Teleriscaldamento a biomassa: quali prospettive in Italia?
Intervista all’ing. Renzo Capra, l’artefice dello sviluppo di ASM Brescia
Da 37 anni il teleriscaldamento - calore portato a distanza - è presente nelle case degli italiani. La prima applicazione attuata dal comune di Brescia è datata settembre 1972. Il teleriscaldamento viene ricondotto tuttora alla disciplina dei servizi pubblici locali di rilevanza economica, che regolamenta la gestione dei rifiuti urbani, il servizio idrico integrato, la distribuzione di energia elettrica e del gas naturale, la gestione dei sistemi integrati di alloggiamento di reti nel sottosuolo. E’ oggetto di pianificazione pubblica perché definito servizio energetico per la collettività, mentre la gestione e la proprietà variano tra pubblico, privato e misto.
A partire dalle indicazioni definite nella Direttiva 2009/28/CE, si prospetterebbe un futuro di sviluppo per questa tipologia di impianti, in particolare per quelli alimentati a fonti rinnovabili.
Ne parliamo con l’ing. Renzo Capra, l’artefice dello sviluppo di ASM Brescia, la società che insieme ad AEM Milano ha costituto A2A nel 2008.
D. L’entrata in vigore della Direttiva 2009/28/CE del 23 Aprile 2009 che promuove la produzione degli usi termici da rinnovabili, può rappresentare uno stimolo per redigere la disciplina europea e nazionale relativa al teleriscaldamento autonoma e separata rispetto a quella generale dei servizi pubblici locali di rilevanza economica?
R. L’Art. 5 della Direttiva 2009/28/CE del 23 Aprile 2009 sancisce pari dignità del kWh elettrico e termico. In particolare al punto 1 si evince:
“Il consumo finale lordo di energia da fonti rinnovabili in ogni Stato membro è calcolato come la somma:
1a) del consumo finale lordo di elettricità da fonti energetiche rinnovabili;
2b) del consumo finale lordo di energia da fonti rinnovabili per il riscaldamento e il raffreddamento;
3c) del consumo finale di energia da fonti energetiche rinnovabili nei trasporti.”
La questione fondamentale non riguarda tanto la redazione di una disciplina specifica per il teleriscaldamento (a volte l’assenza può rappresentarne un vantaggio perché non crea vincoli!) quanto la definizione di un quadro di riferimento autonomo e preciso per i vettori energetici legati al riscaldamento, al raffreddamento e ai trasporti. Ad esempio, attualmente in Italia si produce biogas: tuttavia in rete viene immessa elettricità e non bio-metano: si passa ancora per l’elettricità!
Nel 2009 il governo tedesco si è liberato dal “vincolo di vettore elettrico” emanando una legge nazionale in cui viene premiato il biogas trasformato in bio-metano. In questo modo, i distributori hanno l’obbligo di acquisto del metano depurato dalla CO2, accettando in rete; in termini di calcolo aggregato viene contabilizzato: bio-metano. In Italia, se venisse concesso l’equivalente di 28 cent/kWh riconosciuto all’energia elettrica prodotta da un impianto a biogas inferiore a 1 MW in corrispondente bio-metano, il produttore riceverebbe circa 1 Euro per m3 di bio-metano prodotto! La differenza di vettore energetico finale condiziona l’andamento dell’efficienza; il bio-metano può essere utilizzato da una centrale combinata che raggiunge un rendimento intorno al 60% anziché utilizzare l’elettricità in motori a scoppio con un rendimento del 30-35%.
D. E’ necessario cambiare la rete, l’essenza dell’energia?
R. Il decentramento dell’offerta energetica presuppone la costituzione e consolidamento di un sistema di reti intelligenti le cosiddette “smart grid” qualificate da un adatto sistema di misure degli scambi “smart meter” e gestito da un mezzo informatico.
La superiorità del teleriscaldamento è dato dalla rete, che rende indipendente l’impianto dalla forma di combustibile utilizzato per la produzione di energia termica: che siano biomasse, fossili, rifiuti, pompe di calore a geotermia, la rete accoglie tutti. La rete della distribuzione del metano ha avuto la stessa dignità della rete elettrica, anche gli stessi obblighi; è quindi fondamentale che venga recepito anche il bio-metano. Si tratta di una rivoluzione nel mercato energetico: la Germania ha pianificato di produrre il 10% di gas metano (circa 10 miliardi di metri cubi/anno) attraverso il bio-metano entro il 2020. L’importanza della rete di metano per la sua opportunità è legato all’accesso e all’allargamento del mercato. Il bio-metano in questa fase di passaggio è necessario che venga incentivato, come merita, per poter essere competitivo.
D. Per il raggiungimento del target del 20% di efficienza entro il 2020, che ruolo può giocare il teleriscaldamento in Italia?
R. La Direttiva impone che ogni Stato membro presenti il piano di azione nazionale entro il 30 giugno 2010 a Bruxelles. Il piano di azione avrà un obiettivo (17% produzione per l’Italia di energia rinnovabile) e una traiettoria (misure di attuazione). Ogni anno gli stati dovranno verificare se il percorso intrapreso viene mantenuto per il conseguimento dell’obiettivo. Enea in collaborazione con Erse sta elaborando una proposta per l’attribuzione dei target e i relativi incentivi. Alcune proiezioni sono state presentate nell’assemblea di Confindustria tenutasi il 25 marzo 2010.
Secondo gli scenari ENEA gli interventi per il miglioramento dell’efficienza energetica negli usi finali dell’energia contribuirebbero oltre il 45% delle riduzioni totali, di cui più del 25% attraverso interventi nel settore residenziale e terziario (figura 1). L’obiettivo efficienza, nel medio periodo, può fornire un contributo superiore a quello previsto con il ricorso alle tecnologie per l’uso delle fonti rinnovabili (che incide per il 22,4%), mentre le tecnologie di generazione a bassa emissione di carbonio sono in Italia ancora lontane dal mercato e complessivamente contribuiscono per meno del 10% sul totale. Le altre misure riguardano ancora l’efficienza, in questo caso dei sistemi di generazione elettrica, in grado di determinare una riduzione per oltre il 10%, e il risparmio energetico (effetto di un uso più razionale dell’energia) che determina una riduzione di emissioni dell’11,6%. La maggior efficienza è attesa nel settore trasporti, nella co-generazione e nell’edilizia.
D. Che tipo di incentivi suggerisce per gli usi termici?
R. Bisognerebbe premiare direttamente la kcaloria come già avviene nell’elettricità, ossia riconoscere un incentivo per ogni kWh termico immesso in rete: che venga pagato il risultato così come avviene nel biogas che produce elettricità. Incentivi meritocratici: se un produttore ha un generatore più efficiente, ha diritto a maggior incentivi di uno a minor efficienza. E’ necessario valorizzare il rapporto biunivoco tra la combustione e l’effetto in energia finale che produce. Una delle forme più efficienti di produzione è la co-generazione. Tuttavia, per una centrale di piccola taglia l’onere non è pagabile; infatti, in un impianto di combustione, che utilizza l’acqua come vettore per sfruttare il 2° principio della termodinamica, c’è l’obbligo di garantire il presidio permanente dell’impianto, che significa la presenza permanenti di 2 operatori 24/24 ore. Piccole centrali di cogenerazione sono consigliabili se funzionano in moduli ORC (Organic Rankine Cycle), con rendimenti più bassi, ma che non necessitano presidi permanenti.
Un’altra variabile determinante per la sostenibilità di un l’impianto di teleriscaldamento è data dall’economia di scala: raddoppiando la potenza di una centrale termoelettrica o di una centrale di rifiuti (termovalorizzatori) il costo aumenta del 50-60%; aumentando progressivamente l’efficienza. Questa variabile va ad incidere notevolmente anche sui costi di gestione.
Nell’impianto di Brescia, del totale del calore prodotto dalla combustione dei rifiuti e biomasse, quasi il 30% va in elettricità e oltre il 40% in calore consegnato alla rete di teleriscaldamento. In inverno la rete richiede sino a 600 MW termici. Ancora una volta la rete è l’elemento strategico. Chiaramente le dimensioni dell’impianto sono proporzionali alla domanda potenziale attesa del territorio di riferimento.
Per lo sviluppo del teleriscaldamento a biomassa legnosa, urge una disciplina chiara ed immediata che favorisca la cura (tagli di curazione, diradamento…) dei boschi presenti sul territorio. Dagli anni ’50, in Italia si è andata via via sostituendo, a fronte di una domanda di energia esponenziale, l’uso della legna per il riscaldamento con il metano, più facile da gestire e più economico. Il bosco maturo va tagliato, non si nutre di CO2, anzi ne produce di più di quanto non ne assorba. Il bosco giovane va curato, potenziato, quando cresce sottrae CO2 in atmosfera. In tal senso, favorire la ricerca e innovazione nella logistica dell’approvvigionamento della legna diventa una priorità; altrimenti anche in presenza di filiera corta (70km.) in montagna il costo di approvvigionamento rimane eccessivo, data la scarsa accessibilità delle vie di comunicazione intra-forestali. Un’altra considerazione: il fattore “lavoro” è rinnovabile: anziché riconoscere la cassa integrazione, sarebbe consigliabile creare posti di lavoro per la cura dei boschi. In Svezia e Finlandia viene prodotto il 60% dell’energia rinnovabile da boschi. Lo Stato italiano dovrà riconoscere prima o poi l’attività di manutenzione dei boschi, come un azione di mitigazione dei cambiamenti climatici.
D. Altra priorità per il raggiungimento del target sugli usi termici è dato dalla definizione di strumenti di misurazione ad hoc?
R. Bisogna che venga riconosciuta uguale dignità tra il contatore di calore e il contatore elettrico. Il contatore di calore ad ultrasuoni dotato di sonde viene utilizzato dalla centrali per misurare l’energia termica. Tuttavia sugli altri usi termici il sistema di determinazione del merito energetico è più complicato. Poter misurare il calore utile fornito all’utenza è fondamentale per raggiungere il target 20-20-20 e il contatore mi permette di misurare anche i risparmi. (sugli usi finali). Gli strumenti di misurazione sono fondamentali per poter riconoscere il merito energetico. Il sistema di misura fiscale italiano non si è ancora adeguato. Per l’acqua e gas il riferimento normativo risale ad una legge di fine ‘800.
D. L’onere delle rete di distribuzione incide dal 50% al 80% del costo di investimento di un impianto di teleriscaldamento. A partire dalla sua esperienza trentennale, un gestore di teleriscaldamento che azioni può intraprendere per ridurre i costi delle reti?
R. La prima raccomandazione: utilizzare bene la rete e la sua potenza con il vettore acqua. L’acqua ha un calore specifico molto elevato. La quantità di calorie che può trasportare un litro d’acqua è ineguagliabile rispetto agli altri liquidi. La natura ha fatto l’acqua perché sia la temperatrice del mondo. Per i nuovi impianti, prestare attenzione alla qualità della costruzione della rete. La potenza della rete è direttamente proporzionale alla differenza della temperatura di andata e di ritorno dell’acqua.
Potenza della rete = (Temperatura H2O di andata – Temperatura H2O di ritorno)x quantità H2O in circolo.
Le temperature standard di ritorno delle sottocentrali dei teleriscaldamenti presenti in Danimarca, Svezia, Norvegia è intorno ai 30°C con una temperatura di andata 95°C. Più si allarga la forbice tra temperatura di andata e ritorno, maggiore è la capacità di trasporto.
Il suggerimento: abbassare la temperatura di ritorno attraverso l’installazione di termosifoni che scaldano con temperature più basse e fornire in ogni sottocentrale una valvola termostatica che blocca la portata della temperatura a 65°C se si potesse fare 55°C, sarebbe meglio.
Nel primo progetto di teleriscaldamento a Brescia che fu avviato nel settembre 1972, la temperatura di mandata era 180°C e la temperatura di ritorno era 100°C perché si voleva risparmiare sulle tubazioni interne alla casa e sui termosifoni. Con il tempo le temperature si sono andate adeguando all’opportunità di minor perdita che si ottengono con le basse temperatura della rete e l’aumento della produzione di elettricità.
La temperatura media del termosifone alta presuppone una rete di teleriscaldamento a temperatura di mandata elevata. Il teleriscaldamento ha due parametri:
Delta P: dato dalla differenza di pressione dell’acqua tra andata e ritorno determina la quantità di elettricità che assorbono le pompe;
Delta T: dato dalla differenza di temperatura determina la capacità di trasporto – funzione diretta (in parte anche il delta P la velocità dell’acqua 3-4 metri/secondo).
Per aumentare l’efficienza della rete e dell’intero sistema di teleriscaldamento, le case devono essere riscaldate con temperatura bassa. Nelle reti svolge un ruolo importante il regolatore di portata e della temperatura dell’acqua di ritorno. Laddove la sottocentrale è di proprietà dell’utente, rimane isola di proprietà del distributore il contatore di calore e la valvola di regolazione di portata e temperatura. La proprietà dello scambiatore dell’utente presuppone che la responsabilità e la manutenzione sia a suo carico.
Ripeto: “La rete deve essere fatta bene, rappresenta più del 50% del costo dell’impianto, ma può durare più di 40 anni.
D. E poter accedere a finanziamenti di medio - lunga durata (15-20 anni), in linea con i tempi di ammortamento dell’infrastruttura?
R. La durata del finanziamento dovrebbe almeno essere tra i 20-25 anni; il problema della durata non è legato all’ammortamento dell’impianto, quanto a dinamiche prettamente finanziarie. L’intervento di adeguamento dovrebbe essere statale, così come avvenne negli anni 50 per le centrali idroelettriche. Dovrebbe esserci quanto meno una linea guida alle banche da parte dello stato per il finanziamento delle specifiche attività della rete di teleriscaldamento.
La rete è il driver strategico da incentivare: una volta attivata la rete, gli impianti a combustione possono essere predisposti per divenire onnivori: cioè che siano adatti a bruciare ciò che conviene sotto i vari aspetti economici e ambientali.
Altro elemento che non facilita lo sviluppo del teleriscaldamento è la lunghezza geografica dell’Italia; il teleriscaldamento urbano è una “prerogativa” padana, dell’Italia del Nord e in ambito montano. Nei comuni appenninici hanno comunque ragione di essere mini reti di teleriscaldamento a biomassa locale.
D. La realizzazione di un impianto esige un’idonea programmazione pubblica e richiede uno stretto coordinamento con la pianificazione urbanistica. Per aumentare l’efficienza di sistema in che modo è possibile integrare il costo delle reti con le altre attività di pubblica utilità già previste dall’amministrazione locale?
R. L’azione di coordinamento nella definizione dei diversi vettori energetici da proporre alla cittadinanza è il primo passo per garantire l’efficienza di sistema. Esempi in questo senso si sono avuti in Valtellina a Tirano, nell’alta Valcamonica, a Ponte di Legno e in molti comuni altoatesini ove la rete di metano non è stata posata. Almeno da una decina di anni, i comuni prevedono all’interno del piano urbanistico il teleriscaldamento. La prima azione che compete al comune è la scelta dei vettori energetici da impiegare. Perché installare diversi vettori? La selezione dei diversi vettori energetici va coordinata ai fini del risparmio.
In un comune non metanizzato, si può “dire no” all’uso del Gpl, delle bombole, a condizione che vi sia il supporto elettrico: usare per cucinare la piastra elettrica ad induzione; l’elettricità dà meno problemi del gas, evita all’utente di effettuare la manutenzione, annulla il rischio scoppi e incedi. A livello economico, inoltre, il distributore del gas non ha grandi interessi a fornire il solo gas per uso cucina; quantomeno si giustifica la fornitura se fornisce anche l’acqua calda. In un comune montano, il teleriscaldatore dovrebbe supportare l’attività di coordinamento del comune.
Perché lasciare le seconde case con il gas, il gpl, il bombolone, quando l’elettricità è un vettore energetico già disponibile? Sono sufficienti 2 vettori: gas -elettricità o teleriscaldamento - elettricità.
A Brescia vi sono esempi di nuovi quartieri dove la rete gas non è stata posata. Il consumo energetico per uso cucina tra gas e elettricità è pressoché analogo perché i rendimenti sono diversi: un piastra ad induzione ha un rendimento del 100%, mentre un piano cottura a gas arriva al 50% circa. Anche il prezzo di acquisto di un piano cottura standard (60x60 cm) è simile: intorno ai 600 Euro. Il vantaggio dell’uso della piastra a induzione è dato dalla facilità nella pulizia, dall’assenza di pericolo e dalla mancata emissione di anidride carbonica e di ossido di azoto.
L’azione di coordinamento del comune è strategica; all’estero sono più organizzati e da tempo impiegano l’energia elettrica in sostituzione del gas metano per uso domestico.
D. In un comune senza alcuna esperienza di aziende municipalizzate, come può nascere un’iniziativa? Che tipo di struttura societaria scegliere?
R. Un imprenditore che decide di avviare una rete di teleriscaldamento privata in un piccolo comune, deve essere in grado di supplire alla deficienze del comune, non volute, ma presenti data la dimensione ridotta. A volte nei piccoli comuni di montagna, il budget non permette di poter contare su un “Energy Manager”. All’imprenditore quindi è richiesta la capacità di offrire un servizio di pubblica utilità che contempli da un lato il servizio post contatore, dall’altro la condivisione di competenza con l’autorità pubblica, visto che la casa è diventata a tutti gli effetti “un’officina energetica”.
La struttura societaria migliore è quella mista pubblico- privato. Le finalità pubbliche devono tener conto del raggiungimento del guadagno ma devono anche fare strategia di coordinamento tra le varie forme di energia.
D. Il teleriscaldamento è un progetto territoriale, oggetto di pianificazione pubblica, che presuppone il consenso dell’amministrazione e degli utenti. Che azioni consiglia per costruire un consenso che permanga indipendentemente dall’avvicendarsi degli amministratori e dei partiti?
R. Tutto è improntato sulla persona. Con il sindaco, l’assessore, il tecnico bisogna collaborare: questa non è una scienza, è un’arte!
Nei comuni di montagna il sindaco spesso ha un’idea meno politica e più amministrativa dell’attività di governo territoriale. Gli amministratori normalmente sono ben predisposti, ma non esperti. L’esperienza va costruita e condivisa. E mi pare che i risultati raggiunti nell’area lombardo valtellinese, nell’area altoatesina, e nel distretto piemontese-valdostano siano più che positivi, come riportato nell’ultima edizione di Biomass Energy Report Edizione 2009 del Politecnico di Milano.
Il teleriscaldatore ha la funzione di insegnare, di introdurre la novità, tenendo conto che ha dei concorrenti. Il gestore dovrebbe essere in grado di dire quanto costa riscaldare con altri vettori e dare le premesse al comune per coordinare gli altri energetici, se concorrenti. Fare considerazioni con il sindaco, il tecnico di modo che siano consci dell’operato del teleriscaldamento, metterli al corrente dei bilanci, dei costi, sono azioni che alimentano la fiducia.
Molto utili le riunioni serali; a Brescia venivano organizzate nelle circoscrizioni; in queste riunioni i tecnici con pazienza rispondevano a tutti gli utenti. La relazione si fonda sulla fiducia e il senso di appartenenza. La trasparenza, la verità è sempre una virtù da portare avanti. Dalla concorrenza e malevolenza non scappano neanche le centrali di teleriscaldamento! Tanto vale rispondere direttamente. Soprattutto un’azienda che fornisce un servizio pubblico, delicato indispensabile, quale il calore, rispondere alla gente è un dovere secondo scienza e coscienza.
Bisogna creare un legame fiduciario con l’utente e mantenerlo. Gli incontri sono fatti per mantenere una relazione di fiducia con l’utente. Fondamentale è il front-end: il funzionario che riceve i clienti e il letturista. Deve essere adatto, paziente, istruito e attento. Soprattutto ai “vecchietti come me” non trattarli male; sono tanti gli anziani. Anche se è di una società in outsourcing, il letturista dovrebbe essere soggetto di aggiornamento, e poter fornire riposte esaurienti. Dopo la crisi finanziaria la banche stanno facendo corsi per gli sportellisti; è il biglietto da visita della Banca. Così anche i tecnici, i letturisti, il centro assistenza di una centrale di teleriscaldamento dovrebbero sempre saper rispondere alle diverse domande degli utenti.
Il ruolo dell’informazione è fondamentale. Ogni anno sarebbe opportuno che la centrale redigesse un depliant destinato agli utenti in cui si spiega come è andato l’anno precedente, descrive le variazioni dei gradi giorno, l’andamento del caldo- freddo. Un informazione molto semplice ed immediata che permetta all’utente di capire meglio il servizio di teleriscaldamento. Soprattutto nei comuni piccoli, l’invito è quello di fidelizzare i residenti, per le seconde case, l’impresa è più difficile. Altro discorso sono gli amministratori di condominio.
D. Un ultimo suggerimento tecnico: per il trattamento dei fumi che sistema propone?
R. Trattamento dei fumi con filtri a manica. Il filtro a manica ha grande capacità di trattenere anche le nano polveri. Più è sporco, più trattiene. La manica pulita è quella che lascia passare di più. Se il numero dei filtri è adeguato, ossia elevato, la percentuale dei puliti è molto bassa: il dimensionamento del filtro deve essere abbondante.
Li metterei su tutti gli impianti indipendentemente dalla potenza installata e pubblicizzerei l’iniziativa con slogan del tipo” A differenza del tuo camino che produce polveri sottili e pm10, noi filtriamo il fumo”. Un filtro a maniche può incidere sino al 25% dell’impianto. Non costa poco e comporta maggior spesa di gestione per il funzionamento. Per questa ragione è importante che intervengano anche i comuni, le regioni. Il PM10 viene prodotto soprattutto da chi brucia la legna, perché la cenere è volatile. Il metano ne produce meno. Usare il filtro a maniche diventa una necessità che permette però di utilizzare anche altri scarti e quindi predisporre gli impianti a diventare onnivori!