• Articolo , 1 agosto 2008
  • Caldo e freddo dalle rinnovabili? Un “gigante addormentato” tutto da scoprire

  • La necessità di utilizzare tutte le opzioni energetiche per contribuire all’agenda energetica rilancia l’uso delle rinnovabili non necessariamente legato alla conversione in elettricità

L’utilizzo di fonti rinnovabili per fornire calore o raffrescamento, meglio noto in ambito internazionale con l’acronimo REHC (REnewable Heating and Cooling) è stato in effetti descritto come il “gigante addormentato” tra i molti potenziali usi finali delle rinnovabili, anche da un punto di vista globale.
Sono già disponibili tecnologie mature che consentono di convertire l’energia del sole, della biomassa e quella geotermica per un crescente numero di usi finali, per contribuire a ridurre in modo economicamente efficace le emissioni di gas serra ma anche per alleviare la dipendenza dai combustibili fossili ed aumentando così la sicurezza degli approvvigionamenti energetici.
Alcune tecnologie sono ancora in via di sviluppo e potranno aumentare in modo considerevole questo potenziale nei prossimi decenni, anche con costi relativamente bassi per quanto riguarda il costo per tonnellata di emissione di gas serra evitata.

La Agenzia Internazionale della Energia ha di recente pubblicato un interessante rapporto “Renewables for Heating and Cooling untapped potential” che è il risultato delle analisi congiunte della sua Unità Rinnovabili e dell’accordo di collaborazione RETD – Technology Deployment of Renewables – tra novi paesi OCSE.
Il rapporto di oltre 200 pagine si basa su casi concreti e sulla analisi di alcuni paesi leader nelle politiche per l’adozione crescente di REHC; il testo in pdf è scaricabile gratuitamente dal sito della Agenzia “www.iea.org”:http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2007/Renewable_Heating_Cooling.pdf una scelta che sottolinea l’esigenza di massima diffusione delle analisi e soprattutto delle raccomandazioni in esse contenute.
E’ ben noto che nell’ultimo decennio un certo numero di governi hanno sviluppato politiche energetiche che incoraggiano la diffusione della produzione di energia elettrica da rinnovabili, dell’uso di biocombustibili nei trasporti e di misure di efficienza energetica ; va detto con chiarezza che non altrettanto è avvenuto per le misure di supporto delle REHC.

Eppure la richiesta di calore e raffrescamento dei settori industriale, commerciale e domestico rappresenta ben il 40-50% dell’uso finale complessivo mondiale, stimato in 320 EJ nel 2005 (equivalenti a 7.630 milioni di tep – tonnellate di petrolio equivalente). E’ chiaro che le tecnologie del REHC hanno il potenziale di coprire una buona fetta di tale domanda : cito una per tutte la Svezia dove le biomasse forniscono oggi il 62% del combustibile usato per teleriscaldamento.

Proviamo a descrivere in modo quantitativo quanto detto. Gli usi termici da energia solare è stimata in 200-210 PJ/anno, corrispondenti a 4,8-5 milioni di tep, quelli da fonte geotermica 268-280 PJ/anno, corrispondenti a 6,2-6,7 milioni di tep, mentre quelli da biomasse sono stimati in dieci volte la somma dei primi due, circa 4000 PJ/anno, 80-100 milioni di tep/anno; questo senza contare l’utilizzazione “tradizionale” delle biomasse per calore, come la cottura dei cibi, che rappresenta ben il 9-10% della domanda di fonti di energia primarie nel mondo.
Per avere un raffronto con applicazioni forse più familiari, la produzione globale di biocombustibili nel 2006 è stata di 1200 PJ/anno corrispondenti a 28 milioni di tep, e la produzione di elettricità da nuove rinnovabili (escluso il grande idroelettrico) si è aggirata nello stesso anno intorno a 1800 PJ/anno, per 500 miliardi di kWh.

Il rapporto presenta una panoramica sulle tecnologie disponibili e in via di sviluppo, sulle loro applicazioni nei vari mercati dell’energia, attuali ed in prospettiva, analizza i costi di oggi e al 2030 di queste applicazioni e infine esamina le politiche e le misure che meglio potrebbero incoraggiare l’entrata massiccia delle REHC nel mercato.

Esistono applicazioni commerciali delle REHC, con stime della potenza installata e della loro producibilità, della loro fascia di costo e soprattutto della prevista riduzione media dei costi al 2030.
Oggi le tecnologie REHC contribuiscono solo per circa l’1% della domanda finale di energia, (escludendo come detto il consumo in forma “tradizionale” della biomassa con il quale si arriva al 10% ma si tratta di un uso inefficiente, non sostenibile e spesso dannoso per la salute di chi lo utilizza).
Molte di queste tecnologie sono mature, la loro quota di mercato cresce, mentre il loro costo rispetto a quelle delle opzioni convenzionali continua a scendere.

Basta ricordare le applicazioni solari per acqua calda, dove le prestazioni in termini di efficienza e durata di vita sono molto migliorate e perciò ne aumentano la competitività, non solo nei classici paesi come Grecia, Cipro, Israele, Spagna ma soprattutto in Cina, di gran lunga leader mondiale sia nell’uso che nella capacità industriale di produzione di questi sistemi.

Va sempre ricordato che i costi delle REHC sono fortemente dipendenti dalla disponibilità della risorsa e dalla loro localizzazione, oltre che dallo stadio di sviluppo, per cui è raccomandabile una valutazione molto accurata del possibile impatto della misura di supporto allo studio.
In certi casi dove le REHC sono quasi competitive saranno da preferire misure di tipo regolatorio, mentre nel caso di REHC ancora pre-competitive le misure consigliabili sono la valutazione del ritorno di esperienza, l’informazione a potenziali utenti e la formazione di installatori.

Il rapporto IEA analizza quanto raggiunto in 12 paesi leader per la maggior parte europei oltre al Canada e Giappone e ne studia i casi di successo con l’intento di favorirne la replicabilità.
Per esempio grazie a corrette e ben calibrate misure di supporto la Germania ha già installato quasi 750.000 impianti di scaldacqua solari (5 GW) mentre il 30% delle case in Svezia usa pompe di calore geotermiche per un totale di 4 GW, e in Canada ci sono 3 milioni di case che producono 2,4 milioni di tep grazie a biomasse legnose.

Valutare l’efficacia delle politiche lanciate è un fattore chiave, per misurare cioè l’effetto prodotto in termini di risorsa utilizzata addizionale a fronte dell’investimento rappresentato dall’ammontare delle misure.
Il problema più grosso delle REHC è che non ci sono delle banche dati sempre significative, come per l’elettricità e i biocombustibili. La spiegazione è che queste ultime applicazioni servono una rete energetica e dunque si avvalgono di contatori adeguati; il calore è invece quasi sempre utilizzato localmente e dunque spesso non c’è necessità di costosi sistemi di misura.
Per questo la verifica fatta dalla Agenzia si deve accontentare di metter in relazione l’investimento pubblico pro capite in REHC a fronte della conseguente variazione nella domanda annuale di REHC pro capite, in un dato periodo temporale: una misura approssimata, ma tutto sommato indicativa.

Nel rapporto viene sottolineato come paesi come Canada e Francia siano stati i più efficaci se si rapportano i loro investimenti nelle misure per favorire le REHC con la utilizzazione aggiuntiva di calore da rinnovabili che si stima venga introdotto dalla misure stesse.
Olanda e Danimarca sono risultati tra i meno efficaci e l’Italia purtroppo ha poco investito e pochissimo ottenuto.
Nel solo settore del solare termico i paesi più virtuosi sono stati Spagna e UK, mentre i meno efficaci Germania e Olanda, mentre l’Italia è in posizione media.

La conclusione generale che ne deriva dal rapporto è che esiste un grande potenziale sfruttabile in moltissimi paesi che dispongono di risorse simili a quelli analizzati e che potrebbero in modo efficace e competitivo aumentare l’apporto di queste tecnologie per i loro usi finali. Molte delle applicazioni commerciali sono di tipo distribuito e flessibile : in genere di piccola o media taglia e prevedono un utilizzo economico solo locale, dove è cioè presente la risorsa stessa.

I rispettivi governi sono invitati perciò ad adottare una serie di iniziative efficaci sia per l’introduzione diffusa delle REHC mature – come il solare per acqua calda e le pompe di calore geotermiche – nel mercato delle applicazioni energetiche che per lo sviluppo e dimostrazione di quelle tecnologie ancora non del tutto competitive – come le applicazioni del raffrescamento solare.

L’obiettivo dovrebbe essere ottenere un grande aumento delle applicazioni delle REHC al minor costo sociale, ma anche tener conto di tutti i benefici aggiuntivi che tali applicazioni possono portare, come sviluppo e competitività industriale, posti di lavoro, miglioramento della salute etc. *Roberto Vigotti*