Efficienza e Risparmio Energetico

CHE DIFFERRENZA C’E’ TRA EFFICIENZA ENERGETICA E RISPARMIO ENERGETICO?

I concetti di “efficienza” e di “risparmio energetico” sono spesso confusi tra loro; ha senso dunque stabilire i confini dei domini di pertinenza per entrambi e fare un po’ di chiarezza.

L’efficienza di un processo si definisce come il rapporto tra un parametro o flusso di output ed il flusso di energia in ingresso al processo stesso, e si indica in termini percentuali.

Il risparmio di energia invece rappresenta l’effetto dell’intervento di aumento dell’efficienza energetica relativamente ad uno specifico processo o attività, e si misura in unità energetiche fisiche, T.E.P., MJ, kWh, MWh, etc. In termini macro economici il risparmio energetico è un’operazione ingegneristica di riallocazione delle risorse; ai fini della produzione di un servizio o di un bene occorrono dei fattori di produzione, sintetizzabili in lavoro, capitale e materie prime (tra cui l’energia).

Il risparmio si ottiene dunque passando da una combinazione iniziale di questi 3 fattori, ad una finale, che comporta quindi un minore impiego di energia, in condizioni di vantaggio economico, a parità della produzione.

Risparmiare energia dunque vuol dire risparmiare denaro.

MA PRIMA DI PARLARE CONCRETAMENTE DI EFFICIENTAMENTO ENERGETICO… È MEGLIO FARE UN PO’ DI CHIAREZZA.

COME SI MISURA L’ENERGIA?

Per prima cosa occorre stabilire una linea di demarcazione tra i concetti di Potenza elettrica (o termica) assorbita e di Energia consumata. La potenza è una grandezza fisica indicata (nel Sistema Internazionale) in Watt (o kW o MW) e rappresenta fisicamente il lavoro compiuto nell’unità di tempo:

L’energia invece rappresenta fisicamente il Lavoro compiuto, e nel Sistema Internazionale (S.I.) viene espressa in Joule:

Le unità di misura dell’energia sono:

 

  • Il Joule [J], individuato come [W] [s] o [N] · [m];
  • Il chilowattora [kWh], pari a circa 3.600.000 J, indicante la quantità richiesta in un’ora;
  • La caloria [cal] pari a circa 4,18 J;
  • E.P., tonnellata equivalente di petrolio, pari a circa 41,8 J.

 

Il KWh è di norma utilizzato nell’ambito domestico o industriale al fine di quantificare l’assorbimento energetico complessivo o di una specifica utenza.

Il MWh o il GWh sono sempre delle unità di misura dell’energia, ma sono utilizzate perlopiù per indicare elevate produzioni o assorbimenti di energia di grandi centrali di produzione o di grandi stabilimenti industriali.

EFFICIENZA ENERGETICA: I PRINCIPI FONDAMENTALI

Così come per la termodinamica o per la fisica, anche l’efficienza energetica presenta dei principi fondamentali che fungono da pilastri portanti per tutti i ragionamenti a seguire.

Una qualunque analisi o pianificazione energetica deve avere alla propria base l’interiorizzazione e la traduzione pratica dei due principi della termodinamica. Con il primo principio, al fine di calcolare specifici parametri fisici necessari per il dimensionamento dell’intervento migliorativo, si eseguono i bilanci all’interno di un qualsivoglia sistema seguendo l’equazione:

In questo modo ogni azione di risanamento energetico deve individuare una situazione finale in cui l’energia impiegata subisca la minima degradazione, o similmente, dia luogo alla minima produzione di entropia.

Il secondo principio invece stabilisce una forma di gerarchia tra le varie forme energetiche in base alla relativa caratterizzazione termodinamica, ed indica quale fenomeno accadrà; operativamente questo concetto si traduce nell’applicazione pratica del primo principio nell’ottica della massima convenienza economica.

 

MA COME È POSSIBILE REALIZZARE EFFICIENZA ENERGETICA?

L’ottimizzazione delle risorse di energia si ottiene puntando ai seguenti obiettivi, da raggiungere in modo gerarchico:

 

  1. Razionalizzazione dei flussi energetici in ingresso ed in uscita (misurazione in continuo e redazione di una corretta diagnosi energetica);
  2. Adozione di apparecchi e di motori ad alta efficienza ed uso di F.E.R.;
  3. Recupero di flussi di vettori energetici dispersi o inutilizzati;
  4. Ricorso ad eventuali pratiche cogenerative;
  5. Contrattazione delle migliori condizioni di fornitura energetica.

QUINDI? COME LA POSSO OTTENERE CONCRETAMENTE?

L’efficienza Energetica si può ottenere individuando le iniziative di miglioramento dell’uso razionale dell’energia; la Società Energia Ambiente 2050 sulla base di indagini preliminari, costruisce una mappa energetica del contesto aziendale in cui opera, orientandosi al fine di individuare le aree critiche, gli apparecchi energivori e le procedure migliorabili. Dette mappe sono chiamate modelli energetici, che formalizzano il funzionamento e la gestione degli impianti energetici in forma tabellare, di immediata comprensione ed utilizzabilità. Nella realizzazione di questi modelli energetici, la Società Energia Ambiente 2050 ritiene fondamentale l’attività sul campo, che si esplica tramite l’installazione di sistemi di monitoraggio, studio dei processi e delle singole linee produttive, confronti con il personale tecnico e censimento di tutte le apparecchiature ed i motori presenti nel contesto produttivo in cui opera.

Il modello energetico (elettrico e termico) dunque non è altro che una raccolta organizzata di dati, reperiti sul campo, completa, non ridondante e di facile comprensione, che ricostruisce un algoritmo previsionale dei consumi sulla base delle produzioni realizzate in uno specifico intervallo temporale.

 

OK…MA COME SI PUO’ EFFETTIVAMENTE MISURARE L’EFFICIENZA ENERGETICA?

Si parte dal presupposto che l’efficienza energetica è un rapporto, e viene espressa dunque con un valore numerico che può andare da 0 ad 1; questa viene solitamente indicata in termini percentuali, ottenuti moltiplicando per 100 detto valore numerico.

Detto rapporto si ottiene dividendo un flusso di output di riferimento per il flusso di energia (input) in ingresso. Lo 0,00 % equivale dunque allo spreco assoluto: a prescindere del valore del flusso di energia in ingresso, non si hanno effetti in output legati ad esso. Il 100,00 % invece rappresenta l’efficienza ottimale, tipica di un sistema termodinamico ideale, in cui tutto ciò che entra (input) si trasforma in tutto ciò che esce (output), senza perdite. Entrambi i casi sono puramente teorici, poiché qualsiasi tipologia di processo produce almeno un minimo fabbisogno e nessun fenomeno termodinamico è in grado di trasformare l’energia senza produrre perdite.

HA SENSO PARALRE DI EFFICIENTAMENTO TERMICO NEGLI AMBIENTI INDUSTRIALI?

Accidenti se ne ha.

Anzi, i margini di miglioramento e di guadagno per l’azienda sono enormemente maggiori rispetto a quelli residenziali.

In molte realtà industriali, nelle stagioni invernali è necessario riscaldare gli ambienti per garantire condizioni di comfort ai lavoratori; in altre situazioni invece il calore rilasciato dalle macchine durante il loro funzionamento normale è più che sufficiente per mantenere una temperatura confortevole all’interno durante i periodi invernali, richiedendo altresì che il calore generato venga espulso verso l’esterno durante il resto dell’anno.

Le misure da tenere in considerazione per il contenimento dei consumi e delle perdite termiche negli ambienti industriali sono di seguito riportati:

 

  • Miglioramento delle prestazioni dell’involucro;
  • Installazione di pannelli solari termici;
  • Gestione dei tempi transitori di avviamento e di spegnimento degli impianti di riscaldamento e/o di raffrescamento;
  • De-stratificazione;
  • Riscaldamento tramite pompe di calore;
  • Barriere alle fughe di calore;
  • Recuperi di calore per il riscaldamento degli ambienti;
  • Termostati ambiente con programmi automatici di gestione.

 

GLI IMPIANTI FRIGORIFERI POSSONO ESSERE EFFICIENTATI?

Certo che sì!

Si tratta di macchine non particolarmente complesse, ma caratterizzate da un funzionamento delicato, la cui semplice alterazione può indurre perdite energetiche che possono diventare anche molto rilevanti.

Le macchine frigorifere sono macchine che asportano calore da una sorgente termica, andando contro il principio naturale termodinamico, secondo il quale il trasferimento di calore avviene spontaneamente da un ambiente caldo ad uno freddo. Infatti il trasferimento di calore da una sorgente fredda ad una calda è un processo non spontaneo, che richiede energia per essere realizzato.

Di seguito vengono analizzate le criticità che spesso si riscontrano negli impianti di questo tipo; spesso dette anomalie sono dovute alla scarsa manutenzione oppure al cattivo impiego.

 

  • Perdite per attrito e/o ventilazione;
  • Dimensionamento scorretto o assenza di sistemi di parzializzazione della potenza assorbita (inverter);
  • Carenza del fluido refrigerante (caduta del rendimento frigorifero e maggiore usura delle valvole di laminazione);
  • Perdite e/o accumuli di aria nel circuito durante la fase di compressione (aumento della pressione di condensazione);
  • Errato dimensionamento del condensatore;
  • Perdite di carico (intasamento dei filtri di aspirazione).

È POSSIBILE EFFICIENTARE E RISPARMIARE ENERGIA SEMPLICEMENTE SOSTITUENDO LA VECCHIA CALDAIA?

Certamente. Le vecchie caldaie possono essere tranquillamente sostituite con quelle di nuova generazione che sfruttano l’energia termica contenuta nei gas di scarico, migliorando il rendimento della stessa.

Questa tipologia di caldaia che prende il nome di “caldaia a condensazione” rientra perfettamente tra gli interventi di efficientamento energetico, specialmente in un ambito residenziale; dette caldaie presentano un’ottima efficienza energetica (fino al 98,0 %), arrivando a consumare circa il 30% in meno rispetto ad una caldaia tradizionale.

La tecnologia “a condensazione” recupera l’energia termica contenuta nei fumi di gas di scarico della combustione, estraendola ed immettendola direttamente nel circuito di riscaldamento. Visto che nei gas di scarico di una caldaia è presente il vapore acqueo, al fine di ottenere energia dai fumi, è necessario che detto vapore condensi, attraverso uno scambiatore appositamente progettato. L’energia ottenuta in questo modo viene quindi utilizzata per preriscaldare l’acqua in ingresso nel circuito, la quale poi completerà il suo riscaldamento nello scambiatore di calore primario, per raggiungere la temperatura fissata.

PER EFFICIENTARE L’IMPIANTO DI ILLUMINAZIONE, PUO’ BASTARE LA SOSTITUZIONE DI TUTTI I CORPI ILLUMINANTI?

No. La sostituzione dei corpi illuminanti è senza dubbio una condizione necessaria per ottenere del risparmio energetico intervenendo sull’impianto di illuminazione, ma non sufficiente.

Le aree settoriali di miglioramento relative all’impianto di illuminazione possono essere molto vaste; detta vastità è dettata principalmente dalle seguenti ragioni:

  • l’illuminazione “non si vede”: non fa rumore, non genera perdite, non mette in movimento fluidi e non crea crolli o picchi di assorbimento. L’illuminazione rientra nel panorama “abituale” di un impianto industriale, in cui è scontato averla a disposizione, pertanto non attira attenzioni e non viene collocata tra le principali preoccupazioni inerenti alla gestione dello stesso.
  • le potenze installate sono generalmente basse e contenute. Questo aspetto può portare alla convinzione che anche i relativi assorbimenti energetici siano limitati. A differenza ad esempio di un Mulino di grosse dimensioni da 200 kW concentrato in un ambiente di 10-15 m2 (potenza concentrata), un impianto di illuminazione da 200 kW può illuminare anche 40-45.000 m2 con uno specifico illuminamento [lx] in funzione della tecnologia adottata (potenza diluita).

Per dette ragioni sussiste la possibilità che l’impianto di illuminazione dal punto di vista energetico, non sia stato oggetto in passato, da particolari cure; di conseguenza, a valle di una corretta Diagnosi Energetica, potrebbero individuarsi diverse opportunità di razionalizzazione e di miglioramento.

La gestione corretta e la razionalizzazione di un impianto di illuminazione dal punto di vista energetico, deve tenere in considerazione come capisaldi, le finalità che detto impianto deve soddisfare.

  1. produrre una certa quantità di luce [intensità luminosa];
  2. con una data modalità;
  3. in determinati luoghi;
  4. per un certo tempo.

Per conseguire i risparmi energetici in questo ambito è possibile individuare diverse tipologie di interventi:

 

  • installazione di sorgenti luminose di miglio efficienza;
  • adottando corpi illuminanti con miglior rendimento ottico (preferendo corpi illuminanti sospesi, ed evitando quelli incassati e quelli a flusso direzionato);
  • incrementando il fattore di utilizzazione [U];
  • rendendo più frequenti e mirate le operazioni di manutenzione;
  • installando dei sensori di presenza di persone e/o temporizzatori e dei regolatori di flusso luminoso. 

MA CHE VANTAGGI ECONOMICI SI POSSONO OTTENERE REALIZZANDO INTERVENTI DI EFFICIENTAMENTO ENERGETICO?

Se si parla in termini di risparmio economico, senza dubbio efficientare comporta dei risparmi sia energetici che economici, direttamente percepibili sulla fattura di fornitura ENEL. Tuttavia, a seguito degli interventi conseguiti, a fronte di una spesa considerevole per la loro progettazione e per la loro realizzazione effettiva, molto spesso il “semplice” risparmio sulla bolletta di certo non è sufficiente.

In tal senso si introduce il sistema di incentivazione dei “Certificati Bianchi”. Si tratta di un meccanismo di incentivazione generato dalla compravendita degli stessi certificati bianchi ottenuti, detti anche titoli di efficienza energetica (T.E.E.). Detto sistema è uno dei tre meccanismi di incentivazione dei progetti di efficienza energetica in Italia (gli altri due sono le detrazioni fiscali ed il conto termico).

Il meccanismo di incentivazione dei certificati bianchi è stato introdotto in Italia a livello legislativo il 24 aprile del 2001 con l’emanazione dei primi due decreti ad opera del Ministero delle Attività Produttive e di quello dell’Ambiente e della Tutela del Territorio poi sostituiti nel 2004 da due nuovi provvedimenti, i Decreti Ministeriali 20 luglio 2004, modificati e integrati dal successivo Decreto Ministeriale del 21 dicembre 2007.

Successivamente sono state apportate molte modifiche; le più importanti si sono registrate con i decreti legislativi n. 115 del 2008 e n. 28 del 2011, con il recente D.M.11 gennaio 2017 ed infine con il decreto del 30 aprile 2019. Con questo è stata approvata la Guida operativa per promuovere l’individuazione, la definizione e la presentazione dei progetti al fine di ottenere i Certificati Bianchi.

Il Gestore dei Servizi Energetici (G.S.E.) coordina e gestisce l’attività di valutazione e validazione dei progetti degli interventi di efficientamento, dei risparmi conseguiti e di altri numerosi aspetti operativi, e rappresenta attualmente il soggetto responsabile del sistema dei Certificati Bianchi.

Il sistema di incentivazione dei certificati bianchi prevede la creazione di una compravendita di certificati (bianchi) che attestano il risparmio energetico espresso in TEP, sulla base di interventi mirati di efficientamento realizzati presso l’utente finale.

Sulla base degli assorbimenti energetici annuali e delle dimensioni delle attività produttive, al fine di raggiungere gli obiettivi nazionali in materia di risparmio energetico, prefissati dal Quadro Legislativo di riferimento europeo, esistono dei Soggetti obbligati a garantire una specifica quantità di kWh (TEP) non consumati (e quindi risparmiati) ogni anno.

Qualora detti Soggetti obbligati non riescano ad adempiere a questi obblighi, possono prevedere di acquistare (mercato virtuale) un certo numero di TEE ottenuti da altri Soggetti volontari o meno, rappresentativi di un T.E.P. di energia risparmiato (non consumato).

Un Titolo di Efficienza Energetica corrisponde dunque a 1 TEP (Tonnellate Equivalenti di Petrolio) di energia risparmiata (pari a circa 5.350 kWh di energia elettrica o a circa 1.200 metri cubi di gas); in funzione della natura di energia risparmiata esistono diverse tipologie di certificati bianchi:

  • Titoli di tipo I (efficientamento di energia elettrica);
  • Titoli di tipo II (efficientamento nei consumi di gas naturale);
  • Titoli di tipo III (attestano la riduzione di consumi di energia diversa dalle precedenti e non impiegata per autotrazione);
  • Titoli di tipo II-CAR (attestano la riduzione di consumi indotta da impianti di Cogenerazione ad Alto Rendimento)

Il prezzo di un Titolo di Efficienza Energetica può variare in base alle logiche di mercato; sulla scia degli andamenti degli ultimi anni si può considerare che 1 TEE valga mediamente 100 €.

Come riportato il D.M. 30.04.2019, esistono n. 2 metodi di valutazione dei risparmi conseguibili in seguito alla realizzazione dei progetti di efficienza energetica:

  1. metodo a consuntivo;
  2. metodo standardizzato.

Il primo consente di quantificare il risparmio addizionale conseguibile mediante il progetto di efficientamento realizzato da un soggetto titolare.

Detto metodo quantifica il risparmio tramite una misurazione puntuale delle grandezze caratteristiche in esame, sia nella configurazione ex ante, sia in quella ex post. Per l’accesso al meccanismo, i Progetti a Consuntivo (PC) devono garantire una quota di risparmio addizionale almeno superiore a 10 TEP nel corso del primo anno durante il periodo di monitoraggio.

Il Metodo Standardizzato invece permette di quantificare il risparmio energetico addizionale conseguito tramite un Progetto di tipo Standardizzato (PS), ottenuto sulla base di un algoritmo di calcolo e della misura diretta esclusivamente di un idoneo e limitato campione rappresentativo dei parametri di funzionamento caratteristici del PS, sia nella configurazione ex ante, sia in quella ex post.

Per poter ammettere i Progetti di efficientamento al metodo di valutazione dei risparmi tramite il metodo standardizzato, è necessario dimostrare sia la replicabilità degli interventi che compongono il progetto in contesti simili e sia la non convenienza economica del costo relativo all’installazione di misuratori dedicati ai singoli interventi, a fronte del valore economico indicativo dei Certificati Bianchi.

OLTRE I CERTIFICATI BIANCHI, QUALE ALTRO MECCANISMO DI INCENTIVAZIONE ESISTE?

Esclusivamente per gli interventi di carattere residenziale, oltre al meccanismo di incentivazione descritto dai Certificati Bianchi, il sistema di incentivazione definito dalle Detrazioni Fiscali è uno dei meccanismi di incentivazione dei progetti di efficienza energetica in Italia.

Con l’approvazione della Legge di Bilancio 2020, le detrazioni fiscali relativi agli interventi di efficientamento energetico (EcoBonus), alle ristrutturazioni, agli interventi antisismici, al verde ed al mobilio in ambito residenziale del 2019, sono state prorogate anche per il 2020.

Per maggiore chiarezza si riportano di seguito delle brevi descrizioni inerenti alle singole agevolazioni.

 

  • EcoBonus: per le spese sostenute nell’anno solare in corso (a partire dal 2018), finalizzate ad interventi di miglioramento dell’efficienza energetica, in ambito residenziale, spetta una detrazione che va dal 50 all’80%, a seconda della tipologia di intervento.
  • Sisma Bonus: per le spese sostenute dal 1° gennaio 2017 al 31 dicembre 2021, finalizzate ad interventi di adozione di misure antisismiche, le cui procedure di comunicazione sono state avviate a partire dal 1° gennaio 2017, corrisponde una detrazione del 50%.
  • Bonus Verde: per le spese sostenute per gli interventi di sistemazione a verde di aree aperte private di edifici esistenti, inclusi i recinti, i giardini pensili, la realizzazione di pozzi, le pertinenze, gli impianti di irrigazione e le coperture a verde, realizzati sulle parti comuni esterne degli edifici condominiali, spetta una detrazione del 36%.
  • Bonus Arredi: per le spese sostenute per l’acquisto di nuovi arredi (letti, librerie, poltrone, divani, illuminazione, etc.), mobili e grandi elettrodomestici (di classe energetica non inferiore alla A+), fino ad un massimo di 10.000 euro, spetta una detrazione Irpef del 50%.
  • Bonus Ristrutturazione: come per l’EcoBonus, per il Sisma Bonus e per il Bonus Verde, anche il Bonus Ristrutturazione ha subito una proroga di un anno della Legge di Bilancio 2019 con la manovra economica del 2020. Detto Bonus prevede una detrazione Irpef corrispondente al 50% per un massimo di spesa complessiva pari a 96.000 euro, per tutti i Soggetti che effettuano lavori di restauro, ristrutturazione edilizia e risanamento conservativo.
  • Bonus Facciate: si tratta di una detrazione bonus aggiuntiva (rispetto il 2019) per il 2020, relativa alle spese che riguardano il decoro architettonico. Detto Bonus riguarderà tutti gli interventi edilizi di recupero o di restauro della facciata di edifici privati esistenti collocati in zona A o B (D.M. 2 aprile 1968, n. 1444) spetta una detrazione dell’imposta lorda pari al 90%.

COME SI PUO’ OTTENERE L’ECOBONUS?

La Legge di Bilancio per il 2020, oltre che la proroga per il bonus verde 2020, per chi effettua interventi di sistemazione e recupero del verde urbano, e per il Sismabonus 2020, ha previsto che la proroga definitiva per il rinnovo delle detrazioni fiscali 2020 per ristrutturazioni ed efficientamento energetico (ECOBONUS).

Il D. L. 205/2017 ha introdotto l’obbligo per tutti gli interventi di ristrutturazione residenziale, che comportano una riduzione dei consumi energetici, di comunicazione all’E.N.E.A. (Agenzia Nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile).

L’EcoBonus 2020 (Riqualificazione energetica – ex legge 296/2006) dà diritto ad una detrazione IRPEF a partire dal 50% al 65 % o fino al 75 % nel caso di lavori in condominio, per tutti i soggetti (persone fisiche o giuridiche) che effettuano degli interventi di efficientamento energetico.

L’EcoBonus dà diritto ad una detrazione pari al 50 % per gli interventi di:

  • Schermature solari;
  • Sostituzione di finestre ed infissi;
  • Caldaia a condensazione, senza termo-valvole (Regolamento UE n. 18/2013);
  • Caldaie a biomassa.

L’EcoBonus dà diritto ad una detrazione pari al 65 % per gli interventi di:

  • Caldaia a condensazione (se oltre ad essere di classe A, sono dotate di sistemi di termoregolazione – classi V, VI, VIII della comunicazione della Commissione 2014/C 207/02);
  • Pompe di calore;
  • Interventi di coibentazione dell’involucro opaco;
  • Sistemi ibridi;
  • Sistemi di Building Automation;
  • Micro-cogeneratori.

L’EcoBonus infine dà diritto ad una detrazione dal 70 all’85 % per gli interventi di tipo condominiale per le spese sostenute dal 1° gennaio 2017 al 31 dicembre 2021, con limite di spesa fino a 40.000 € per singola unità immobiliare.

La comunicazione sul portale ENEA, e quindi la richiesta dell’Ecobonus, deve essere compilata, eseguita e trasmessa online da un tecnico abilitato ed iscritto ad un ordine professionale, entro 90 giorni dalla chiusura dei lavori.