La Lombardia verso il 2020: il progetto BioEnerGIS per lo sviluppo di produzione di energia da biomasse Analisi domanda di calore in Lombardia ...

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La Lombardia verso il 2020: il progetto BioEnerGIS per lo sviluppo di produzione di energia da biomasse Analisi domanda di calore in Lombardia ...
Sistema di supporto alle decisioni con interfaccia GIS per lo sfruttamento
         energetico sostenibile della biomassa a livello regionale

              La Lombardia verso il 2020:
il progetto BioEnerGIS per lo sviluppo di produzione di
                  energia da biomasse
         Analisi domanda di calore in Lombardia
                              Anna Boccardi

                                                          Milano, 19 ottobre 2011
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CESTEC
                         Centro per lo Sviluppo Tecnologico, l’Energia e
Stima della domanda di   la Competitività delle Piccole e Medie Imprese
        calore           Lombarde S.p.A.
                         Viale Restelli, 5/A
                         20124 Milano
                         www.cestec.it

                         Claudia Beltrami, Alice Bernardoni,
                         Anna Boccardi, Alessandro Chiesa,
                         Stefania Ghidorzi,
                         Giuseppe Maffeis, Alessio Morimondi
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Non sempre esistono/è possibile utilizzare banche dati complete
e dettagliate …
Metodo generale condiviso (per la stessa area, tra regioni
differenti nel progetto BioEnerGIS, con altri progetti europei);
integrazione tra approccio bottom-up e top-down
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approccio bottom-up
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Approccio top-down
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“categorie” delle domanda di calore
EG_code1    EG_class     EG_code2   EG_subclass
    1      Residential      1       Single houses
    1      Residential      2       Palaces
    1      Residential      3       Other
    2        Public         1       Hospitals
    2        Public         2       Schools
    2        Public         3       Sports
    2        Public         4       Institutions
    2        Public         5       Other
    3       Tertiary        1       Small market or offices
    3       Tertiary        2       Large distribution and offices
    3       Tertiary        3       Other
    4      Production       1       SMEs
    4      Production       2       Large enterprises
    4      Production       3       Other
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Settore residenziale
Dati di partenza dell’analisi:
  Consumo energetico non
   elettrico annuo, a scala
   comunale e per vettore
          energetico.
    Consumo ripartito per
      «isola censuaria»
(indicatori: numero di unità
abitative, taglia media delle
unità abitative, percentuale
di utilizzo di ciascun vettore
energetico negli usi termici
     a scala comunale).
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1.546 comuni, 49.000 isole censuarie,
numero di abitanti medio per isola censuaria: 200 ab
    densità di popolazione media: 2500 ab/Km2
  superficie dell’isola censuaria (media): 0,48 Km2
 superficie dell’isola censuaria (mediana): 0,34 Km2

                              Isole censuarie più estese in aree
                                     scarsamente abitate
                               (ca. 5.200 isole censuarie senza
                                  alcun edificio residenziale,
                               6.200 km2, area media 1,2 km2)

                               e più piccole in aree densamente
                                              abitate
                              (ca. 16.000 isole censuarie con più
                                        di 5.000 ab/ km2,
                               410 km2, area media 0,025 km2)
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Superficie totale       23.861 km2
Abitanti (2010-05-31)   9.859.625 ab
Densità abitanti        413,2 ab/km2
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Per ciascuna isola censuaria
           dati sul fabbisogno energetico nel settore residenziale
                    gas naturale, olio, g.p.l. e calore da TLR
                           per il periodo 2000-2008
                               a livello di isola censuaria:
                                        Residential heat demand    Residential heat             Residential heat
             Residential heat demand    per census tract MEDIUM    demand/census tract Area     demand/census tract Area
PROVINCE     per census tract MAX (kWh) (kWh)                      MAX (kWh/m2)                 MEDIUM (kWh/m2)
Varese                      13'783'084                 1'333'063                          978                              31
Como                        12'637'147                 1'826'836                          333                              29
Sondrio                     11'032'605                 1'169'711                          406                              22
Milano                      15'257'480                 1'357'898                       18'713                              63
Bergamo                     12'763'209                 2'036'176                          277                              24
Brescia                     22'496'223                 2'094'389                          442                              32
Pavia                       19'967'542                 1'016'832                        1'106                              32
Cremona                     13'188'693                 1'296'512                       78'833                              35
Mantova                     21'286'488                 1'285'680                          417                              21
Lecco                       13'613'641                 1'860'432                          393                              31
Lodi                        15'780'414                 1'510'746                          295                              29
Per ciascuna isola censuaria
         dati sul fabbisogno energetico nel settore residenziale
                  gas naturale, olio, g.p.l. e calore da TLR
                         per il periodo 2000-2008
valori medi per classi di numero abitanti del comune:

                Residential heat   Residential heat      Residential heat Residential heat
cluster of      demand per         demand/Municipality   demand per census demand/census tract
municipality    Municipality       Area MEDIUM           tract MEDIUM      Area MEDIUM
population      MEDIUM (kWh)       (kWh/m2)              (kWh)             (kWh/m2)
< 5000                 19'028'558           2.5                 1'611'712              15.40
5000 - 10000           61'650'316           6.6                 2'157'384              25.46
10000 - 30000         125'074'885          10.2                 2'079'707              35.15
30000 - 80000         329'542'015          16.6                 1'034'770              54.82
> 80000             2'071'888'329          22.3                  952'330               74.87
Settore Pubblico e servizi

                      Dati disponibili:
                  Dati energetici su edifici
                   singoli (Audit, Energy
                    Management, altre
                        indagini, …).

                     Informazioni di tipo
                  statistico e indicatori (es.
                    kWh/posto letto negli
                           ospedali)
Database CARIPLO Audit GIS
   576 Comuni, 3477 edifici pubblici indagati

Province         Municipalities                    Public buildings
           No.             % of the       No.     Overall surface     Overall volume
                      municipalities in               (m2)                 (m3)
                        the Province
Bergamo    75               13.0%          391       454,067            2,342,700
 Brescia   90               15.6%          568       658,549            3,169,749
  Como     38                6.6%          204       186,475             814,153
Cremona    31                5.4%          142       123,677             540,781
  Lecco    30                5.2%          169       198,045             800,965
   Lodi    49                8.5%          194       165,818             690,296
Mantova    39                6.8%          255       249,106            1,257,942
 Milano    103              17.9%          898      1,516,224           6,408,173
  Pavia    35                6.1%          99        114,348             575,747
 Sondrio   28                4.9%          178       216,755             891,123
 Varese    58               10.1%          379       462,354            2,191,668
  Total    576             100.0%         3,477     4,345,418          19,783,296
Energy Management della Regione Lombardia
                 21 edifici
              11.000.000 kWh
                 1.000 tep
Un esempio: Biblioteche
    Domanda di calore totale 58.000.000 kWh/y
Domanda di calore per comune (media): 38.000 kWh/y
Domanda di calore (media per superficie): 200 kWh/m2
                    (0,056 tep/m2 degree days)

Dati energetici per 60 edifici, proxies su 1200 biblioteche,
                      georeferenziati

                            Scuole
   Domanda di calore totale 2.000.000.000 kWh/y
            5300 edifici, georeferenziati
 Domanda di calore per scuola (media): 370.000 kWh/y
Ospedali e strutture sanitarie

                  Indagine condotta ad hoc per BioEnerGIS
         grazie alla collaborazione di Regione Lombardia DG Sanità
Consumi energetici e volumetria scaldata di ca. 150 ospedali (65% degli ospedali lombardi).
Centri sportivi
Informazioni su circa 5000 centri sportivi (palestre,
piscine, …)
Georeferenziati
Per alcuni di questi, disponibili anche informazioni
sul vettore utilizzato (principalmente gas naturale,
ma anche gasolio and g.p.l.)

                                          Edifici commerciali
                               Dati energetici per un piccolo numero
                                                di edifici commerciali.
               Dati Geo-referenziati su 450 grandi centri commerciali
                            e su più di 8000 medi centri commerciali.
                                     Informazioni di tipo commerciale
                                         su singoli centri commerciali.
1. “grigliatura”
 2. verifica spazio
    “libero” all’interno
         della cella
3. densità domanda
       di calore nella
            cella
  4. densità della
   domanda di calore
        nelle 4 celle
          adiacenti
5. disponibilità di
   biomassa nelle
   celle adiacenti
     (distanza in
 funzione del tipo di
      biomassa)
6. Idoneità della cella
                                                         per l’installazione di
                                                               impianto a
                                                         biomassa a servizio
                                                          di utenze termiche
                                                          centralizzate/TLR

scheme of a DH network and its essential parameters
source: LEUCHTWEIS 2009
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