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La cornice nazionale: situazione attuale e potenzialità delle rinnovabili per riscaldamento e raffrescamento

Convegno Regione Lazio «Riscaldamento e raffrescamento da fonti energetiche rinnovabili»

7 ottobre 2016 Ing. Giannetti Daniel

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Il settore termico e lo sviluppo FER nell’ambito dei consumi nazionali

Rinnovabili nel settore termico

Il potenziale di sviluppo del teleriscaldamento

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Fonte: elaborazioni GSE su dati MiSE, Eurostat, GSE (*) Stime preliminari

L’andamento dei Consumi Finale lordi di Energia in Italia

• Dai dati preliminari i consumi finali nel 2015 appaiono in lieve ripresa e in controtendenza rispetto al trend decrescente degli ultimi anni

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Il Consumo Finale Lordo per settore di impiego

Fonte: elaborazioni GSE su dati MiSE, Eurostat, GSE

• Il settore termico anche se in leggera contrazione continua ad essere il settore energetico a cui corrisponde la maggior quota di consumi finali

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Fonte: elaborazioni GSE su dati MiSE, Eurostat, GSE (*) Stime preliminari

Il Consumo Finale Lordo per tipologia di fonte

• I dati preliminari sui consumi finali del 2015 evidenziano come la crescita dei consumi lordi sia stata accompagnata da una crescita dei consumi coperti da FER

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Fonte: elaborazioni GSE su dati MiSE, ENEA, TERNA, GSE (*) Stima preliminare

Obiettivi nazionali vincolanti di consumo di energia da FER

• Il GSE si occupa in ottemperanza a quanto previsto dal D lgs. 28/2011 del monitoraggio degli obiettivi fissati dalla Direttiva 2009/28/CE in ambito FER e tracciati all’interno del PAN

• La quota dei Consumi finali lordi di energia coperta da FER ha già raggiunto l’obiettivo fissato dalla Direttiva al 2020 (17%) in anticipo rispetto alle previsione del PAN 2009 mentre ha un gap di circa 2% rispetto alla quota FER fissata al 2020 dalla SEN 2013

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Fonte: elaborazioni GSE su dati MiSE, TERNA, GSE (*) Stima preliminare

Consumi Finali Lordi di energia da FER in Italia per settore

• Circa il 95% dei 21,1 Mtep di consumi energetici coperti da FER ricade nei settori termico ed elettrico

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4 6 7 9 10 10 10 8 10 11 10 4 4 4

4 3 2 3 3

3 2 2

39 40 38 36 36

35 38

35 35 34

30

16

16 14 14

14 11

10

10 9 8

7

3

3 3 3

3

3 3

3 3

3

3

64,968,4

65,8 64,766,3

61,964,0

58,660,2

58,6

52,6

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

FER Carbone Gas Prodotti Petroliferi AltroMtep

Consumi di energia nel settore Termico per fonte

• Le fonti rinnovabili coprono quasi un quinto dei consumi di energia del settore termico che per il 60% è soddisfatto da gas naturale

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Fonti FER utilizzate per la produzione di energia termica

1. Fonte geotermica

Alta entalpia

Bassa entalpia (PdC)

2. Fonte solare termica

3. Fonte aerotermica

4. Fonte idrotermica

5. Bioenergie

Biomasse solide: • da rifiuti urbani • altre biomasse solide

Biogas • da rifiuti • da fanghi • da deiezioni animali • da attività agricole e forestali

Bioliquidi • oli vegetali grezzi (palma, soia,

girasole, colza) • altri bioliquidi (grassi animali)

• Le fonti rinnovabili utilizzate e contabilizzate statisticamente in Italia per la produzione di energia termica sono le seguenti:

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Tecnologia Grandezza rilevata

Impianti del settore della

trasformazione energetica

(cogeneratori, caldaie,

ecc.)

Produzione lorda di energia termica destinata alla vendita a terzi, ad

esempio tramite reti di teleriscaldamento (calore derivato secondo la

terminologia Eurostat)

Collettori solari

Energia termica prodotta dai collettori solari, consumata dalle diverse

categorie di utenti finali

(consumi diretti )

Biomassa

solidaCaminetti, stufe e caldaie

Energia termica contenuta nella biomassa solida, consumata dalle

diverse categorie di utenti finali

(consumi diretti )

Frazione

b iodegradabile

dei rifiuti

Caldaie

Energia termica contenuta nella frazione biogenica dei rifiuti speciali o

urbani3, consumata dalle diverse categorie di utenti finali2

(consumi diretti )

Bioliquidi Caldaie

Energia termica contenuta nei bioliquidi, consumata dalle diverse


(consumi diretti )

Biogas Caldaie

Energia termica contenuta nei biogas, consumata dalle diverse


(consumi diretti )

Impianti di prelievo e uso

diretto di fluidi geotermici

Energia termica ottenuta prelevando acqua o vapore dal sottosuolo,

consumata dalle diverse categorie di utenti finali

(consumi diretti )

Pompe di calore

Energia termica prelevata dall'aria ambiente, dall'acqua superficiale,

dall'acqua di falda o dal terreno, consumata dalle diverse categorie di

utenti finali, solo per il riscaldamento degli ambienti

(energia rinnovabile fornita da pompe di calore )

Fonte rinnovabile

Geotermica

Geotermica , Aerotermica,

Idrotermica

Solare

Bioenergie

Tutte le fonti rinnovabili

Fonti FER tecnologie e grandezze rielvate nel settore termico

• Nel settore Termico l’operazione di rilevazione e contabilizzazione dei consumi di energia da fonti rinnovabili risulta più complessa e frammentata, rispetto al settore elettrico in cui le produzioni sono rielevate quasi integralmente in modo puntuale e omogeneo dalle misure di rete

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Variazione %

2013 2014 2013 2014 2013 2014 2014-2013

Solare 168 180 0 0 168 180 6,8%

Biomassa solida e Rifiuti bio 6.914 6.053 601 678 7.515 6.731 -10,4%

Bioliquidi - - 23 33 23 33 41,8%

- Sostenibili - - 21 31 21 31 48,4%

- Non sostenibili - - 3 3 3 3 -7,6%

Biogas 45 45 201 239 246 283 15,4%

Geotermica 119 111 16 18 135 130 -3,8%

PdC 2.519 2.580 - - 2.519 2.580 2,4%

Totale 9.765 8.968 841 968 10.606 9.936 -6,3%

Totale (dir. 2009/28/CE) 9.765 8.968 838 966 10.603 9.934 -6,3%

58.591 52.593 -10,2%

Quota dei Consumi Finali Lordi di energia coperta da fonti rinnovabili nel settore termico 18,1% 18,9% 4,4%

(*) Comprende il valore di produzione di calore derivato da impianti di cogenerazione di fonte Terna pari al 90% del totale della voce.

Consumi Diretti TotaleValori in ktep

Produzione di

Calore Derivato

Rinnovabile*

Consumi Finali Lordi di energia nel settore termico

Fonte: GSE, Terna

I dati di consumo delle FER nel settore Termico

• Nell’ambito delle rinnovabili del settore termico si ha una netta prevalenza delle tecnologie con consumi diretti rispetto ai sistemi centralizzati per la produzione di calore derivato con un impiego preponderante delle fonti biomassa solida e pompe di calore che contribuiscono all’85% dei consumi da FER nel settore termico

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Fonte: Elaborazione GSE su dati Eurostat e JRC

L’influenza delle variabili climatiche sui consumi termici

• I consumi finali di energia nel settore termico sono fortemente correlati ai Gradi Giorno

• La riduzione dei consumi termici del 2014 rispetto al 2013 è riconducibile principalmente a cause climatiche

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Fonte: GSE, MSE, TERNA

Monitoraggio degli obiettivi del settore TERMICO

• La quota dei Consumi finali lordi di energia coperta da FER nel settore termico ammonta nel 2014 al 18,9%

• Non esistono obiettivi vincolanti al 2020 (Direttiva 2009/28/CE) per la quota di consumi FER specifica del settore termico

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Consumi diretti di energia termica per fonte nel 2014

Consumi diretti di energia termica da FER nel 2014

Calore Ambiente (PdC) 28,8%

Solare 2,0%

Geotermica 1,2%

Biomassa solida 65,1%

Rifiuti (quota bio)

1,9%

Biogas 0,5%

Totale: 8.968 ktep

• I consumi diretti FER nel settore termico ammontano a circa 9Mtep perlopiù riconducibili a biomassa 5,8Mtep e pompe di calore 2,6 Mtep

Fonte: Statistiche GSE

Consumi diretti di energia termica per fonte

al 2020 previsti dal PAN

Totale: 10.456 ktep

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Consumi diretti di

biomassa solida5840 ktep %

Residenziale 5.676 97,2%

Industria 83 1,4%

Terziario 59 1,0%

Agricoltura 21 0,4%

Totale: 5.676 ktep


Consumi diretti di energia termica da biomassa solida 2014

Consumi diretti di biomassa solida per settore di impiego

Consumi diretti di biomassa solida nel settore residenziale per subfonte

• La biomassa solida è impiegata a fini termici prevalentemente nel settore residenziale

• La legna da ardere è la tipologia di biomassa solida maggiormente impiegata nel settore residenziale

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Consumi diretti di energia termica da pompe di calore

15,0 16,0

16,9 17,8 18,3

-

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

180.000

200.000

2010 2011 2012 2013 2014

Calore utile PdC [TJ] Energia FER PdC [TJ]

Consumi energetici no FER PdC [TJ] Numero apparecchi PdC [milioni pezzi]

97%

3%

PdC aerotermiche

PdC idrotermiche

PdC geotermiche

Numero apparecchi calore utile energia FER e consumi da PdC

Mix tecnologico PdC

• Il numero di apparecchi pompe di calore istallate cresce negli ultimi anni a tassi del 5% con una lieve contrazione nell’ultimo anno (3%)

• Il calore utile prodotto da PdC da FER ammonta a 2,6 Mtep ed è perlopiù riconducibile alla tecnologia aerotermica


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Consumi diretti di energia termica da collettori solari

• Nel 2014 a fronte di una superficie istallata di circa 3,5 milioni di mq collettori solari sono stati prodotti 180 ktep di energia termica

• I settori prevalenti di impiego di questa tecnologia sono il residenziale e il terziario

2.415 2.744

3.018 3.318

3.538

5.616 5.878

6.504

7.042

7.519

2010 2011 2012 2013 2014

Superficie installata (1000 mq) Energia (TJ)

Residenziale 74%

Industria 5%

Commercio e servizi 20%

Agricoltura 1%

Totale: 180 ktep

Calore derivato «only heat» per settore di impiego

Superficie istallata ed energia termica prodotta da collettori solari


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Produzione di calore derivato da FER

Usi propri/consum

i ausiliari 1,9%(*)

Perdite di distribuzione

21,8%

Industria 0,9%

Servizi 33,2%

Residenziale 42,1%

Biomasse solide 77,5%

Bioliquidi 0,3%

Biogas (*) 0,4%

Geotermica (**)

21,8%

Calore derivato «only heat» per settore di impiego

Calore derivato «only heat» per fonte

• Il calore derivato da impianti «only heat» prodotto da FER ammonta a soli 119 ktep, le fonti principalmente utilizzate sono biomassa solida e geotermia

• Circa il 65% dell’energia prodotta è destinata ai settori del residenziale e il terziario

Totale: 119 ktep


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• Il GSE ha predisposto e trasmesso al MiSE, alle Regioni e alle Province Autonome un rapporto sulla valutazione del potenziale nazionale di applicazione della CAR e del TLR efficienti sulla base di quanto previsto dall'Allegato III del D.Lgs. 102/2014. Come previsto dal D.Lgs. il rapporto è stato inviato alla Commissione Europea

• Le Regioni e l’ANCI hanno chiesto di esprimere i risultati dello studio anche su base territoriale. Il lavoro è stato condotto, i dati di input (domanda e offerta attuale di calore su base comunale) e output (potenziale CAR e TLR) sono stati resi disponibili alle Regioni e il documento sarà a breve pubblicato

• Il D.Lgs. 102/2014 ha anche previsto che il GSE predisponga una banca dati su impianti e infrastrutture CHP e TLR esistenti e in fase di realizzazione. Ai fini della costruzione e dell'aggiornamento della suddetta banca dati è prevista la messa a disposizione di dati da:

a) l'Agenzia delle Dogane e dei Monopoli: banca dati Anagrafica Accise b) titolari di infrastrutture TLR : dati relativi alla propria infrastruttura c) le amministrazioni pubbliche che rilasciano autorizzazioni o concedono agevolazioni d) Titolari o i responsabili degli impianti di cogenerazione: Misure e) TERNA S.p.A.: dati e informazioni sugli impianti di cogenerazione

• In base ai risultati della valutazione effettuata il MiSE, sentito il MATTM e la CU individua le

misure da adottare entro il 2020 e il 2030 per sfruttare il potenziale di aumento CHP e del TLR efficienti

Quadro di riferimento valutazione del potenziale CAR TLR

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• L’analisi del potenziale del teleriscaldamento efficiente è stata sviluppata dal GSE su base

territoriale a partire dalla mappatura della domanda e dell’offerta di calore

• La valutazione del potenziale tecnico si è basata sull’analisi della fattibilità delle reti TLR

considerando alcuni KPI elaborati sui dati territoriali di domanda e offerta di calore: • reti TLR a gas: aree urbane metanizzate con densità termica lineare > 2,5MWh/m

• reti TLR a rifiuti: aree urbane metanizzate con densità termica lineare > 2,5MWh/m in un raggio di 10 km dagli

inceneritori previsti dal DCPM di individuazione della capacità complessiva di trattamento degli inceneritori

• reti TLR a biomassa: aree urbane non metanizzate con densità termica lineare > 1,5MWh/m

• Il potenziale economico è stato stimato effettuando un dimensionamento e un’analisi di

redditività delle reti individuate nel potenziale tecnico (IRR>5%)

Ricostruzione della domanda

di calore

Rilevazione delle reti esistenti

Valutazione del potenziale

tecnico

Design delle reti e degli impianti e

analisi economica

Valutazione del potenziale economico

Metodologia per la valutazione del potenziale CAR TLR

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Analisi domanda e offerta di calore

• Per valutare il potenziale di sviluppo della CAR e del TLR è stato necessario effettuare un’analisi della domanda e dell’offerta di calore sul territorio nazionale che ha richiesto l’acquisizione e l’elaborazione di una gran mole di dati a livello territoriale sul settore termico

• La base dati sono stati riportati in tabelle e mappe di sintesi nel rapporto e messi a disposizione in formato dettagliato per comune alle Regioni: o dati relativi alla domanda di calore dei settori residenziali e terziario (su scala comunale) e i parametri

climatici, demografici e relativi agli edifici, utilizzati per la loro stima (su scala comunale e provinciale); o dati relativi ad alcune delle principali sorgenti di calore («offerta» termica) comprendenti gli impianti

industriali, gli impianti a rifiuti, le unità CAR, e i dati relativi ai comuni teleriscaldati

Energia termica immessa da TLR per fonte

Consumi energia primaria siti industriali

Domanda termica settore residenziale

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6.862 GWh

23.373 GWh

8.621 GWh

1.240 GWh

3.301 GWh

3.301 GWh 926 GWh

2.602 GWh

1.991 GWh 9.570 GWh

29.818 GWh

14.455 GWh

2013 Potenziale Tecnico 2023 Potenziale Economico 2023

TLR a GasTLR a RifiutiTLR a BiomassaTLR altre fonti

• Il potenziale tecnico ed economico del calore erogabile da TLR risulta pari rispettivamente a circa 3 e 1,5 volte quello già sfruttato. Il potenziale economico incrementale è stimato in 4,9 TWh (420 ktep) di energia termica da TLR, producibile principalmente, secondo quanto valutato, da gas naturale (36%), rifiuti (42%) e biomasse (22%)

Potenziale TLR nazionale per fonte utilizzata

• Nell’ambito della discussione sugli obiettivi al 2030 è attualmente in corso un lavoro di elaborazione degli scenari energetici, coordinato dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri, che sta lavorando, tra l’altro, sull’individuazione dell’insieme delle tecnologie ottimali per il soddisfacimento della domanda di calore futura (analisi costi-benefici)

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Grazie per l’attenzione

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Il GSE in ottemperanza a quanto previsto da diversi provvedimenti legislativi predispone e pubblica annualmente studi e statistiche nazionali e internazionali per il monitoraggio del settore FER e dell’efficienza energetica

• gli studi sul settore FER del GSE sono disponibili on line nel sito istituzionale del GSE: http://www.gse.it/it/Dati%20e%20Bilanci/Studi/Pagine/default.asp

• le pubblicazioni statistiche del GSE sono disponibili on line nel sito istituzionale del GSE: http://www.gse.it/it/Statistiche/Pages/default.aspx

• nel portale SIMERI è possibile conoscere l'evoluzione, nel corso degli anni, dei consumi energetici sia rinnovabili che non rinnovabili, a livello nazionale e regionale: http://www.gse.it/it/Statistiche/Simeri/Pagine/default.aspx

• sul sito istituzionale del GSE sono inoltre disponibili gli atlanti interattivi degli impianti fotovoltaici (incentivati con il conto energia) ed eolici installati sul territorio nazionale

Le attività di studi statistiche e sostenibilità del GSE

[email protected] [email protected]

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