Sistemi energetici più sicuri e sostenibili con le simulazioni ingegneristiche

Oltre 40 relatori, 16 diversi eventi e più di 830 iscrizioni tra  scienziati,  ricercatori e professionisti, con una partecipazione non solo dall’Europa, ma anche dagli USA, Sud America, India, Cina, Australia: questo il bilancio delle attività di e-learning sulle tecnologie fotovoltaiche innovative realizzate nel corso del progetto europeo FP7-SOPHIA- European PV Research Infrastuctures che si è recentemente concluso.

Fra i temi trattati, le celle a silicio cristallino e a film sottile, il fotovoltaico organico e a concentrazione, la realizzazione e la caratterizzazione di materiali avanzati per la foto generazione, i test per l’affidabilità e la valutazione operativa delle prestazioni, applicazioni quali l’integrazione architettonica del fotovoltaico.

La piattaforma open-source SOPhi@webinar é stata sviluppata da ENEA,  in collaborazione con gli altri partner del progetto e ha consentito di migliorare lo scambio di competenze e la formazione di ricercatori, soprattutto giovani. L’attivazione di un sito  funzionale e  ricco di informazioni e la possibilità, in alcuni casi, di accedere a lezioni in streaming  hanno consentito di offrire uno strumento per molti versi unico nel contesto della ricerca energetica europea.

Certificare i pannelli e gli altri componenti del solare termico per garantire prodotti di qualità e favorire la crescita del settore: questo obiettivo dalla “tre giorni” all’ENEA del network Solar Keymark che ha visto riuniti operatori e rappresentanti di organismi di certificazione e di ricerca.

Il Solar Keymark è uno schema di certificazione europeo per impianti solari termici che permettono di catturare l’energia solare, immagazzinarla e usarla per produrre acqua calda sanitaria, in sostituzione delle caldaie alimentate a combustibili fossili. È riconosciuto anche al di fuori dell'Europa, con oltre 1800 prodotti solari termici già certificati da oltre 700 aziende in 40 paesi, di cui 27 europei e 13 del resto del mondo.

Durante le tre giornate presso la sede dell’ENEA a Roma, gli esperti si sono confrontati sull’aggiornamento delle regole per la certificazione di prodotto e sulle modalità di campionamento da parte degli ispettori presso le aziende produttrici. Inoltre sono stati affrontati i vari aspetti tecnici per introdurre l’etichettatura dei prodotti del solare termico con l’assegnazione della classe energetica nell’ambito della regolamentazione dell’Unione europea.

"Al fine di garantire una diffusione del mercato in controllo di qualità – sottolinea l’esperto dell’ENEAGiacobbe Braccio, responsabile dell’Unità Tecnica Trisaia - il marchio Solar Keymark è richiesto obbligatoriamente in vari paesi europei, soprattutto in Germania e Austria. Anche in Italia sta aumentando l’interesse da parte dell’industria italiana per l’ottenimento di tale marchio per applicazioni del solare termico sia a basse che a medie temperature".

L'introduzione del marchio Solar Keymark ha rivoluzionato l'industria del solare termico, rendendo disponibile uno schema di certificazione di prodotto che svolge un ruolo cruciale per abbattere le barriere commerciali e divenendo di fondamentale importanza per la crescita del settore. In Italia il Solar Keymark è un requisito tecnico obbligatorio per l’accesso agli incentivi statali di ogni natura.

L'operatività del Solar Keymark è garantita da un network internazionale che si compone di organismi di certificazione, laboratori di prova, una rete di ispettori e rappresentanti dell'industria. L’ENEA è tra membri fondatori e fa parte del network con il laboratorio del Centro Ricerche di Trisaia.

"Il laboratorio della Trisaia – aggiunge il responsabile Vincenzo Sabatelli – è stato il primo accreditato a livello nazionale per l’esecuzione di test secondo gli standard ISO e CEN ed è l’unico in Italia ad operare sulla media temperatura per la produzione di calore per usi industriali, per il raffrescamento estivo e per la produzione combinata di calore ed energia elettrica su piccola scala”.

Istituito nel 2003, il laboratorio della Trisaia supporta l’intero sistema industriale italiano di riferimento con servizi di qualificazione di componenti e sistemi. Ad oggi ha fornito servizi di qualificazione e certificazione ad oltre 200 aziende produttrici di sistemi solari termici destinati per lo più al mercato nazionale. Recentemente è stato dotato di un circuito di prova per collettori a concentrazione per applicazioni residenziali ed industriali a media temperatura, con lo scopo di determinare le prestazioni termiche dei componenti con temperatura di lavoro sino a 300°C.

L’ENEA coordinerà un progetto europeo per realizzare in Marocco un innovativo sistema di accumulo per un impianto solare a concentrazione, in grado di produrre energia elettrica anche in assenza di sole.

Il progetto denominato ORC-PLUS (Organic Rankine Cycle – Prototype Link to Unit Storage)  durerà quattro anni e potrà contare su un finanziamento di circa 6,4 milioni di euro, di cui 1,25 milioni di euro all’ENEA, nell’ambito del Programma quadro di ricerca e innovazione dell’Ue Horizon 2020. Insieme all’ENEA partecipano al progetto due aziende italiane (Soltigua e Enerray) e altri centri di ricerca, fra i quali il Fraunhofer Institute (Germania), CIC EnergiGUNE  (Spagna) e IRESEN (Marocco).

L’ENEA si occuperà dello sviluppo di un prototipo del sistema di accumulo e della formazione dei tecnici e ricercatori locali. Inoltre, contribuirà alla progettazione e alla realizzazione del nuovo sistema di accumulo di energia termica ad alta temperatura, che permetterà all’impianto di produrre energia elettrica fino a 4 ore in assenza di radiazione solare.

Il progetto si inserisce nel quadro delle collaborazioni tra ENEA e Paesi della sponda sud del Mediterraneo e riguarda, nello specifico, l’impianto solare del Green Energy Park di Ben Guerir, situato in una zona desertica del Marocco.

ORC-PLUS è uno dei 10 progetti per lo sviluppo del solare a concentrazione attualmente in corso e ai quali partecipa ENEA, sulla base dell’esperienza pluriennale nella ricerca relativa a sistemi e componenti e nella progettazione e  realizzazione di impianti di varie dimensioni.

Un progetto degli architetti Fassio e Viau

Presentato il Rapporto ‘Comuni Rinnovabili 2014’ di Legambiente, la mappa dell’energia verde

Oggi le rinnovabili sono presenti in tutti gli 8.054 comuni italiani. Nel 2013, infatti, è aumentata la diffusione per tutte le fonti - dal solare fotovoltaico a quello termico, dall’idroelettrico alla geotermia, agli impianti a biomasse e biogas integrati con reti di teleriscaldamento e pompe di calore - e sono ormai più di 700mila gli impianti diffusi nel 100% dei Comuni d’Italia: un articolato sistema di generazione distribuita che lo scorso anno ha prodotto la cifra record di 104 TWh e garantito il 32,9 % dei consumi elettrici del Paese e il 15% di quelli com­plessivi.Ad analizzare la mappatura delle rinnovabili in Italia e la loro crescita costante sul territorio negli ultimi anni (i comuni dove si trova almeno un impianto erano 7.937 nel 2013 e solo 356 nel 2006) è il Rapporto “Comuni Rinnovabili 2014” di Legambiente, realizzato con il contributo del GSE e presentato ieri alla Fiera Solarexpo di Milano.
 
Alla presentazione del dossier, che mette in luce la capacità delle rinnovabili di produrre energia in rapporto ai consumi, in particolare delle famiglie, e i profondi cambiamenti avvenuti nel nostro sistema energetico, hanno partecipato tra gli altri Edoardo Zanchini, vicepresidente Legambiente, Silvia Velo, sottosegretario ministero dell’Ambiente, Guido Bortoni, presidente Autorità per l’energia, Francesco Sperandini, direttore direzione operativa GSE, Francesco Ferrante, vicepresidente KyotoClub.
 
“I risultati raggiunti dalle rinnovabili nel nostro Paese in termini di produzione e distribuzione nel territorio erano semplicemente inimmaginabili solo 10 anni fa - dichiara Edoardo Zanchini, vice presidente di Legambiente - e dimostrano come gli impianti sono affidabili e competitivi. Ora però non dobbiamo fermarci, perché la crisi economica e i problemi energetici italiani - costi crescenti in bolletta, dipendenza dall’estero e quindi insicurezza, emissioni inquinanti e di gas serra - possono trovare risposta proprio attraverso un modello di generazione distribuito, efficiente e da fonti rinnovabili. L’Italia ha tutto l’interesse a percorrere questa direzione, che permette a famiglie e imprese di risparmiare autoproducendo l’energia termica e elettrica di cui hanno bisogno e gestendola in maniera più efficiente”.
 
I premiati 2014
Il premio Comuni Rinnovabili 2014 va a un gruppo di 8 Comuni delle Valli di Primiero e Vanoi, in Provincia di Trento, un territorio con oltre 10 mila abitanti di cui fanno parte Canal di San Bovo, Fiera di Primiero, Imèr, Mezzano, Sagron Mis, Siror, Tonadico e Transacqua. Questa unione informale di Comuni, denominata “Il Primiero” attraverso un mix di 5 tecnologie diverse soddisfa l’intero fabbisogno termico e elettrico dei Comuni.
 
Attraverso due reti di teleriscaldamento (lunghe 45 km) e una rete elettrica di proprietà pubblica, la Società Municipalizzata ACSM distribuisce alle utenze l’energia prodotta da impianti di varie taglie idroelettrici (145 MW) e fotovoltaici (4 MW) per la parte elettrica, da impianti solari (con 996 mq di pannelli), e da biomassa (22 MW) per la parte termica.
 
Il premio Buona Pratica di Comuni Rinnovabili 2014 va alla Comunità del Parco Eolico di Rivoli Veronese (VR) ovvero a tutti i soggetti che hanno collaborato alla realizzazione di uno dei parchi eolici più interessanti in Italia. L’impianto, realizzato sul Monte Mesa in un area Sic tutelata per l’habitat di prati aridi e orchidee, è composto da 4 aerogeneratori da 2 MW ciascuno, e permette di soddisfare i fabbisogni di circa 5.000 famiglie.
 
L’impianto nasce su iniziativa del Comune ed è stato realizzato da AGSM, ed è premiato proprio per il processo di confronto con il territorio sulle scelte di localizzazione degli aerogeneratori, di conservazione dei prati aridi e delle orchidee in collaborazione con il Corpo Forestale dello Stato, di fruizione dell’area che sarà collegata al sistema delle piste ciclabili della Val d’Adige.
 
Un premio Buona Pratica va inoltre al Comune di Albino (BG), che con un investimento di 1,6 milioni di euro, ha installato 552 kW di pannelli solari fotovoltaici. Attraverso un bando pubblico ha installato sui tetti di 113 famiglie pannelli solari fotovoltaici, per una potenza complessiva di 380 kW. Sono stati inoltre realizzati impianti solari su 10 edifici pubblici, per una potenza complessiva di 172 kW.
 
Premiato, per le buone pratiche, anche il Comune di Maiolati Spontini (AN) dove è presente una discarica per rifiuti solidi urbani e per rifiuti speciali derivanti da lavorazioni industriali, certificata Emas e gestita dalla Società pubblica SOGENUS, che in 25 anni di attività ha saputo fare della gestione dei rifiuti una risorsa per il territorio.
 
La discarica infatti è stata trasformata in un “piccolo polo energetico” grazie alla presenza di 2 centrali a biogas per complessivi 4,2 MW di potenza, in grado di produrre circa 17 milioni di kWh/anno di energia elettrica, pari al fabbisogno di circa 4.000 famiglie ogni anno, e le risorse generate sono state investite nel realizzare diversi interventi nel Comune, dalla riqualificazione e solarizzazione di scuole e edifici pubblici, alla copertura della ex discarica con un impianto solare fotovoltaico da 584 kW, a cui presto verrà affiancato un orto botanico.
 
Il futuro delle rinnovabili in Italia
I risultati prodotti da solare, eolico, biomasse, idroelettrico in Italia vanno compresi in tutta la loro portata. In questi anni si è ridotta la produzione da impianti termoelettrici, ossia quella degli impianti più inquinanti, e con questa sia le importazioni dall’estero per le fonti fossili, che le emissioni di CO2, con indubbi vantaggi anche economici legati al protocollo di Kyoto.
 
Nel 2013 si è ridotto ancora il prezzo unitario nazionale dell’energia alla borsa elettrica, e non solo per via della contrazione della domanda dovuta alla crisi, ma anche per la concorrenza legata all’irruzione sul mercato di 49TWh da rinnovabili dal 2000 ad oggi. Le potenzialità per continuare in questa direzione, creando anche vantaggi per le bollette di famiglie e imprese, sono oggi rilevantissime.
 
Ma serve una politica che accompagni le diverse tecnologie che producono energia pulita verso la prospettiva, sempre più vicina, della grid parity rispetto all’energia prodotta dalle centrali termoelettriche. Con scelte lungimiranti si può arrivare nel 2020 a 250mila occupati nelle energie pulite (in Germania sono 400mila) e a 600mila nel comparto dell’efficienza e della riqualificazione in edilizia.
 
“A Governo e Autorità per l’energia chiediamo di aprire la strada all’autoproduzione di energia da fonti rinnovabili - aggiunge Zanchini - Oggi è infatti possibile ridurre significativamente la spesa energetica di famiglie e imprese, attraverso impianti da fonti rinnovabili e efficienti che utilizzano in modo innovativo le reti elettriche e di teleriscaldamento.
 
Nei Comuni rinnovabili che raccontiamo nel Rapporto, da Primiero a Prato allo Stelvio, sono cooperative e aziende locali a gestire le reti energetiche e gli impianti, vendendo l’energia agli utenti, con risultati significativi nelle bollette. È questa direzione di cambiamento che occorre rendere possibile in tutta Italia”.
 
Legambiente indica nel suo Rapporto anche una serie di proposte per continuare a far crescere le rinnovabili. A partire proprio dal premiare tutti coloro che si rendono autonomi attraverso impianti rinnovabili ed efficienti, togliendo ogni limite allo scambio sul posto dell’energia con la rete e aprendo ai contratti di vendita diretta di energia prodotta da impianti da fonti rinnovabili e in cogenerazione, rendendo possibile la gestione delle reti da parte di cooperative e Esco.
 
Servono poi regole chiare e trasparenti per l’approvazione dei progetti da rinnovabili che sono la condizione per uno sviluppo integrato nel territorio e libero da appetiti della criminalità. In molte Regioni è di fatto vietata la realizzazione di nuovi progetti mentre in altre non sono garantite trasparenza e tutela e l’incertezza delle procedure è ancora oggi una delle principali barriere alla diffusione degli impianti da fonti rinnovabili in Italia (per l’eolico offshore siamo ancora a 0 impianti in Italia).
 
Serve introdurre, come in Germania, un sistema di incentivi per le famiglie e le piccole e medie imprese per impianti fotovoltaici sui tetti integrati con sistemi di accumulo che prevedano almeno il 60% della produzione di autoconsumo; e reintrodurre incentivi in conto energia per la sostituzione di coperture in amianto con tetti fotovoltaici. Infine, occorre spingere la riqualificazione energetica in edilizia con nuove politiche per aiutare a ridurre le bollette, in particolare quella la spesa più consistente che riguarda il riscaldamento, di case, condomini, uffici, edifici pubblici e privati (pari al 5,2% della spesa media una famiglia a fronte dello 0,3 di quella per gli incentivi alle rinnovabili su cui si concentra tutta l’attenzione mediatica e politica).