ENERGY COMMUNITY: soluzioni abilitanti, nuovi paradigmi

e scenari di diffusione in Italia

Vittorio Chiesa Politecnico di Milano, Energy&Strategy

Agenda

Scenari di diffusione

Economics

Modelli paradigmatici

Mappatura tecnologie

Inquadramento 1

2

5

4

3

Carichi industriali Carichi residenziali

Impianti FER Impianti CHP Impianti FER

Rete

MT

Sistemi di accumulo

1. Definizione di Energy Community (EC)

Con il termine Energy Community (EC) si fa riferimento ad un insieme di

utenze che decidono di fare scelte energetiche comuni al fine di

massimizzare i risparmi derivanti da un utilizzo dell’energia, attraverso

soluzioni di generazione distribuita e di gestione intelligente dei flussi

energetici

Rispetto alla «relazione» con il sistema elettrico, le EC possono essere

classificate come:

Off-grid

On-grid

2. Mappatura delle tecnologie abilitanti

Impianti di generazione dell’energia (programmabili e non)

• Sistema software di gestione, controllo e monitoraggio

• Sistemi hardware di gestione, controllo e monitoraggio

• Reti di distribuzione dell’energia

• Infrastruttura di comunicazione

Produzione ed utilizzo di energia

Intelligenza Infrastruttura

Utenze energetiche «smart»

Sistemi di storage

BENEFICI

Riduzione «bolletta energetica»

Qualità ed affidabilità fornitura

Riduzione carbon footprint

3. Modelli paradigmatici delle EC

AMBITI «PURI»

Ambiti

caratterizzati da

medesime

esigenze in

termini di profilo di

consumo e di

funzione di utilità

AMBITI «MISTI»

Ambiti

caratterizzati da

diverse esigenze

in termini di profilo

di consumo e/o di

funzione di utilità

Residenziale complessi residenziali

Terziario centri commerciali

complessi ospedalieri

Industriale distretti industriali

urbano

(complessi residenziali +

complessi ospedalieri)

extra-urbano

(centri commerciali +

distretti industriali)

3. Modelli paradigmatici delle EC Un esempio: complessi residenziali

• Fotovoltaico, Pompe di

calore • HW di gestione,

controllo e

monitoraggio

• SW di gestione,

controllo e

monitoraggio

• Reti di distribuzione dell’energia

• Reti wireless e relativi protocolli

Produzione ed utilizzo di energia

Intelligenza Infrastruttura

• Illuminazione, Smart Appliances, Building Automation, e-mobility

• Sistemi di storage elettrico

SH : Smart Home

SGC : Sistema di Gestione

e Controllo

3. Modelli paradigmatici delle EC Ipotesi

Modello paradigmatico EC Unità di analisi

Complessi residenziali 1 condominio (30 u.a.)

Centri commerciali 3 centri commerciali (≈ 2.500 m2 cad.)

Complessi ospedalieri 1 complesso ospedaliero (≈ 400 posti letto)

Distretti industriali 3 imprese industriali (≈ 30 mln € fatt. cad.)

Urbano 5 condomini (150 u.a.) +

1 complesso ospedaliero (≈ 400 posti letto)

Extra-Urbano 3 centri commerciali (≈ 2.500 m2 cad.)

+ 3 imprese industriali (≈ 30 mln € fatt. cad.)

4. Economics Performance energetiche

Elevato livello di «autosufficienza»

in relazione all’utilizzo della rete

elettrica

Risparmio energetico molto

significativo in ambito residenziale

4. Economics Performance economico-finanziarie

Ambiti «puri» maggiormente interessanti dal punto di

vista della redditività dell’investimento, soprattutto in

contesto industriale

4. Economics Performance economico-finanziarie

Modello paradigmatico EC Performance

Complessi residenziali INV = 715 k€ IRR = 5%

PBT = 14 anni

Centri commerciali INV = 3.100 k€ IRR = 16%

PBT = 8 anni

Complessi ospedalieri INV = 7.441 k€ IRR = 23%

PBT = 6 anni

Distretti industriali INV = 1.886 k€ IRR = 38%

PBT = 4 anni

Urbano INV = 11.082 k€ IRR = 15%

PBT = 8 anni

Extra-Urbano INV = 6.854 k€ IRR = 13%

PBT = 8 anni

4. Economics EC Baseline Cost Index

L’indicatore rappresenta il costo «tecnologico» medio

del kWh (elettrico e termico) che soddisfa il

fabbisogno delle utenze all’interno della EC

5. Scenari di diffusione in Italia Mercato potenziale Teorico

Modello

paradigmatico EC

Complessi residenziali

Centri commerciali

Complessi ospedalieri

Distretti industriali

Urbano

Extra-Urbano 14.866

56.865

28.640

372.250

# EC teoriche

Residenziale

Centro comm

Ospedale

Industriale

Urbano

Extra-Urbano

# 475.034

5. Scenari di diffusione in Italia Mercato potenziale al 5%

743

5,1 2.843

5,4

1.432

4,4

18.613

13,3

# EC mkt 5% mld€ vol.aff.

Residenziale

Centro comm

Ospedale

Industriale

Urbano

Extra-Urbano

475.034

# ECteoriche

Nonrealizzato

#EC mkt5%

# 23.752

# 23.752 29,2 mld €

9,5

5,9

4,4

3,1

3,0

1,4

mld€ vol.aff.

Gener DistribFER_elettriche

CHP

Storage

Illuminazione

BuildingAutomation

HomeAppliances

e-mobility

Pompa diCalore

HW gestione

SW gestione

Infrastruttura diComunicazione

29,2 mld €

5. Scenari di diffusione in Italia Italianità della filiera delle soluzioni abilitanti

Alta Bassa ITALIANITÀ

Alta

% s

ul vo

l. d

’aff

ari

to

t.

Generazione distribuita da

FER elettriche

CHP

Storage

Illuminazione Building Automation

Home Appliances

e-mobility Pompa di

Calore HW gestione

SW gestione Infrastrutt.

Comunicaz. Bassa

Key messages

L’Energy Community (EC) costituisce un modello innovativo di

approccio al tema energetico da parte delle diverse tipologie di utenze,

afferenti agli ambiti residenziale, terziario ed industriale

Grazie ai set tecnologici abilitanti di (i) produzione ed utilizzo di

energia, (ii) intelligenza ed (iii) infrastruttura, è possibile ottenere

performance economico-energetiche interessanti, quali tempi di pay-back

che variano tra 4 e 14 anni e riduzioni del livello di utilizzo della rete

mediamente pari o superiori al 50%

La ricerca sulle soluzioni abilitanti ha evidenziato rilevanti scenari di

diffusione delle EC in Italia: quasi 24.000 EC potenzialmente

implementabili, per un volume d’affari di oltre 29 mld €, buona parte

dei quali potenzialmente appannaggio delle imprese italiane