I sistemi informativi a supporto dello sviluppo energetico sostenibile
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“La nostra geomatica quotidiana”
Torino - 19/04/2013
Museo Regionale di Scienze Naturali
I sistemi informativi a supporto dello sviluppo
energetico sostenibile
ing. Stefano Caon
Regione Piemonte
Direzione Innovazione, Ricerca e Università
Settore sviluppo energetico sostenibile
1
Prospettive e trend a livello mondiale
Tmedia globale – concentrazione CO2
Proiezioni aumento Tmedia globale
Fonte: NASA GISS, CDIAC NOAA ESRL
Fonte: IPCC 2007
2
Prospettive e trend a livello mondiale
Trend aumento domanda di energia
Trend produzione mondiale
petrolio + gas naturale
~ 2010
Fonte: IEA – World Energy Outlook 2011
Fonte: ASPO (Associazione per lo Studio del Picco del petrolio)
3
L’energia nell’Unione Europea
Grado di dipendenza energetica dell’UE dall’import di energia (2009)
Fonte: EUROSTAT maggio 2011
4
L’energia nell’Unione Europea
Suddivisione dei consumi finali per settore nella UE (2009)
27%
33%
Edifici residenziali
Terziario
Agricoltura
Industria
13% Trasporti
2%
25%
Fonte: EUROSTAT maggio 2011
5
La strategia energetica dell’Unione Europea
Dicembre 2008: “Pacchetto Clima – Energia”
Pacchetto molto articolato di proposte politiche, che impegna gli
Stati membri a raggiungere importanti obiettivi entro il 2020
Introduce sei nuovi strumenti legislativi per tradurre in pratica gli
obiettivi al 2020 (Direttiva Emission Trading 2009, Direttiva CCS 2009,
Direttiva FER 2009, etc.)
Comunicazione “Limitare il surriscaldamento dovuto ai
cambiamenti climatici a + 2 Gradi Celsius”
Ha trovato conferma nella “Strategia Europa 2020” per una crescita
intelligente, sostenibile e inclusiva nella quale l’energia figura fra i
settori prioritari
6
La strategia energetica dell’Unione Europea
-20%
ENERGIA PRIMARIA
(rispetto allo scenario tendenziale)
20%
ENERGIA DA FER
(obiettivo vincolante!)
-20%
GAS SERRA (rispetto al
1990)
10% ENERGIA DA FER NEI TRASPORTI
7
La strategia energetica dell’Unione Europea
Trend di crescita delle fonti energetiche rinnovabili al 2020: si attende una forte
crescita di eolico e solare (per produzione di energia elettrica) e delle biomasse (per
produzione di energia termica)
Fonte: Commissione Europea
8
La strategia energetica dell’Unione Europea
Proiezione consumi di energia primaria (3 scenari: BAU 2007, proiezione 2009,
obiettivo -20% al 2020)
Fonte: Commissione Europea
9
La strategia energetica dell’Unione Europea
VERSO LE SMART GRIDS e le SMART COMMUNITIES: per un
pieno sfruttamento dell’energia rinnovabile (non
programmabile), generazione distribuita, evoluzione utenti da
“consumers“ a “prosumers” richiesta sempre una maggiore
presenza di sistemi ICT per la gestione intelligente delle reti e
dell’energia
10Il “burden sharing”
Direttiva Consumo di energia da fonti rinnovabili
(FER) al 2020:
2009/28/CE consumi di energia elettrica da FER (FER-E) +
consumi di FER per riscaldamento e
raffrescamento (FER-C) + consumi di FER per il
trasporto (FER-T) + consumi di altre forme di
energia rinnovabile prodotte all’estero e
consumate in Italia
OBIETTIVO
ITALIA
CFL (consumo finale lordo) al 2020:
17 %
Consumi per riscaldamento e raffreddamento in
tutti i settori + consumi elettrici + consumi per
tutte le forme di trasporto
d.m. 15
marzo 2012
(“burden
sharing”)
OBIETTIVO
PIEMONTE 15,1 %
11L’energia da rinnovabili in Italia
Per quanto riguarda le rinnovabili elettriche (FER-E) l’obiettivo
che l’Italia si è data per il 2020 con il Piano d’Azione Nazionale
per le Fonti Rinnovabili (PAN) sembra di agevole raggiungimento
(siamo al 25% attuale contro il 29% previsto al 2020 forte
crescita in questi anni)
La vera sfida è:
sulle rinnovabili termiche (FER-C) (ossia l’energia termica
prodotta con le fonti rinnovabili per riscaldamento e
raffrescamento): solare termico, biomasse, energia prodotta
dalle pompe di calore (aerotermica, idrotermica,
geotermica) ;
sull’efficienza energetica (per ridurre il denominatore
dell’obiettivo):
Fonte: PAEE
2011
12L’energia da rinnovabili in Italia
Ad esempio per le rinnovabili termiche il PAN prevede:
Per il solare termico, un incremento da 27 ktep (2005) a 1.400
ktep (2020);
Per le biomasse, un incremento da 1.665 ktep a 5.520 ktep;
Per l’energia termica prodotta dalle pompe di calore, un
incremento da 212 a 2.500 ktep;
Per l’obiettivo sui trasporti, siamo allo 0,87% del 2005 a fronte
del 10% da raggiungere al 2020;
13L’energia elettrica da FER in Piemonte
Piemonte: 2a Regione in Italia per
potenza installata (9,3% del totale)
e 3a Regione per produzione di
e.e. da FER (GSE 2011)
Impianti idroelettrici: 2571,6 MW, (esclusi
pompaggi) 6.575,4 GWh, ca. 14%
dell’energia idroelettrica in Italia (dic. 2011)
Impianti fotovoltaici: 36.053 impianti,
1.397,3 MW (ca. 1.537 GWh), 5a regione in
Italia per potenza installata (apr. 2013)
Biomasse: 175,4 MWe, 807,3 GWh (dic.
2011)
Fonte: GSE S.p.A. Eolico: 14,4 MW, 21,7 GWh (dic. 2011)
14Il “burden sharing” in Regione Piemonte
Obiettivo FER Regione Piemonte %
Anno iniziale di
riferimento
2012 2014 2016 2018 2020
9,2 11,1 11,5 12,2 13,4 15,1
Consumi da FER in
Anno iniziale
Regione di riferimento
Piemonte FER-E FER-C Totale
2020 732,2 990,5 1.723
Anno iniziale di rif. 601 487 1.088
Incremento ktep 131 504 635
Incremento % 22 103 58
Fonte: d.m. 15 marzo 2012 15Verso il nuovo Piano energetico regionale
Strumenti
Incentivi
Azioni normative
Accordi, protocolli
Indirizzo e coordinamento
EE.LL.
Azioni di sistema
Promozione “best practices”
Formazione/informazione
Monitoraggio sviluppo FER ed
efficienza
Semplificazione amm.vaI sistemi informativi regionali per l’efficienza energetica in edilizia
Legge regionale del 28 maggio 2007, n. 13
d.g.r. 35-9702/2008
(Controllo degli d.g.r.45-11967/2009
impianti termici) (Integrazione
delle FER negli
edifici)
d.g.r. 46-11968/2009
(Requisiti minimi
del sistema SICEE: Sistema
edificio – Informativo per
SIGIT: Sistema impianto) la Certificazione
Informativo Gestione Energetica degli
d.g.r. 43-11965/2009
Impianti termici Edifici
(Certificazione
energetica degli
edifici)
17La riqualificazione energetica degli edifici esistenti
• Direttiva 2010/31/UE sull’efficienza energetica (“recast” della direttiva
europea sul rendimento energetico in edilizia del 2002): è necessario
predisporre interventi più concreti al fine di realizzare il grande potenziale di
risparmio energetico nell’edilizia, tuttora inattuato…”
• Ad. es. D.g.r. 46/2009: entro il 31/12/2016 gli edifici di dimensioni maggiori (u.
ab. > 50 per residenziale e V > 10.000 m3 per altre tipologie) con fabbisogno
annuo elevato di energia primaria per il riscaldamento (> 200 kWh/m2 per
residenziali, > 70 kWh/m3 per le altre tipologie) devono realizzare interventi in
grado di ridurlo di almeno il 35%
18La riqualificazione energetica degli edifici esistenti
ACE suddivisi per classe regionale
Piemonte DUE ANNI DI CERTIFICAZIONE
(dati aggiornati a maggio 2012)
A+ 0,30 %
A 1,02 %
B 6,34 %
C 16,81 %
D 19,47 %
E 14,85 %
F 12,63 %
G 17,47 %
NC 11,12 %
Limite normativo nuove costruzioni 19La corretta localizzazione degli impianti FER elettrici
Linee guida nazionali per impianti a fonti rinnovabili (d.m. 10 settembre 2010):
possibilità per le Regioni di definire aree non idonee per alcune tipologie di
impianti FER
Piemonte: D.g.r. n. 3-1183 del 14 dicembre 2010
“Individuazione delle aree e dei siti non idonei
all’installazione di impianti fotovoltaici a terra…” Fotovoltaico
Obiettivo: conciliare le politiche di tutela dell’ambiente e
del paesaggio, del territorio rurale e delle tradizioni
agroalimentari locali con quelle di sviluppo e
valorizzazione delle fonti rinnovabili
20La corretta localizzazione degli impianti FER elettrici
Aree non idonee
1) Aree sottoposte a tutela del paesaggio e del patrimonio storico, artistico e
culturale (d.lgs. 42/2004 e Piano Paesaggistico regionale)
2) Aree protette
3) Aree in dissesto idraulico e idrogeologico
4) Aree agricole:
• Terreni classificati dai PRGC vigenti a destinazione d’uso agricola e naturale e
ricadenti nella I e II classe di capacità d’uso del suolo
• Terreni agricoli vitati destinati alla produzione di prodotti DOCG e DOC
• Terreni agricoli irrigati con impianti irrigui a basso consumo idrico realizzati con
finanziamento pubblico
21La corretta localizzazione degli impianti FER elettrici
Linee guida nazionali per impianti a fonti rinnovabili (d.m. 10 settembre 2010):
possibilità per le Regioni di definire aree non idonee per alcune tipologie di
impianti FER
Piemonte: D.g.r. n. 6-3315 del 30 gennaio 2012
“Individuazione delle aree e dei siti non idonei
all’installazione ed esercizio di impianti per la Biomassa
produzione di energia elettrica alimentati da
biomasse…”
Obiettivo: conciliare le politiche di tutela dell’ambiente e del
paesaggio, del territorio rurale e delle tradizioni
agroalimentari locali con quelle di sviluppo e valorizzazione
delle fonti rinnovabili
22La corretta localizzazione degli impianti FER elettrici
Aree non idonee
1) Aree sottoposte a tutela del paesaggio e del patrimonio storico, artistico e
culturale (d.lgs. 42/2004 e Piano Paesaggistico regionale)
2) Ambiente e aree protette (Comuni in “Zona di piano” per qualità aria, aree
con elevato carico azotato)
3) Alcune tipologie di aree agricole (terreni irrigui con impianti basso consumo,
prima o seconda classe di capacità d’uso, comuni elevato carico zootecnico…)
4) Alcune tipologie di aree forestali (es. popolamenti forestali per la raccolta dei
semi, boschi oggetti di miglioramenti forestali realizzati con contributi pubblici,
aree boscate costituenti habitat di interesse comunitario, etc.)
5) Aree in dissesto idraulico e idrogeologico
23Il ruolo dei sistemi informativi per lo sviluppo energetico sostenibile
I sistemi informativi possono consentire ai “decision maker” della Pubblica
Amministrazione di disporre di una base di conoscenza territoriale a supporto del
processo di definizione e attuazione delle strategie, dei piani e dei programmi in
materia energetica (Strategia Energetica Regionale, nuovo PEAR, etc.) e di strumenti
che possono, ad es., permettere un continuo monitoraggio delle politiche e delle
azioni messe in campo, di effettuare controlli sull’applicazione degli obblighi
normativi cogenti, di semplificare/facilitare i procedimenti autorizzativi, di stabilire
le priorità di intervento, etc…
24Servizi GIS per la corretta localizzazione impianti FER
Servizi GIS a supporto dei procedimenti autorizzativi degli impianti FER
L’individuazione delle aree non idonee per gli impianti FER per energia elettrica (ad
oggi: FV e biomassa) rende necessaria la realizzazione di strumenti web GIS a
supporto degli utenti interessati e delle fasi di istruttoria, per la consultazione e l’analisi
dei livelli informativi che concorrono a definire tali aree.
Attività necessarie: analisi dei dati geografici di riferimento, eventuale creazione di
livelli informativi mancanti oppure non ancora completamente strutturati,
realizzazione del servizio web GIS.
Attraverso l’analisi e l’utilizzo incrociato di informazioni geografiche in possesso della
PA si potrebbero inoltre realizzare analoghi servizi per l’individuazione:
- delle “aree vocate”, ovvero aree interessate da siti produttivi dismessi che risultano
da di interesse per l’installazione di impianti o per l’insediamento di siti produttivi per
la filiera energetica;
- delle “aree critiche” ai fini della connessione degli impianti di produzione di energia
da FER alla rete elettrica, a causa di situazioni di congestione, sovraccarico, carenza di
capacità della rete.
25Valutazione del potenziale di sviluppo delle FER: il progetto RENERFOR
“Iniziative di cooperazione per lo sviluppo delle fonti
di energia rinnovabili (bosco ed acqua) nelle Alpi
Occidentali, il risparmio energetico e la riduzione delle
emissioni di gas ad effetto serra”
Programma di cooperazione transfrontaliera tra Italia
e Francia “Alcotra” 2007-2013
Mediante IPLA è in fase di predisposizione un software, che costituirà uno
dei deliverable del progetto, volto a quantificare in aggregati areali liberamente
individuati (il territorio di un Comune o di più Comuni) la biomassa forestale ritraibile
sotto forma di cippato, legna da ardere e di legno da opera, con conseguente
definizione del contenuto energetico della risorsa a un dato tasso di umidità.
In generale, si rende ad es. opportuna la predisposizione di strumenti GIS di supporto
alle decisioni per la scelta e la localizzazione ottimale di impianti a biomassa (diversi
strati informativi: disponibilità biomassa forestale, residuale, reflui zootecnici, etc. e la
localizzazione delle utenze energetiche civili/industriali “filiera corta”) 26Il catasto energetico
• previsto dalla d.g.r. 43-11965, provvedimento attuativo della l.r. 13/2007 sul
rendimento energetico in edilizia;
• database da realizzarsi nell’ambito del SICEE;
• dovrà contenere i dati di fabbisogno energetico standard (dati tratti dall’attestato
di certificazione energetica) e i dati di consumo reale, determinati dalle bollette
energetiche (consumi di combustibili fossili e/o energia elettrica, energia da fonti
rinnovabili);
Immagine
fornita da CSI
Piemonte
27Il catasto energetico
• dovrà quindi integrare su base territoriale i dati raccolti e gestiti dai sistemi
regionali SICEE e SIGIT con i dati relativi ai consumi;
• gli edifici della cartografia catastale (Sigmater – Sistema Informativo regionale
dei dati catastali) possono essere assunti come “nucleo fondante” del catasto
energetico poiché sono le espressioni territoriali dei riferimenti catastali su cui si
possono far appoggiare i dati provenienti dal SICEE e dal SIGIT per costruire
un’unica base di conoscenza a livello regionale.
Immagine
fornita da CSI
Piemonte
28Il catasto energetico
Finalità del catasto energetico (3D?)
• integrazione informazioni (in parte già disponibili) con una base cartografica;
• consentire una piena conoscenza per la PA (e, a certe condizioni, per gli
“stakeholder” interessati) del parco edifici esistenti al fine di effettuare:
• una corretta programmazione delle misure e delle azioni a sostegno
dell’efficienza energetica e all’integrazione delle FER negli edifici, attraverso
l’individuazione delle priorità di intervento;
• un monitoraggio degli effetti delle azioni e delle misure intraprese;
• un controllo “di primo livello” sulla verosimiglianza/correttezza della
valutazione della prestazione energetica degli edifici effettuata dal
certificatore energetico;
• uno strumento per valutare e gestire nuove possibilità di incentivo/
disincentivo in campo energetico (ad es. correlare le tasse sugli immobili
anche alla loro prestazione energetica);
• …
29Strumenti di stima del fabbisogno del parco edilizio esistente
Attività svolta da CSI Piemonte in collaborazione con PoliTO
• utilizzati gli output del Progetto “TABULA”: finanziato nell’ambito del
programma europeo “Intelligent Energy Europe” creazione di una struttura
armonizzata delle tipologie edilizie europee (con focus su edifici residenziali);
• TABULA ha permesso di sviluppare per ogni Paese partecipante la “Tipologia
Edilizia Nazionale” insieme di edifici residenziali “modello” con caratteristiche
energetiche tipiche (ciascun edificio-tipo rappresenta un determinato periodo di
costruzione e una determinata dimensione);
• TABULA ha analizzato anche due livelli di riqualificazione dell’edificio-tipo:
- riqualificazione “tipica”
- riqualificazione “avanzata” (migliori tecnologie disponibili)
-I risultati del progetto permettono l’effettuazione di “analisi di scenario” per i
decisori politici e utile anche, ad es., come base di partenza per i consulenti
energetici
30Strumenti di stima del fabbisogno del parco edilizio esistente
Carta Tecnica di Torino
(geometrie, numero di Stima fabbisogno
piani, volumetrie) + dati energetico edifici
sull’epoca di costruzione
esistenti
(censimento 2011)
Parametri
progetto Immagine fornita
TABULA da CSI Piemonte
31La stima del potenziale fotovoltaico delle coperture degli edifici
L’applicazione più idonea per gli impianti solari (fotovoltaici ma anche
termici) è quella che prevede la loro installazione sulle coperture degli
edifici e, più in generale, l’installazione sulle superfici disponibili degli stessi,
anche in sostituzione di elementi architettonici (solare integrato), opachi
e/o trasparenti
32La stima del potenziale fotovoltaico delle coperture degli edifici
• CSI Piemonte e Centro Ricerche Edison studio finalizzato a individuare le
strutture residenziali e commerciali sfruttabili per l’installazione di questi impianti
• Utilizzati dati Lidar su Torino e Vercelli e shape file con le falde dei tetti
• Elaborazioni Geomodel su dati Lidar
Perdite di producibilità
dovute a ombreggiamenti
Area di tetto utilizzabile (tolte le
zone ombreggiate)
Immagini fornite
da CSI Piemonte 33La stima del potenziale fotovoltaico delle coperture degli edifici
• Strumento utile per l’individuazione delle superfici sfruttabili e per un pre-
dimensionamento di massima o per analisi sul potenziale complessivo del
solare a livello territoriale
kWp installabili per ogni segmento
di tetto
Producibilità annuale per ogni
segmento di tetto
Immagini fornite
da CSI Piemonte 34La stima del potenziale fotovoltaico delle coperture degli edifici
• Plugin per consultazione dati: ricerca per indirizzo, consultazione potenziale
solare singola falda …
35Si ringrazia CSI Piemonte per la collaborazione!
GRAZIE DELL’ATTENZIONE !
Ing. Stefano Caon
Regione Piemonte
Settore Sviluppo energetico sostenibile
Corso Regina Margherita, 174 – Torino
Tel. 011-4321411
Fax: 011-4324961
Settore.sviluppoenergetico@regione.piemonte.it
stefano.caon@mail.regione.piemonte.it
http://www.regione.piemonte.it/ambiente/energia/home.htm
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