Interventi di efficienza energetica e risparmi Interventi di efficienza energetica e risparmi conseguibili conseguibili

Massimo GallantiDirettore Dipartimento Economia Sistemi Elettrici – CESI RICERCA

Roma, 25 febbraio 2008

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Azioni svolte da CESI RICERCA

• Attività finanziata dalla Ricerca per il Sistema Elettrico (progetto Usi Finali), oggetto di un Accordo di Programma con MSE

• Collaborazione (insieme ad ENEA) con la Commissione Energia di Confindustria nei lavori della Task force sull’efficienza Energetica

• Insieme ad ENEA, supporto a MSE nella definizione del Piano d’Azione Italiano per l’Efficienza Energetica 2007

Secondo quanto previsto dalla Direttiva 2006/32/CE per l’efficienza energetica negli usi finali

• Analisi di scenari energetici al 2020 - 2030, mediante i simulatori Markal – Italia e Matisse

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L’andamento dell’intensità energetica in Italia

FINAL ENERGY INTENSITY

0.090.100.110.120.130.14

1974197619781980198219841986198819901992199419961998200020022004

Intensità energetica (ktep/US$, Dollari PPP, costanti, 2000)

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Un confronto internazionale

Intensità energetica finale del PIL di selezionati paesi UE (ktep/€)

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Valutazione dei miglioramenti dell’efficienza energetica misurata con l’indice ODEX

Source: Evaluation of Energy Efficiency in the EU-15: Indicators and Measures , ADEME 2007

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I consumi in Italia nel 2005

• I consumi finali di ~146 MTEP sono così suddivisi:Trasporti ~ 30%Industria ~ 28%Residenziale ~ 21%Terziario ~ 11%Altri ~ 10%

• I consumi lordi di ~ 198 MTEP sono così suddivisi per fonte:Petrolio ~ 43%Gas ~ 36%Carbone ~ 9%Elettricità primaria~ 6%Altri ~ 6%

Trend con B.A.U. al 2030: +15% = +30 MTEP

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Consumi Finali Italiani per SettoreConsumi Finali Italiani per Settoree per Fonti nel 2005e per Fonti nel 2005

~146Totale

~15Altri

41%--49%10%~16Terziario

20%--~30Residenziale

29%11%41%19%~41Industria

2%--0,70%97%~44Trasporti

E le t t r ic i tàCombustibili Solidi

GasProdotti Petrolif.

Consumi (MTEP)

16% (76%) 60%

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Analisi degli usi finali di energia e stima dei risparmi Analisi degli usi finali di energia e stima dei risparmi conseguibili mediante le tecnologie efficienticonseguibili mediante le tecnologie efficienti

1. Trasporti2. Azionamento elettrici (motori)3. Illuminazione (inclusa illuminazione pubblica)4. Riscaldamento/raffrescamanto e acqua calda sanitaria nel settore

civile5. Altri usi elettrici (e termici) nel settore civile

• Elettrodomestici, cottura, elaborazione dati6. Usi termici nell’industria e agricoltura7. Altri usi elettrici nell’industria e agricoltura

Molteplici tecnologie concorrono alla riduzione dei consumi di energia; per ciascun servizio energetico è possibile individuare le tecnologie efficientiSi aggregano i consumi secondo le seguenti categorie di impieghi:

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Consumi finali di energia anno 2005: Consumi finali di energia anno 2005: ripartizione per impiegoripartizione per impiego

Note• Sono esclusi i consumi per usi non energetici, bunkeraggi, consumi e perdite nel settore dei combustibili• Rendimento complessivo di conversione in energia elettrica: 38,5%

Ripartizione dei consumi per impiego anno 2005 (riferiti ad energia primaria)

25%

18%

6%22%

8%

18%3%

Trasporti

Azionamenti elettrici (motori)

Iluminazione (incl. illum. pubblica)

Riscaldamento/raffrescamento/a.c.s. settore civileAltri usi elettrici e termici settorecivileUsi termici in industria e agricoltura

Altri usi elettrici in industria eagricoltura

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Consumi finali di energia anno 2005: Consumi finali di energia anno 2005: valori per impiegovalori per impiego

Note• Sono esclusi i consumi per usi non energetici, bunkeraggi, consumi e perdite nel settore dei combustibili• Rendimento complessivo di conversione in energia elettrica: 38,5%

Consumi per impiego anno 2005 (in energia primaria) [Mtep]

45

31

1139

325

Trasporti

Azionamenti elettrici(motori)Iluminazione (incl. illum.pubblica)Riscaldamento/raffrescamento/a.c.s. settore civileAltri usi elettrici e termicisettore civileUsi termici in industria eagricolturaAltri usi elettrici inindustria e agricoltura

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Analisi dei potenziali risparmi derivanti dallAnalisi dei potenziali risparmi derivanti dall’’adozione adozione delle tecnologie efficientidelle tecnologie efficienti

• Orizzonte di riferimento: 2020• Individuazione della tecnologie efficienti:

si è fatto riferimento alle tecnologie già applicabili

• Occorre evidenziare i risparmi addizionali rispetto ai miglioramenti “spontanei”, che avrebbero luogo senza l’adozione di alcuna misura (definizione della baseline)

Cfr. Direttiva 2006/32

• Applicazione della metodologia “bottom-up”Valutazione degli effetti dei singoli interventi. Risparmio complessivo conseguibile valutato come somma dei singoli interventi

• Curva di penetrazione delle tecnologie efficienti• Valutazione del pay-back dell’investimento e conseguente definizione

delle misure di promozione dell’efficienza:Valutare i vantaggi sull’intero ciclo di vita del prodotto

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TrasportiTrasportiincidenza su consumo primario: 25%incidenza su consumo primario: 25%

• Interventi (trasporti su gomma)Interventi tecnologici sul veicolo

– es: Introduzione del limite di emissioni di 140 g di CO2/km per i nuovi veicoli, pneumatici a bassa resistenza di rotolamento, lubrificanti a bassa viscosità

Misure orientate al comportamento– Tassazione in funzione del consumo

Misure infrastrutturali– Controllo dinamico dei semafori, road pricing, ecc

• Altri interventi sono possibili nel trasporto ferroviario– Es. sistema “marcia economica”

• Risparmi conseguibili:

2 ÷ 6,4 Mtep5% ÷ 15% dei consumi 2005 del settore trasporti

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Azionamenti elettrici Azionamenti elettrici -- motorimotoriincidenza su consumo primario: 18%incidenza su consumo primario: 18%

• Gli interventi riguardano principalmente l’industria e i costruttori di macchinari che includono motori come componenti dei loro prodotti

• Interventi previsti:Installazione di motori efficienti di potenza 1 ÷ 90 kW. (motori in classe eff 1)Installazione di inverter su motori che operano in regime variabile

• Risparmi conseguibili (in energia finale)9,7 ÷ 18 TWh7% ÷ 13% dei consumi dei motori elettrici del 2005

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IlluminazioneIlluminazioneincidenza su consumo primario: 6%incidenza su consumo primario: 6%

• Si considerano gli impieghi per illuminazione nel settore civile e industriale

• Tecnologie efficienti:Lampade efficienti (da incandescenza a CFL)Sistemi di alimentazione efficientiSistemi di regolazione del flusso luminosoICT e sistemi di controllo

• Risparmi conseguibili (in energia finale)12,5 ÷ 17 TWh25% ÷ 35% dei consumi di illuminazione del 2005

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Riscaldamento/Riscaldamento/raffrescamentoraffrescamento/acqua calda sanitaria /acqua calda sanitaria nel settore civilenel settore civile

incidenza su consumo primario: 22%incidenza su consumo primario: 22%

• Incide per circa il 60% (in energia primaria) sui consumi complessivi del settore civile.

• Diverse tecnologie concorrono a migliorare l’efficienza energetica in questo impiego:

Coibentazione edifici (superfici opache e trasparenti e altri interventi edili)Sistemi di riscaldamento/raffrescamento individuali

– Caldaie monofamiliari, condizionatori, boilers

Sistemi di riscaldamento/raffrescamento centralizzati– Caldaie, pompe di calore, sistemi di cogenerazione

Sistemi di cogenerazione e trigenerazione (mini – micro)Integrazione con fonti rinnovabili

– Solare termico, fotovoltaico, biomassa (es. riscaldam. a legna), ecc

Sistemi di distribuzione del calore, sistemi di ventilazione, sistemi di controllo• Le scelte, le modalità e i costi degli interventi dipendono sensibilmente dal

contesto in cui si opera (edifici nuovi vs. edifici esistenti)

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Riscaldamento/Riscaldamento/raffrescamentoraffrescamento/acqua calda sanitaria /acqua calda sanitaria nel settore civilenel settore civile

incidenza su consumo primario: 22%incidenza su consumo primario: 22%

• Vantaggi derivanti dall’integrazione tra le varie tecnologie • Risparmi conseguibili (in energia primaria):

Coibentazione e interventi edili0,7 ÷ 1,2 Mtep

Tecnologie per riscaldamento e a.c.s.4,2 ÷ 5,7 Mtep

Tecnologie per raffrescamento0,7 ÷ 1,2 Mtep (in energia primaria)

• Risparmio conseguibile complessivo (in energia primaria):5,6 ÷ 8 Mtep15% ÷ 20% dei consumi per riscaldamento/raffrescamento (in energia

primaria) del 2005

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Altri usi elettrici e termici nel settore civileAltri usi elettrici e termici nel settore civileincidenza su consumo primario: 8%incidenza su consumo primario: 8%

• Consumi degli elettrodomestici, dei sistemi ITC, dei sistemi per la refrigerazione dei cibi e la ristorazione (cottura)

• Sono consumi prevalentemente elettrici• Tecnologie efficienti:

Frigoriferi e congelatori efficienti (classe A++, A++)Lavabiancheria e lavastoviglie in classe A superioreRiduzione dei consumi di stand-by (nuove famiglie di prodotti)

• Risparmi conseguibili negli impieghi elettrici (in energia finale)7,5 ÷ 22 TWh9% ÷ 25% dei consumi per altri usi elettrici e termici nel

settore civile (in energia finale) del 2005

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Usi termici in industria e agricolturaUsi termici in industria e agricolturaincidenza su consumo primario: 18%incidenza su consumo primario: 18%

• Sono presenti principalmente nelle industrie di processo• Tecnologie efficienti:

Impianti di cogenerazione ad alta efficienza:– di grossa taglia, anche in sostituzione degli attuali impianti

cogenerativi, per migliorarne l’efficienza– di piccola e media taglia (nuovi sviluppi)

Interventi di efficientamento nell’ industria di processo (es. compressione meccanica del vapore), anche tramite nuovi sistemi di automazione

• Risparmi conseguibili (in energia primaria)0,8 ÷ 4 Mtep2,5% ÷ 12,5% dei consumi per usi termici nell’industria e

agricoltura (in energia primaria) del 2005

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Altri usi elettrici nellAltri usi elettrici nell’’industria industria –– infrastrutture infrastrutture energeticheenergetiche

incidenza su consumo primario: 3%incidenza su consumo primario: 3%

• Altri usi elettrici nell’industriaEs. siderurgia (forni ad arco), elettrochimica (celle di produzione)

• Riduzione delle perdite delle reti elettriche trasmissione/distribuzione a seguito di azioni di ammodernamento e sviluppo

• Risparmi conseguibili (in energia finale):2 ÷ 4 TWh5% ÷ 10% dei consumi per altri usi elettrici nell’industria e

per perdite di rete (in energia finale) del 2005

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Sintesi dei potenziali risparmi dalle azioni di Sintesi dei potenziali risparmi dalle azioni di efficienza energeticaefficienza energetica

Valori di confrontoRisparmi previsti da Piano Nazionale di Efficienza Energetica (al 2016): 14 Mtep (in en. primaria)Risparmi obiettivo del Consiglio Europeo (-20% al 2020): ≈ 40 Mtep (in en. primaria)

Potenziale di risparmio negli impieghi di energia (in energia primaria) [Mtep]inf. sup.

Trasporti 2,0 6,4

Azionamenti elettrici (motori) 1,9 3,4

Iluminazione (incl. illum. pubblica) 2,4 3,2Riscaldamento/raffrescamento/a.c.s. settore civile 5,6 8,0

Altri usi elettrici e termici settore civile 1,4 4,2

Usi termici in industria e agricoltura 0,8 4,0

Altri usi elettrici in industria e agricoltura 0,2 0,7

TOTALE [Mtep] 14,3 30,0Per la conversione dei consumi di energia elettrica in energia primaria si è supposto un rendimentocomplessivo del 45%

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ConclusioniConclusioni

• Le opportunità per fare efficienza energetica sono molteplici e sono presenti in tutti i settori e i servizi energetici

• Investimenti “polverizzati” sostenuti direttamente una grandissima pluralità di utenti: per conseguire i risparmi previsti tutti devono attivarsi

• Grande opportunità di sviluppo tecnologico per il paese • Adozione di diverse tipologie di misure: (in)formazione, obblighi,

incentivi • Ruolo di soggetti qualificati (ESCO) che si fanno carico

dell’investimento nella tecnologia efficiente e offrono all’utente il servizio energetico