409.714 39.676.429 34.268.429 128.601.857

2003 3.394.323 6.880.143 5.802.286 40.974.143 19.299.429 115.124.000

2004 3.680.049 6.535.286 5.848.571 42.935.857 14.584.429 93.546.143

2005 3.849.591 7.475.857 6.454.429 47.513.857 16.203.714 68.182.000

2006 4.205.013 8.157.714 6.547.286 48.770.143 16.761.714 49.599.143

2007 4.357.930 8.592.857 7.160.857 47.350.714 17.492.286 39.951.714

2008 3.804.571 7.997.857 7.010.000 43.500.571 16.969.286 31.720.429

A scarica Fluorescenti compatte integrateFluor. compatte non

integrate Fluorescenti Alogene A incandescenza

Figura 7 - Evoluzione del volume di vendite di Lampade.


3.3.2 Indagine sui consumi elettrici domestici E stato predisposto un Questionario su dotazioni ed effettivo utilizzo delle elettrotecnologie in ambito residenziale. Tale Questionario ha lo scopo di rendere disponibili per lanalisi i dati che consentiranno di stabilire le priorit di intervento allinterno di un piano dazione per lefficienza energetica, mirato a garantire i servizi richiesti dallutenza con minori consumi ed emissioni inquinanti. Il Questionario, che riguarda esclusivamente labitazione principale, diviso nelle seguenti otto sezioni:

1. Informazioni sullabitazione 2. Lampade 3. Apparecchi per la refrigerazione 4. Apparecchi per il lavaggio 5. Riscaldamento acqua 6. Climatizzazione ambienti 7. Apparecchiature elettroniche 8. Apparecchi per la cottura dei cibi

Al termine di alcuni casi test, il questionario stato proposto on-line ad un insieme selezionato e significativo di utenti residenziali. Si riportano qui di seguito alcuni dei risultati pi interessanti.

o Il concetto di efficienza energetica pu dirsi metabolizzato da parte dellutente residenziale; per

alcune applicazioni, lintervistato si dichiarato addirittura ben propenso allefficienza energetica, sebbene vada osservato che il campione di intervistati si collocava tutto in una fascia di livello culturale medio-alto e di buon grado di consapevolezza della problematica energetica

o Le elettrotecnologie del settore residenziale che sono risultate avere maggiore incidenza sul picco

di carico sono, nellordine, lavabiancheria, lavastoviglie e condizionatori; in Figura 8 viene riportato in termini probabilistici la frequenza di utilizzo degli stessi nel corso della giornata media.

Probabilit di utilizzo in un giorno feriale

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

ore 8-12 ore 12-14 ore 14-17 ore 17-21 ore 21-24 ore 24-8

Lavastoviglie

Lavabiancheria

Condizionatore

Figura 8 Probabilit di utilizzo in un giorno feriale dei principali elettrodomestici, nelle fasce orarie


o si confermata la crescente diffusione di lampade ad alta efficienza anche (1 intervistato su 3 le ha)

Figura 9 Ripartizione percentuale del numero di lampade per tipologia

o Il Condizionatore un elettrodomestico che si sta diffondendo in modo crescente: il 37% delle

case degli intervistati ne sono dotate e in 1 casa su 3 ne presente pi di uno (Figura 10). La percentuale di superficie abitativa che viene climatizzata si aggira intorno al 46%, con una superficie media del locale climatizzato pari a poco pi di 19 mq.

Figura 10 Ripartizione percentuale delle case in base al possesso di condizionatori

Indagine sui consumi elettrici domestici Ripartizione % del numero totale di lampade per tipologia

Fluorescenti compatte19,4%

Fluorescenti lineari6,3%

Alogene21,2%

Incandescenti53,1%

Ripartizione % delle 59 case in base al possesso di 1 o pi Condizionatori

> 1 condizionatore32%

1 condizionatore68%


o Il reperimento dei dati di consumo o di etichettatura si rivelata loperazione di maggior difficolt; nel caso la presente esperienza dovesse ispirare o preludere ad indagini su pi ampia scala, necessario suggerire delle linee-guida allintervistato su come fornire linformazione anche in modo alternativo ma ugualmente fruibile.

3.3.3 Valutazione del fabbisogno termico degli edifici La stima del potenziale di risparmio energetico raggiungibile nel campo della climatizzazione efficiente degli edifici non pu prescindere da una valutazione del fabbisogno termico degli edifici. Tale valutazione va svolta considerando lo stock edilizio attuale, le possibilit di ristrutturazione (che portano alla riqualificazione dellisolamento complessivo) e levoluzione in prospettiva del parco attualmente presente. Il patrimonio edilizio al 2001 stato valutato sulla base dei risultati del censimento ISTAT 2001 della popolazione e delle abitazioni. Tali risultati sono stati richiesti ad ISTAT secondo unorganizzazione espressamente specificata da CESI RICERCA . Lorganizzazione in questione quella di una banca dati accessibile mediante un quintetto di parametri scelti in modo indipendente fra i seguenti attributi: o Vetust o Materiale edilizio o Tipologia o Stato di occupazione o Presenza di riscaldamento E stata svolta una stima del fabbisogno termico annuo, che prende in esame le abitazioni ipotizzate allanno 2020 presenti in tutto il territorio nazionale. Il percorso utilizzato per redigere la stima si basato sullo sviluppo in successione dei seguenti sei punti:

1) evidenziazione residenze censite da ISTAT nellanno 2001 2) proiezione allanno 2020 delle residenze allanno 2001, sia in termini di nuove abitazioni che di abitazioni riqualificate 3) determinazione di valori degli Epi7 medi 4) determinazione dei valori delle superfici medie delle residenze 5) determinazione delle superfici totali residenziali riscaldate allanno 2020 6) calcolo del fabbisogno termico annuo al 2020.

Il fabbisogno termico annuo allanno 2020 stato ricavato come somma di tre termini di moltiplicazione tra superfici ed Epi: superfici di nuove residenze * Epi medio superfici di residenze riqualificate * Epi massimo superfici di residenze non riqualificate * Epi massimo * 3 (coefficiente minimo riportato in

convegni di settore, che tiene conto dellattuale scarso isolamento termico di gran parte degli edifici esistenti)

La successiva Tabella 1 sintetizza i risultati della presente valutazione. .

7 Fabbisogno annuo unitario di energia primaria per riscaldamento (kWh/m2/anno)


VALUTAZIONE DEL FABBISOGNO TERMICO ANNUALE DEL SETTORE RESIDENZIALE

a o p q b c d e f g h i l m nzona tipologia abitazioni abitazioni abitazioni abitazioni abitazioni abitazioni abitazioni Epi Epi Epi sup. sup. sup. sup. fabbisogno fabbisognoclima edificio al 2001 al 2001 al 2001 al 2001 2001-2020 2001-2020 2001-2020 medi medi medi media totali totali totali termico termico

nuove riqualificate non riqualif annuo annuototali occupate libere riscaldate nuove riqualif non riqualif kWh/m2 kWh/m2 kWh/m2 m2 m2 m2 m2 kWh Mtep

(a-o) (o + 0,25 * p) (q-c) (per b) (per c) (per d) (b * h) (c * h) (d * h) (e * i + f * l+ g * m)

A+B unifamiliari 120.200 60.999 59.201 75.799 19.412 18.950 56.849 36 36 108 91 1.766.519 1.724.433 5.173.299 684.390.552 0,06A+B altri 140.586 101.185 39.401 111.035 22.705 27.759 83.276 8,50 8,50 25,50 101 2.293.169 2.803.640 8.410.920 257.801.338 0,02

B unifamiliari 810.315 475.421 334.894 559.145 130.866 139.786 419.358 42 48 144 93 12.170.526 13.000.110 39.000.329 6.751.214.718 0,58B altri 1.451.886 1.153.171 298.715 1.227.850 234.480 306.962 920.887 10,65 12,80 38,40 95 22.275.561 29.161.432 87.484.295 3.969.897.964 0,34C unifamiliari 1.619.703 1.111.727 507.976 1.238.721 261.582 309.680 929.041 58 68 204 106 27.727.696 32.826.107 98.478.320 23.929.958.768 2,06C altri 3.754.681 3.017.746 736.935 3.201.980 606.381 800.495 2.401.485 17,05 21,30 63,90 91 55.180.669 72.845.039 218.535.118 16.456.823.785 1,42D unifamiliari 1.465.504 1.064.419 401.085 1.164.690 236.679 291.173 873.518 78 88 264 110 26.034.679 32.028.982 96.086.946 30.216.208.978 2,60 D-unifD altri 5.572.357 4.620.583 951.774 4.858.527 899.936 1.214.632 3.643.895 27,65 34,00 102,00 90 80.994.209 109.316.846 327.950.539 39.407.217.604 3,39 D-plurifE unifamiliari 2.730.474 2.139.773 590.701 2.287.448 440.972 571.862 1.715.586 102 116 348 121 53.357.558 69.195.310 207.585.929 85.709.029.975 7,37 E-unifE altri 9.137.999 7.881.204 1.256.795 8.195.403 1.475.787 2.048.851 6.146.552 40,40 46,80 140,40 91 134.296.602 186.445.413 559.336.238 92.682.035.812 7,97 E-plurifF unifamiliari 155.892 105.756 50.136 118.290 25.177 29.573 88.718 116 116 348 109 2.744.245 3.223.403 9.670.208 4.057.479.299 0,35 F-unifF altri 309.283 216.608 92.675 239.777 49.949 59.944 179.833 46,80 46,80 140,40 91 4.545.378 5.454.921 16.364.763 2.765.626.729 0,24 F-plurif

totali 27.268.880 21.948.592 5.320.288 23.278.664 4.403.924 5.819.666 17.458.998 423.386.810 558.025.634 1.674.076.901 306.887.685.523 26,39

fabbisogno unitario medio 115,6 kWh/m2

0,95 tep/abitazione

A-B-C-D-E-F 232.000 308.000 /anno

Tabella 1 Sintesi della valutazione del fabbisogno termico degli edifici residenziali al 2020


3.4 Supporto ad MSE: procedure di valutazione delle misure di efficienza energetica 3.4.1 Premessa Nellanno passato CESI RICERCA ha fornito sistematica assistenza al Ministero per lo Sviluppo Economico, soprattutto per la messa a punto del Piano Nazionale di Efficienza Energetica ai sensi di quanto disposto della Direttiva Europea sullEfficienza energetica ed i Servizi energetici. Per tale motivo, lOrganizzazione stata ritenuta un interlocutore privilegiato dallIndustria nazionale, rappresentata nel caso specifico da CONFINDUSTRIA, con la quale stata organizzata unazione di follow-up e di diffusione delle politiche di efficienza intraprese a livello nazionale e delle ricadute ed opportunit in cui si traducono per lindustria italiana. Lazione si concretizzata in sei seminari, svolti a Milano, Roma, Ravenna, Napoli, Bari e Genova (vedasi anche par. 6.6), che hanno visto rappresentanti di CESI RICERCA come relatori sia nella sessione generale che in quelle dedicate alledilizia ed ai motori elettrici. CESI RICERCA stato nominato rappresentante nazionale, dal Ministero per lo Sviluppo Economico, in due gruppi di lavoro per le procedure di valutazione dellefficienza energetica, che sotto legida della DG TREN fungono da supporto tecnico al Comitato sullimplementazione della Direttiva 2006/32/CE concernente l'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici. I due gruppi considerano, rispettivamente, le procedure di tipo Top-down e Bottom-up. Le riunioni del gruppo si sono svolte il 13-14 marzo 2008 a Bruxelles, il 19-20 giugno 2008 ad Ispra ed il 18-19 febbraio 2009 ancora a Bruxelles. Il metodo Top-Down comporta il calcolo della quantit di risparmi energetici utilizzando come punto di partenza i livelli di risparmio energetico nazionali o livelli settoriali pi aggregati. Con il metodo di calcolo Bottom-up i risparmi energetici ottenuti attraverso l'attuazione di una misura di miglioramento dell'efficienza energetica sono valutati per unit fisica di riferimento (ad es. per lampada efficiente installata, per m2 di isolamento in installato, ecc). Il risparmio complessivo viene quindi ottenuto del prodotto di tale valore unitario per le unit efficienti complessivamente installate. Scopo delle riunioni stato quello di identificare elementi tecnici da fornire al Comitato EU, a supporto del suo ruolo decisionale e metodologico disposto dalla Direttiva ESD. In particolare, uno degli obiettivi principali stato la definizione di principi armonizzati a livello EU per la valutazione dei risparmi conseguenti da azioni di efficienza energetica. La posizione di principio espressa dai due gruppi, di convergere su poche regole tecniche generali, stata spesso frustrata dallinsorgenza di una pletora di obiezioni, distinguo ed eccezioni (formali, terminologiche e sostanziali), per di pi legate a particolari vedute o particolare background culturali dei partecipanti, che hanno reso difficile questo processo di armonizzazione gi di per s complesso e che sono apparse foriere di conflittualit minuta tra i vari attori nazionali al momento dellapplicazione. CESI Ricerca ha fornito contributi in ciascuno dei due gruppi, di impostazione decisamente pragmatica, intesi al raggiungimento di soluzioni di compromesso che peraltro risultassero accettabili dal punto di vista tecnico. Tali contributi sono qui di seguito sintetizzati. 3.4.2 Procedure Top-down In sostanza, viene confermata la criticit principale dei metodi Top-Down, consistente nella necessit di disporre di informazioni, affidabili ed oggettive, che consentano di isolare da una generica variazione di consumo aggregato (quale risulta dalle statistiche ufficiali), la quota di risparmio energetico afferibile ai miglioramenti di efficienza dovuti allattuazione dei progetti previsti dalla Direttiva 2006/32/CE. In linea di principio tale operazione pu essere eseguita sia ricorrendo a modelli econometrici, sia mediante stime basate su indagini campionarie. I primi risultano per ancora inadeguati dal punto di vista statistico, le seconde presentano costi elevati e comunque aggiungono elementi di discrezionalit nella valutazione dei risparmi. Per questi motivi, si suggerito di utilizzare il metodo Top-Down, in subordine e come eventuale conferma, di un approccio di valutazione fondamentalmente basato su metodi Bottom-Up, i quali gi si adottano Italia per la consuntivazione dei progetti di cui agli obblighi previsti dai Decreti Ministeriali del 20.7.2004 (Certificati Bianchi).


Una possibile eccezione al criterio di cui sopra potrebbe tuttavia riguardare il settore dei trasporti, per il quale ancora non esiste una procedura di valutazione dei risparmi di tipo Bottom-Up. In questo caso si potrebbe ricorrere ad un approccio Top-Down basato sulla variazione di indicatori di efficienza, costruiti secondo i criteri adottati nel database ODYSSEE e nel progetto EMEEES. 3.4.3 Procedure Bottom-up Il progetto europeo EMEEES ha fornito una possibile classificazione delle opzioni che possono essere adottate per lo sviluppo di metodi di valutazione Bottom-up dei risparmi energetici. Questa classificazione, sebbene una delle tante possibili, stata considerata meritevole di essere assunta come riferimento in quanto chiara, condivisa e documentata e funge alla stregua di un menu entro il quale le varie nazioni potranno scegliere liberamente e flessibilmente le loro metodologie, anche con una logica del tipo caso per caso. Si suggerisce allora lopportunit di concordare prioritariamente sul principio, convenire che in questo accordo consiste in sostanza larmonizzazione (richiesta dalla Direttiva e la cui implementazione demandata al Comitato) e che quello che veramente essenziale che ogni nazione, enunciando in futuro i propri criteri di valutazione di efficienza energetica o di Monitoraggio e Verifica, lasci di volta in volta la descrizione precisa delle ipotesi e degli step percorsi. In tal modo sar perseguibile la tracciabilit del processo; ci potr rendere agevole una sua verifica in qualunque momento di revisione dei Piani di Azione dellEfficienza Energetica, cos come render pi semplice la rimozione/modifica/miglioramento di ipotesi allo scopo di aggiornare ed adeguare la procedura in modo semplice e trasparente. Ovviamente, le scelte effettuate a livello italiano sono state motivate e documentate in una sintesi richiesta dalla Commissione Europea. In particolare, sono state suggerite come particolarmente opportune le seguenti opzioni metodologiche: o adozione estensiva di metodologie Bottom-up o adozione di dati di riferimento nazionali per le cosiddette target-line e base-line di ciascuna

misura di efficienza energetica o definizione della baseline come la pi efficiente tra le seguenti opzioni:

o leffettivo dispositivo o struttura prima della sostituzione con una soluzione pi efficiente o la tecnologia mediamente presente sul mercato o la pi usuale pratica tecnica o la tecnologia che rispetta norme che hanno carattere di obbligo

o revisione periodica di baseline e targetline in funzione di nuove tecnologie emergenti, di trasformazione del mercato e di evoluzioni nel comportamento degli utenti

3.5 Supporto ad AEEG: studi su aspetti regolatori dellefficienza energetica 3.5.1 Aggiornamento di procedure di valutazione dellefficienza energetica E stata presa visione delle schede dellAutorit per lEnergia Elettrica e il Gas sullefficienza energetica e dei rapporti annuali a consuntivo sulle schede. E stata effettuata unazione sistematica di revisione del calcolo dei risparmi energetici delle singole schede tecniche sullefficienza energetica (certificati bianchi), in base allaggiornamento del coefficiente di conversione dellenergia primaria in energia elettrica (decreto EEN 3/08, da 0,22*10-3 tep/kWh al nuovo valore di 0,187*10-3 tep/kWh) nelle schede non gi aggiornate nel decreto EEN 4/08 o sospese dellAutorit dellEnergia Elettrica e del Gas. Il lavoro ha comportato il recupero ed aggiornamento degli allegati tecnici in cui veniva descritta la procedura. Infatti mentre in alcuni casi laggiornamento stato immediato, in altri casi ha comportato il ricalcolo completo seguendo tutta la procedura, con utilizzo di fogli Excel. E stato necessario introdurre delle modifiche anche nel testo delle schede, per contemplare le nuove delibere di riferimento e aggiornare la banca dati in Access relativa alle schede modificate. Si ripreso lo studio di nuove schede tecniche gi in elaborazione al fine di emettere il documento per la consultazione allinizio del 2009, in particolare: la scheda sullo stand-by degli apparecchi elettrici (televisori e decoder), Installazione di dispositivi

di spegnimento automatico di apparecchiature in modalit stand-by;


la scheda sullutilizzo dei LED per i lumini cimiteriali Sostituzione di lampade votive ad incandescenza con lampade votive a LED

Si infine dato contributo alla scrittura del Terzo Rapporto Annuale dellAutorit dellEnergia, pubblicato ad inizio dicembre 2008. Con luscita il 21 dicembre 2007 dei decreti ministeriali Revisione e aggiornamento dei decreti 20 luglio 2004, concernenti lincremento dellefficienza energetica degli usi finali di energia, il ris

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