Consumo - L`energia

Consumi: L’energia
4.2 L’energia
L’
energia è fondamentale
per il benessere sociale
ed economico: garantisce
le comodità per le persone e la
loro mobilità, ed è essenziale per
le attività industriali e commerciali.
La produzione e l’uso dell’energia
generano però numerose pressioni
ambientali, fra cui l’emissione di
gas serra e di sostanze acidificanti.
Le strategie per ridurre tali pressioni ambientali comprendono
l’uso di fonti energetiche meno inquinanti, il contenimento dei servizi e il miglioramento dell’efficienza
nelle attività che consumano
energia, quali il trasporto o il riscaldamento degli stabili.
In Lombardia, in particolare, il settore residenziale occupa un posto
di rilievo nei consumi energetici
regionali: assorbe circa il 28% di
quelli totali, con una quota pari a
quella del settore dei trasporti e
di poco inferiore a quella del settore dell’industria.
In ambito domestico, l’energia
viene sostanzialmente utilizzata
per consumi finali quali la climatizzazione invernale, la produzione
di acqua calda e gli usi elettrici.
Nel 2004 il fabbisogno energetico
del settore domestico è risultato
pari a 98.000 GWh: si tratta della
quantità totale di energia primaria,
cioè dell’energia ricavata da fonti
naturali convenzionali o da fonti
rinnovabili e che deve essere trasformata, trasportata e distribuita
per soddisfare i consumi finali.
La quota più rilevante del fabbisogno energetico è destinata alla
climatizzazione invernale, soddisfatta per il 77% da gas naturale e
per il 16% da prodotti petroliferi.
Tali valori sono destinati però a
mutare grazie alle politiche di incentivazione all’uso di gas naturale, combustibile a minore impatto
ambientale.
Il fabbisogno di energia elettrica
– che cresce con un tasso medio
annuo del 2% – costituisce circa
un terzo del fabbisogno energetico del settore residenziale. Il consumo medio finale del singolo
cittadino lombardo per il 2004 è
stato di 1.187 kWh, superiore del
4% a quello medio nazionale.
Per quanto concerne la produzione di acqua calda sanitaria si
stima che il fabbisogno energetico
sia di circa 12 GWh/anno, pari al
12% circa del fabbisogno energetico complessivo.
Il settore domestico richiede quindi
particolare attenzione nelle politiche pubbliche, considerate sia la
sua incidenza nel bilancio energetico regionale sia l’importanza
del tema per il benessere dei cittadini.
L’efficienza energetica
delle abitazioni
Il termine efficienza energetica si
riferisce a quella serie di azioni di
programmazione, pianificazione,
progettazione e realizzazione che
permettono – a parità di servizi
offerti – di consumare meno
energia. L’efficienza quindi deve
essere ricercata nel sistema energetico nel suo complesso, lato produzione e lato domanda; per questo
secondo aspetto si parla di effi-
Fonte: ARPA Lombardia, Rete di Punti Energia
Figura 4.6
Il fabbisogno energetico
complessivo del settore domestico
lombardo – 2004
Più della metà della domanda di energia
deriva dal riscaldamento degli edifici ed è
in questo comparto, quindi, che vanno
concentrati gli sforzi maggiori per il
risparmio energetico: incrementi di
efficienza possono derivare sia
dall’ulteriore attenzione ai processi di
combustione sia dal miglioramento delle
tecnologie costruttive dei nuovi edifici.
Figura 4.6
151
Rapporto sullo Stato dell’Ambiente in Lombardia 2005
Fonte: ISTAT
Figura 4.7
Figura 4.7
Il patrimonio edilizio in Lombardia
per dimensione e per epoca di
costruzione – 2001
Nel tempo le scelte costruttive si sono
orientate verso edifici con un numero
crescente di unità abitative, mediamente
con coefficienti di dispersione energetica
inferiori. I piccoli edifici (mono e bifamiliari) partono dal 46% del costruito
precedente al 1919 e oscillano intorno al
32% dal 1972 in poi; la palazzina piccola
(3-15 unità abitative) ha mantenuto nel
tempo una quota costante intorno al
40%. Gli edifici con un numero di unità
abitative superiore a 16 (comprendenti
quindi anche quelli a torre) che prima del
1919 erano circa il 5%, hanno raggiunto
la massima espansione negli anni ‘60 e
’70 attestandosi ad una quota di costruito
del 28% che si è mantenuta poi costante
nel tempo.
152
cienza energetica negli usi finali,
fra i quali ricade la climatizzazione
delle abitazioni.
La Lombardia è intensamente edificata, soprattutto nell’area CentroNord, anche in contesti ambientali
variegati e complessi come le aree
montuose e lacustri delle province
di Bergamo, Brescia, Como e
Varese.
Il territorio regionale è stato caratterizzato da una crescita intensa
delle unità abitative in modo particolare nel periodo 1951-1991. In
seguito, la crescita ha subito un
rallentamento provocato sia dalla
saturazione del territorio sia da
una maggiore attenzione alle realtà
ambientali da parte delle
Amministrazioni municipali, che
non hanno ritenuto sostenibile
un’ulteriore espansione dell’edificato. Nel periodo 1991-2001 sono
state costruite infatti 273.000 abitazioni, contro le 384.000 del de-
cennio precedente; è probabile
che in tutte le aree urbane – nel
prossimo futuro – l’attività edilizia
si concentri negli interventi di manutenzione o ristrutturazione, privilegiando la sostituzione di edifici
in disuso o la nuova edificazione
in aree industriali dismesse.
Il parco edilizio lombardo – che
alla fine del 2001 aveva superato
i 4 milioni di unità abitative – è
caratterizzato da differenti tipologie costruttive associabili a determinati periodi storici.
Un elemento importante per valutare l’efficienza energetica degli
edifici è la data di costruzione;
essa infatti determina fortemente
le tecniche costruttive, i materiali
impiegati e specialmente la tipologia dell’involucro edilizio, che
costituisce la superficie di confine
dell’edificio ed è determinante
negli scambi di energia termica fra
l’interno e l’esterno.
La costituzione dell’involucro edilizio nei suoi vari elementi è estremamente varia perché nel corso
degli ultimi secoli il modo di costruire si è progressivamente modificato, mantenendo forme
tradizionali di esecuzione ed aggiungendo sempre nuove tecnologie di realizzazione. Le successive
stratificazioni tecnologiche insieme
con la singolarità di ogni progetto
costruttivo – che costituisce un
episodio a sé con specifici vincoli,
opportunità e costi sostenibili –
ha prodotto nel tempo la presenza
di un patrimonio edilizio caratterizzato da classi di efficienza energetica molto difformi.
Le tipologie costruttive delle pareti perimetrali, che hanno caratterizzato il modo di costruire in
diverse epoche ed in diverse zone
della Lombardia, variano ad
esempio dall’antico ruolo di parete portante a quello di parete di
tamponamento esterno – con esiti
non sempre soddisfacenti dal punto
Consumi: L’energia
di vista del controllo del clima interno – all’uso di pareti prefabbricate, introdotto in particolare
nel periodo 1946-1970.
Il tema del contenimento dei consumi energetici degli edifici è entrato con sistematicità nell’agenda
legislativa con la L. 10/1991, che
stabilisce e rende obbligatorio l’isolamento termico degli edifici di
nuova costruzione e promuove
quello degli edifici esistenti: la
norma richiede un aumento del
grado di isolamento dell’involucro
per ridurre le dispersioni di calore
verso l’esterno, e l’aumento dell’inerzia termica dell’edificio per
migliorare il comfort ed il rendimento energetico complessivo.
Entrambe queste prescrizioni hanno
risvegliato l’interesse verso la muratura portante come sistema strutturale nelle nuove costruzioni, che
costituiscono circa il 7% del patrimonio edilizio della regione.
Un altro parametro che determina
i consumi energetici è la taglia dell’edificio, da cui dipende il rapporto fra superficie disperdente
dell’involucro e volume interno riscaldato (S/V) e, quindi, il fabbisogno specifico di energia.
Quest’ultimo indica la richiesta
energetica per metro quadrato di
pavimento all’anno, necessaria per
il riscaldamento: a parità di tecnologia costruttiva una villetta ha
un maggior rapporto S/V ed un
maggior fabbisogno specifico rispetto ad un più compatto edificio
a torre.
In Lombardia si osserva che:
- la maggior parte del parco edilizio è costituita da edifici di piccola taglia (villette e palazzine
piccole), anche se si registra la
tendenza alla diminuzione delle
nuove unità abitative mono e bifamiliari; per questi edifici il rapporto S/V è alto e sfavorevole al
risparmio energetico;
- le palazzine piccole (3-15 unità
abitative) si sono rapidamente affermate a partire dagli anni ’80
particolarmente nella tipologia
delle villette a schiera che, specie
se sfalsate, hanno un fattore di
forma S/V ed un comportamento
energetico più vicino alle villette
isolate che alle palazzine tradizionali, e quindi poco favorevole
al risparmio energetico;
- le palazzine grandi e gli edifici
a torre, che rappresentano poco
meno del 30% del patrimonio edilizio regionale, garantiscono un
rapporto S/V più favorevole al risparmio energetico.
Il miglioramento delle tecnologie
edilizie, l’accresciuta attenzione
per il risparmio energetico a seguito degli shock petroliferi e la
dismissione degli edifici più vecchi
– oggi ristrutturati o ricostruiti –
hanno determinato nel tempo un
netto miglioramento della qualità
dell’edilizia residenziale sotto il
profilo energetico: infatti il valor
medio di fabbisogno energetico
dell’intero parco edilizio lombardo
è diminuito nel corso del XX secolo quasi del 30%.
Fra le prime misure tecniche relative al settore energetico attivate
dalla Regione Lombardia vanno
citate quelle contenute nel Piano
d’Azione sotteso al Libro Azzurro
Fonte: ISTAT
Figura 4.8
Le classi di edifici del patrimonio
edilizio residenziale in Lombardia –
2001
Il 39% delle abitazioni appartiene ad
edifici della classe “palazzina piccola” e,
insieme con le abitazioni in villetta (34%),
costituiscono i tre quarti dell’intero parco
lombardo; la taglia della grande
maggioranza delle abitazioni costituisce
quindi un fattore poco favorevole alla loro
efficienza energetica.
Figura 4.8
153
Rapporto sullo Stato dell’Ambiente in Lombardia 2005
Figura 4.9
Fabbisogno specifico di energia
delle abitazioni lombarde
Il fabbisogno energetico specifico medio
(espresso in kWh/m2 anno) evolve in
funzione dell’epoca di costruzione per
tutte le tipologie di edificio considerate. Il
fabbisogno energetico massimo
caratterizza le villette più antiche (anteriori
al 1919) con un valore di 249 kWh/m2
anno, mentre il minimo si presenta per gli
edifici a torre degli anni ‘90, che
richiedono in media 81 kWh/m2 anno.
Fonte: ISTAT
154
della mobilità e dell’ambiente: esse
riguardano prevalentemente il miglioramento tecnologico di tutti
gli impianti che producono emissioni in atmosfera, sia per favorire
l’abbattimento immediato degli inquinanti che per favorire un cambiamento dei comportamenti, i cui
effetti saranno visibili nel lungo
periodo.
Nel quadro dei provvedimenti strutturali intesi a migliorare l’efficienza
energetica delle abitazioni la
Regione Lombardia con la L.R. 39
del 21 dicembre 2004 ha posto limiti più stringenti alle dispersioni
massime ammesse per gli edifici
di nuova costruzione o coinvolti
in ampie ristrutturazioni. La norma
regionale richiede che i limiti alle
dispersioni massime vengano ridotti del 25% rispetto a quanto
Figura 4.9
previsto dalla normativa nazionale
e che sia modificato il calcolo delle
volumetrie al fine di favorire un
maggior isolamento delle costruzioni; impone inoltre la revisione
dei regolamenti edilizi da parte
dei Comuni al fine di ottemperare
ai dettami della legge.
Risparmio energetico
e fonti rinnovabili
Per ottenere un consistente risparmio energetico negli edifici
destinati ad uso residenziale o terziario è necessario un approccio
integrato che tenga conto, oltre
che della qualità di isolamento termico dell’involucro, anche di altri
fattori; fra questi, gli impianti di
riscaldamento e di raffrescamento,
l’energia usata per la climatizzazione, gli impianti di illuminazione,
l’esposizione e l’orientamento dell’edificio, il recupero di calore,
l’apporto di calore dal sole e da
altre fonti di energia rinnovabili.
In fase di progettazione e posizionamento degli edifici è basilare
considerare i vincoli bioclimatici
ed ecologici esistenti in relazione
allo sfruttamento di energie rinnovabili, adottando strategie coordinate in materia di riscaldamento
e condizionamento.
Gli edifici con elevato grado di coibentazione hanno fabbisogni energetici inferiori anche del 50%
rispetto ad edifici analoghi ma convenzionali; questo risultato viene
ottenuto con tecniche quali l’ottimizzazione dei sistemi di esposizione solare passiva, lo sfruttamento
dell’energia radiante naturale, il
raffrescamento naturale ed il controllo dell’irradiazione e dell’abbagliamento solare.
L’adozione di sistemi di captazione attivi e di impianti ad alta
efficienza può ulteriormente ridurre il fabbisogno di energia
anche di un quarto, rispetto ad
un edificio tradizionale. Anche
Consumi: L’energia
negli edifici già esistenti, le cui
caratteristiche fisiche ed architettoniche non possono essere modificate, esiste comunque un
notevole potenziale di risparmio
se le condizioni favorevoli vengono adeguatamente sfruttate: per
questo già la L. 10/1991 assegnava
un ruolo prioritario alle Pubbliche
Amministrazioni per la diffusione
di fonti di energia rinnovabile o
assimilate nei propri edifici.
A tutt’oggi, il solo contributo veramente apprezzabile delle fonti
rinnovabili al bilancio energetico della Lombardia è rappresentato dalla produzione
idroelettrica di energia, che ha
ormai saturato le fonti disponibili per impianti di grandi e
medie dimensioni; è prevedibile
nei prossimi anni un incremento
nell’uso delle fonti rinnovabili,
attribuibile in gran parte allo
sfruttamento di biomassa e rifiuti nonché dell’energia solare.
L’utilizzo delle fonti rinnovabili di
energia è spesso collegato all’uso
finale e coinvolge quindi direttamente l’edilizia residenziale, sia
per l’utilizzo del calore sia perché
si tratta d’impianti situati direttamente presso l’utenza.
La politica di utilizzo dei rifiuti e
delle biomasse agricole e forestali,
per la produzione di energia elettrica e calore si sta rivelando interessante per alimentare reti di
teleriscaldamento per edilizia residenziale o terziario, anche per
impianti di dimensioni ridotte,
adatti per piccoli centri abitati in
zone agricole o boschive.
La tecnologia per l’utilizzo termico
dell’energia solare ha raggiunto
maturità ed affidabilità tali da farla
rientrare tra i modi più razionali
e puliti per scaldare l’acqua o l’aria
nell’utilizzo domestico e produttivo: la radiazione solare – nonostante la scarsa densità che
raggiunge valori massimi di circa
Fonte: ARPA Lombardia, Rete di Punti Energia
1 kW/m2 – resta la fonte energetica più abbondante e pulita sulla
superficie terrestre. Il rendimento
dei pannelli solari è aumentato del
30 % circa nell’ultimo decennio,
rendendo commercialmente competitive le applicazioni nell’edilizia, nel terziario e nell’agricoltura;
l’applicazione più comune è rappresentata dal collettore solare termico posto sul tetto ed utilizzato
per scaldare l’acqua sanitaria.
Le fonti energetiche rinnovabili
saranno sempre più chiamate a
dare un contributo sostanziale alla
riduzione dei gas climalteranti e
sono pertanto oggetto di particolare attenzione anche da parte
della Commissione Europea, che
di recente ha diffuso il Libro bianco
Energia per il futuro: le fonti energetiche rinnovabili. In questo documento la Commissione auspica
lo sviluppo di una strategia comunitaria sul fronte delle energie
rinnovabili, indicando un obiettivo di raddoppio del loro peso
sul totale delle fonti energetiche
entro il 2010 (e questo è anche
uno degli obiettivi nazionali per
ridurre le emissioni di gas ad effetto serra inclusi tra le misure
per l’applicazione del Protocollo
di Kyoto).
Figura 4.10
Figura 4.10
Evoluzione del fabbisogno specifico
di energia del parco edilizio
lombardo
Considerando l’intero patrimonio edilizio
residenziale, la quantità media annua di
energia primaria richiesta per unità di
superficie è diminuita del 30% circa,
passando da 226 kWh/m2 anno nel 1919
a 162 kWh/m2 anno nel 2001.
155
Rapporto sullo Stato dell’Ambiente in Lombardia 2005
Impianti ad
energia solare
Impianti
m2 installati
MWh/anno
producibili
Investimenti (€)
solare fotovoltaico
622
26.601
3.784
2.010
12.465.144
solare termico
921
11.101
8.720
1.897
2.912.860
Tabella 4.3
Fonte: Regione Lombardia
Tabella 4.3
Produzione di energia elettrica e
termica da energia solare in
Lombardia
Gli investimenti impiegati nella
promozione di sistemi per la produzione di
energia con il solare fotovoltaico sono
stati molto superiori a quelli impiegati per
il solare termico. La scelta è derivata
soprattutto dal differente costo
d’investimento necessario a produrre un
kWh di energia per ogni anno di vita
dell’impianto, pari a 3,3 € per l’energia
elettrica da processo fotovoltaico e a 0,33
€ per l’energia solare-termica.
156
CO2 evitata
(t/anno)
Considerato che tra i vari ostacoli
a un maggior ricorso a talune
energie rinnovabili vi sono gli elevati costi di investimento iniziali
rispetto ai cicli convenzionali, a
partire dal 2001 la Regione
Lombardia – nell’ambito di un più
ampio piano di incentivazioni per
l’uso razionale dell’energia – ha
finanziato una serie di iniziative
per l’utilizzo dell’energia solare sia
per la produzione diretta di calore
sia per quella di energia elettrica
tramite moduli di conversione fotovoltaica.
Per quanto concerne l’energia solare termica, stante l’attuale regime di sostegno, il Programma
Energetico Regionale – approvato
con D.G.R. 12467 del 21 marzo
2003 – prevede per la Lombardia
uno sviluppo al 2010 di 25.000
m2 di collettori installati; l’energia
primaria risparmiabile, in base a
questa ipotesi, è pari a circa 5.000
tep (tonnellate di petrolio equivalente). Nell’ipotesi che il regime
di sostegno avviato dal Ministero
dell’Ambiente e della Tutela del
Territorio con il programma dei
10.000 tetti fotovoltaici continui
per almeno 5 anni, si ipotizza per
l’energia solare fotovoltaica la
messa in rete di 6 GWh. Come
obiettivo a lungo temine il programma pone inoltre la messa in
rete di ulteriori 10 GWh, per un
equivalente in energia primaria
complessiva pari a 4.000 tep.
Proprio per promuovere l’uso dell’energia solare nella produzione
di calore domestico e di energia
elettrica, nell’ultimo quinquennio
la Regione Lombardia ha deciso
investimenti e realizzato azioni.
Nel settore del solare fotovoltaico
gli investimenti sono stati di circa
12,5 milioni di euro, per un totale di 26.601 m2 di collettori, in
buona parte già installati; a regime i corrispondenti 622 impianti
saranno in grado di produrre annualmente 3.874 MWh di energia
elettrica, evitando emissioni annuali di gas climalteranti per 2.010
t di CO2 equivalenti, contribuendo
a contrastare l’effetto serra.
Nel solare termico gli investimenti
sono stati di poco inferiori ai 3
milioni di euro, per una superficie di pannelli installati di 11.101
m2; i corrispondenti 921 impianti
saranno in grado di produrre annualmente circa 8.720 MWh di
energia termica e di evitare emissioni di gas serra per un totale
stimato in 1.897 t di CO2 equivalenti all’anno.