La certificazione ISO 50001 delle amministrazioni comunali

Premessa 

Il mercato è sempre più attento ai temi ambientali, e le amministrazioni pubbliche allo stesso tempo non possono ignorare l’aumento dei costi dell’energia, per cui uno standard che stabilisce dei requisiti minimi per ridurre l’inquinamento e ad anche i consumi (costi) energetici è sempre più una esigenza condivisa. Così ottimizzare i consumi energetici è diventata la chiave per superare l’aumento dei costi, ma anche per migliorare la reputazione di un’amministrazione e dimostrare l’impegno il suo impegno per la sostenibilità ambientale.

Le politiche orientate al risparmio energetico ed all’aumento dell’efficienza energetica comunale rientrano nel quadro di iniziative previste dal P.E.R. (Piano Energetico Regionale), che prevede all’interno delle linee guida autonomia amministrativa per i Comuni intenzionati a perseguire politiche di miglioramento per il territorio.

L’evoluzione tecnologica e la sperimentazione di nuove tecniche, per arrivare alla realizzazione di “reti intelligenti” (smart grid), rappresentano obiettivi di miglioramento di gestione dell’energia che sono attuabili anche su scala locale.

Per realizzare azioni integrate, orientate allo sviluppo sostenibile del territorio, ma soprattutto al risparmio energetico, si propone all’Amministrazione un primo passo verso la certificazione energetica del territorio; l’ottenimento della certificazione ISO 50001:2012 richiede un’azione combinata che vede coinvolto l’ufficio tecnico comunale per le diverse fasi dell’analisi energetica. La fase conclusiva prevede la redazione di un documento analitico che analizza tutte le variabili energetiche del territorio e propone, anche in base alle priorità dell’Amministrazione comunale, azioni di miglioramento e di sviluppo non solo dell’efficienza ma anche del contesto sociale a favore dei cittadini.

Al termine dell’iter di certificazione è importante l’azione di formazione ed informazione per la realizzazione degli obiettivi che non riguardano solo l’Amministrazione comunale ma anche, attraverso sistemi incentivanti, che coinvolgono tutti gli attori locali del territorio di riferimento.

Nel seguito si descrivono brevemente gli step necessari per portare alla certificazione energetica il territorio comunale, qui rappresentato dall’Amministrazione. 

1) Diagnosi energetica

La diagnosi energetica è lo strumento fondamentale per mettere ordine negli interventi di efficientamento che un organizzazione vuole implementare: la diagnosi deve partire necessariamente da un'analisi energetica del patrimonio edilizio e quindi da un censimento di tutti i consumi di energia primaria e delle eventuali produzioni di energia interne all’amministrazione comunale.

Questa analisi deve essere condotta su un periodo significativo: almeno 1 anno e comunque un periodo che comprenda eventuali ciclicità dell’impiego delle risorse energetiche. Vanno individuati gli usi e consumi energetici dividendoli per esempio per area di consumo secondo l'organizzazione dell’ente (climatizzazione, illuminazione pubblica, ecc.)  o per tipo di energia utilizzato: vanno presi in considerazione combustibili fossili (gas naturale, gasolio, carbone, ecc.), fonti energetiche interne (scarti di produzione termovalorizzati, residui organici usati per la produzione di biogas, impianti fotovoltaici, eolici, ecc.), vettori energetici acquistati all'esterno (EE, vapore, aria compressa, ecc.).

Tali usi e consumi vanno valorizzati su una base comune (p.e. TEP o MJ) per avere una stima dell'incidenza statistica sul consumo totale dell’organizzazione. Questa stima serve anche per individuare delle soglie di significatività al di sotto della quale il consumo può essere monitorato con minore attenzione.

A questo punto  vanno valutate le opportunità di miglioramento su ciascuna area di consumo, valutando contemporaneamente idoneità delle procedure utilizzate, idoneità del controllo operativo, confronto con le best practices.

Dove si rilevi, per uno o più di questi motivi, consumi superiori alle attese si prospetta un'opportunità di miglioramento che può riguardare:

-        implementazione di nuove procedure;

-        miglioramento del controllo operativo: p.e. affinamento dei compiti di controllo dell’ufficio tecnico, aumento delle frequenze di manutenzione delle apparecchiature;

-        interventi impiantistici: utilizzo di attrezzature a più alta efficienza, nuovi corpi luminosi, ecc.

Di ciascuno degli interventi individuati andrà indicato:

-        costo indicativo dell'implementazione;

-        eventuali incentivi disponibili;

-        risparmio conseguibile;

-        ritorno economico (ad esempio pay-back, TIR, VAN).

Per interventi particolarmente onerosi deve essere redatta una sensitivity analisys ai principali parametri che possono influenzare l'investimento.

2) Censimento energetico

Contemporaneamente al passo precedente verrà portato avanti un censimento energetico delle opportunità di produzione di energia presenti sul territorio. Si valuteranno in particolare:

-          disponibilità di superfici con possibilità di installazione di impianto fotovoltaici;

-          utilizzo di scarti agriforestali per riscaldamento / cogenerazione;

-          disponibilità di salti idraulici per produzione di energia idroelettrica.

Di ciascuno degli interventi individuati andrà indicato:

-        fattibilità legislativa;

-        costo indicativo dell'implementazione;

-        eventuali incentivi disponibili;

-        risparmio conseguibile;

-        ritorno economico (ad esempio pay-back, TIR, VAN).

3) Certificazione ISO 50001

Con i dati reperiti nei due passaggi precedenti l’Ente potrà implementare un Sistema di Gestione dell’Energia conforme alla norma ISO 50001:2012.

I principali vantaggi per un’amministrazione apportati dalla Certificazione ISO 50001 sono da mettere in evidenza:

-          la possibilità di valutare l’efficienza del proprio sistema di gestione dell’energia;

-          la possibilità di porre in essere una serie di sistematiche azioni per migliorarlo;

-          il miglioramento continuo del sistema di gestione dell’energia e dei risultati ottenuti;

-          la riduzione dei costi e dei rischi;

-          la possibilità di comunicate a tutti i portatori di interesse il proprio impegno per la protezione dell’ambiente.

ESTAR: la mobilità elettrica parla veneto

SIMERI: i dati della produzione italiana da fonte rinnovabile

Recentemente il GSe ha reso disponibile il portale SIMERI. SIMERI è il sistema italiano per il monitoraggio statistico delle energie rinnovabili: Elettricità, Riscaldamento - Raffreddamento e Trasporti. Permette di seguire l'evoluzione dei consumi soddisfatti con le fonti rinnovabili attraverso "cruscotti" interattivi. Nelle sezioni documentali sono reperibili tutti i riferimenti informativi. SIMERI consente di monitorare lo stato di raggiungimento dell'obiettivo nazionale del 17% al 2020 imposto dalla direttiva UE 28/2009.

Il sito è consultabile qui.

La pianificazione energetica nei Sistemi di Gestione dell'Energia

Ciclo Rankine a cippato di legno

Descrizione impianto

L'impianto in oggetto è del tipo a ciclo vapore Rankine, basato sulla combustione in caldaia di un combustibile (ad esempio biomassa legnosa come quella scelta nel presente studio - cippato con umidità max 55%, con ottimale tra il 40-45%) allo scopo di produrre vapore da espandere in una turbina collegata ad un alternatore, con produzione di energia elettrica.

Caldaia

L’apporto del combustibile al focolare è garantito da un sistema automatico di caricamento operante in continuo che, in maniera automatizzata, si adatta alle richieste del sistema di regolazione della combustione. La caldaia prevista è costituita sostanzialmente da due banchi di tubazioni: la prima caratterizzata da scambio termico prevalentemente per irraggiamento (allo scopo di surriscaldare il vapore), la seconda caratterizzata da scambio termico a convezione (dedicato alla vaporizzazione dell'acqua di alimento).

Condensatore

Il condensatore scelto è un’aero-condensatore dimensionato per condensare la massima portata allo scarico turbina alla pressione di 0,2 bara. Il condensatore è completo di gruppo del vuoto con pompa ad anello liquido.

Sezione Fumi

Il trattamento dei fumi di combustione è composto essenzialmente da:

• elettrofiltro: è alloggiato all’interno dell’edificio su un’apposita struttura ed è dimensionato per garantirne il corretto funzionamento anche nelle condizioni d’esercizio più severe. Le ceneri separate sono raccolte nella tramoggia sottostante ove una coclea provvede al loro conferimento al redler che a sua volta le scarica nel silo
• reucperatore fumi: ha il compito di riscaldarel’aria comburente fino a 120°C. Detto scambiatore è installato immediatamente prima del ventilatore esaustore e consente, a fronte di un maggior investimento iniziale, un ulteriore recupero energetico.

Turbina

Il vapore proveniente dalla caldaia viene immesso nella turbina attraverso una valvola di regolazione, controllata dal quadro controllo turbina. Il vapore si espande attraverso i vari stadi statorici e rotorici fino ad una pressione di scarico di circa 0,20 bara in funzione della temperatura dell’aria esterna.

Ausiliari

Comprendono: Sistema di produzione, comprensivo di serbatoio di accumulo, di acqua demineralizzata e linea di reintegro al degasatore con gruppo di regolazione modulante completo di piping e strumentazione. Il degasaggio dell'acqua di alimento viene effettuato termicamente tramite un prelievo di vapore a media pressione.

La turbina a vapore ed i suoi ausiliari (centralina olio, viratore, ecc.) vengono controllati e regolati per mezzo di un PLC che gestisce tutti i blocchi, le protezioni e le sequenze di avviamento, fermata, presa di carico e fermata di emergenza.

Modalità operativa

Il funzionamento dell’alternatore è previsto sempre collegato in parallelo con la rete esterna al fine di cedere l’energia elettrica prodotta in eccesso. Tuttavia, per condizioni particolari, il sistema potrà essere predisposto per la marcia in “isola” consentendo di operare con l’impianto anche senza la connessione con la rete elettrica.

Progettare l'innovazione: la gasificazione della pollina

Introduzione

 Lo smaltimento della pollina da allevamenti avicoli è oggi uno tra i principali problemi gestionali del settore a livello nazionale nazionale. Lo spandimento di pollina su terreno agricolo, prassi consolidata, sta andando via via perdendo applicabilità a causa dell’aumento dei costi di affitto dei terreni agricoli e del costo dell’operazione di spandimento.

 Il problema sta creando forti preoccupazioni agli avicoltori tanto da spingere la nascita di iniziative sperimentali volte ad affrontare in modo scientifico il problema, che contribuisce ad aumentare i costi di produzione del settore, alla ricerca di una soluzione tecnicamente praticabile ed economicamente ed ambientalmente sostenibile.

 Queste iniziative però si scontrano con l’attuale legislazione in materia di energia che vieta l’impiego di pollina per produzione di energia se non in impianti dedicati di potenza superiore a 6 MW.

 Le linee di progetto qui descritte intendono proporre un paniere di soluzioni alternative e complementari, in grado di garantire un sistema di soluzioni alla questione dello smaltimento della Pollina ed in grado di rappresentare una piattaforma sperimentale per la sperimentazione di filoni innovativi nel settore.

 Il progetto, quindi, si basa sullo studio di un sistema territoriale esteso (Friuli Venezia Giulia, Veneto, Emilia Romagna nord orientale), sull'analisi di specifiche esigenze locali e delle principali aziende avicole e delle filiere interconnesse e sulle tecnologie in grado di assicurare non solo la sostenibilità ambientale, ma anche il maggior valore aggiunto e lo sviluppo delle filiere e dell'indotto connessi in tali territori.

 Fasi del progetto

 Il progetto è articolato nelle seguenti fasi: 

1. CostituzionedelloSteeringCommittee:sitrattadelgruppodilavorochedevepredisporreilpooldisoluzionipossibilisecondoicriterisisostenibilitàambientale,economicaedistituzionale,ècaratterizzatodaunainoppugnabilecompetenzascientificaedacomprovaterelazioniindustrialiedistituzionali,inmododagarantireilmigliorapprocciosistemicoallaproblematica.Ilpoolhatraicomponentifondanti:
   • Cifra – Centro Interdipartimentale di Formazione e Ricerca Ambientale dell'Università di Udine,
   • Cisver – Comitato Italiano per lo Sviluppo delle Energie Rinnovabili,
   • Dipic – Dipartimento di Principi e Impianti di Ingegneria Chimica dell'Università di Padova,
   • Energol S.r.l.,
   • Veniceproject S.r.l.
2. Definizione del primo Customers Pool :l'avvio del progetto deve essere garantito da una committenza che abbia contemporaneamente una capacità di indirizzo (rappresentando in modo significativo il settore avicolo) e d una capacità di finanziamento del progetto stesso.
3. Definizione del Master Project: sulla base delle linee guida impostate dallo Steering Committee e sulla base delle priorità del Customer sPool, viene definito il Master Project che deve prendere in considerazione le seguenti aree:
   • tecnologie disponibili, stato ed evoluzioni possibili,
   • vincoli normativi nel territorio di competenza,
   • organizzazione di filiera nel territorio di competenza, stato ed evoluzioni possibili,
   • soluzioni di massima affidabilità

• impatti dell'innovazione tecnologica e dell'innovazione di processo

• soluzioni di massima resa tecnica ed economica.

Il Master Project, quindi, prevede le seguenti fasi:

1. studio di fattibilità di massima
2. determinazione dei sottoprogetti
3. studio di fattibilità dei sottoprogetti
1. Gestionedelconsensoterritoriale:ilcoinvolgimentoterritorialeènecessarioalfinedideterminarelaconduzionedelProgettoinmodoconcordeagliinteressiedallepotenzialitàdelterritoriostesso,sedaunaparteilprogettodiorganizzazionedellefilieranecessitadiunaapprofonditaconoscenzadeglioperatoricoinvolgibilitramiteleAssociazionidiCategoria,dall'altroildialogoconlaPubblicaAmministrazioneLocalepermettediarticolaresoluzionicompatibilisiacongliiterautorizzativicheconleaspirazionidisviluppodeiterritori.Ilprocessodigestionedelconsensoterritorialedeveculminareinunoopiùmomentidiincontrodellevariepartiingioco,alloscopodidefinireinmododettagliatoqualioperatorisonointeressatiadentrareinfiliera,qualiadinvestire,qualiistituzionivoglionogiocareunruoloattivoelecondizionielenecessitàdellePubblicheAmministrazioni.
2. DefinizionedelsecondoCustomersPool,projectfinancingefundraising:aseguitodeimomentidiincontrodellepartiingioco,sidefinisceunsecondogruppodicommittenza,chedeveesserecaratterizzatodaunacapacitàdiindirizzochesiintegriaquelladelprimogruppodicommittenzeedun'autonomacapacitàdifinanziamento;inquestafaseilMasterProjectedisottoprogettivengonoriorganizzatialfinedapoterlipresentareinmodocoerentealleproceduredifinanziamentodapartedell'UE(VII°ProgrammaQuadro,Cordis,ecc)edapartedegliEntiRegionali(Docup,POR,Leggisuidistretti,ecc).
3. AvviodelMasterProjectedeisottoprogetti:unavoltadefinitelecomponentidelProgetto,letecnologiedominantiedimodelliorganizzativi,unavoltaconsolidatoilGruppodiCommittenzaecompletatiglistudidifattibilitàdeisottoprogetti,sientranellafasepredisposizionedeiprogettipreliminariedell'avviodell'iterautorizzativo.
4. Faseesecutiva:lafaseesecutivainiziaconlapredisposizionedeiprogettiesecutivieprosegueconl'accantieramentodegliimpianti,lamodificadelleproceduregestionalidelleaziendecoinvolte,finoall'entratainregimedellefiliera.

Considerazioni preliminari

Ad oggi la valorizzazione energetica della Pollina presenta problematiche legate all'emissione di Ossidi di Azoto (NOx) superiori alla norma, le vie percorribili sembrano concentrarsi su due alternative:

• integrazione del mix alimentante della valorizzazione energetica fino a far rientrare le emissione di NOx nei livelli di norma.
• degradazione termica in assenza di ossigeno (gasificazione),

Una terza via può essere quella di produzione di biogas, nella quale l’eliminazione degli Ossidi di Azoto può avvenire a valle utilizzando biofiltri ad alghe che assimilano NOx e CO2 per il l'accrescimento forzato, alghe che poi possono essere impiegate come emendante o nella cosmesi.

 Per garantire il più rapido avvio del progetto, si può realizzare un impianto per la produzione di energia elettrica e calore tramite valorizzazione termica di biomassa (della potenza indicativa di 8-10 MW), nell'attesa che partano le attività di sperimentazione e che si definiscano i sottoprogetti innovativi che garantiscano le soluzioni di massima resa tecnica ed economica, si può richiedere l'autorizzazione ad alimentare l'impianto di termovalorizzazione con un 15 – 20% (15-20.000 tonn/anno) di pollina, in modo che le emissioni siano ampiamente entro i limiti di legge.

 Filoni di sperimentazione

 Dalle indagini preliminari condotte si sono individuati tre filoni di sperimentazione meritevoli di approfondimento:

• gasificazione della pollina a fini energetici;
• ottimizzazione dei parametri di combustione del materiale tramite ossigeno puro;
• maturazione del materiale e produzione di emendante a uso agricolo.

Gassificazione della pollina a fini energetici

 La gassificazione consiste nell'ossidazione incompleta di biomasse solide o liquide in un ambiente ad elevata temperatura (800÷1000°C) per la produzione di un gas combustibile (detto syngas, composto da H2, CO, CxHy, N2, CO2, in proporzioni variabili secondo il tipo di biomassa e dal tipo di gassificatore usato). La gassificazione della pollina permette quindi di ottenere un gas combustibile che può essere facilmente purificato prima dell’utilizzazione, con conseguenti vantaggi per il rispetto dei limti di emissione al camino.

Ecobungalow: concept di sostenibilità

L’utilizzo di diverse fonti rinnovabili e di altrettante tecnologie per la produzione di energia è una scelta mirata ad una gestione sostenibile del territorio, che permette di sfruttarne al meglio le risorse (energetiche, idriche, agricole,..) senza però comprometterne irreversibilmente la funzionalità.

I diversi sistemi sono integrati in modo tale da minimizzare l’apporto di energia esterna e garantire allo stesso tempo il funzionamento dell’intero complesso nel caso venga a mancare un elemento.

Così l’energia elettrica generata dalla pala eolica e dagli impianti fotovoltaici è garantita anche in caso di blackout; viceversa il sistema è alimentato dalla rete di distribuzione nel caso di un guasto agli impianti.

Nel centro servizi l’impianto solare termico fornisce parte dell’acqua calda al ristorante, ai servizi igienici centrali e alle altre strutture, riducendo così i consumi di gas o di gasolio per l’alimentazione della caldaia.

Nei bungalow invece sia l’acqua calda che il riscaldamento, necessario per brevi periodi durante l’anno, sfruttano l’energia elettrica fornita dall’impianto fotovoltaico.

Qui il sistema di raccolta delle acque bianche, utilizzate per lo scarico del wc, consente una riduzione dei consumi di acqua potabile. Inoltre l’intero sistema di scarico dei bungalow (acque nere e acque grigie) confluisce alla vasca di fitodepurazione interrata e poi ad un serbatoio di raccolta delle acque depurate da utilizzare per l’irrigazione dell’orto e delle aree verdi, con un ulteriore risparmio di acqua potabile.

Infine il sistema di raccolta dei rifiuti organici, dislocato nei bungalow e nel centro servizi, permette di ottenere concime biologico per l’orto e le piante.

Un altro aspetto importante per la sinergia dei vari sistemi è la disposizione degli spazi all’interno dell’area del camping, che può essere suddivisa in zone di utilizzo (per es. zona abitativa, zona agricola, zona ricreativa, zona infrastrutture e servizi,…). Questo permette di disporre le varie strutture, compatibilmente con le caratteristiche naturali e morfologiche dell’area, in modo da limitare la dispersione dei flussi di energia, l’impatto antropico, gli spostamenti ed ogni possibile danno all’ambiente e alle sue risorse.

E’ per questo che, ad esempio, la vasca di fitodepurazione dovrà trovarsi nei pressi dei bungalow da cui riceve i reflui e così l’orto sorgerà a ridosso del serbatoio di raccolta delle acque depurate destinate all’irrigazione.

Questo approccio alla gestione del territorio deriva dalla Permacultura, una pratica integrata di progettazione e conservazione consapevole ed etica dei sistemi produttivi che si basa su alcuni principi:

Individuare le relazioni funzionali fra i vari elementi di un sistema naturale;

Ogni elemento in un sistema naturale svolge molte funzioni, bisogna cercare di sfruttare tutte le potenzialità di ogni elemento;

Ogni funzione può essere esercitata da più elementi. E’ necessario progettare in modo che tutte le funzioni importanti possano essere svolte anche quando qualche elemento non funziona;

Favorire la biodiversità: progettare in modo da aumentare le relazioni fra gli elementi piuttosto che il numero di elementi;

Minimizzare l’apporto di energia esterna, progettando sistemi che sfruttano le risorse presenti in loco, riciclare e riutilizzare il più possibile.

In questo modo le funzioni delle persone, delle piante, degli animali e della terra sono riconosciute ed integrate per massimizzare i risultati e realizzare ambienti umani sostenibili. Il progetto prevede l’installazione di impianti di alimentazione che utilizzano energie da fonti rinnovabili diverse:

Eolico

E’ prevista l’installazione di un impianto microeolico con potenza nominale di 3 kW. Questo sarà alimentato da un generatore ad asse verticale, capace di sfruttare qualsiasi direzione del vento, resistente alle forti raffiche e con un basso impatto acustico e visivo. L’impianto contribuirà, attraverso il sistema di distribuzione, a fornire l’energia elettrica necessaria alle attività del centro servizi, alle piazzole del camping e all’illuminazione notturna. Ciò permetterà di risparmiare sui consumi di energia elettrica acquistata dalla rete e di ridurre le emissioni di CO2, SO2, NO2.

Solare termico

Sul tetto del centro servizi saranno applicati dei collettori piani diretti (8 mq circa di superficie totale), collegati ad un serbatoio captante posto nel sottotetto e ad una caldaia di integrazione. Questo impianto permetterà di fornire parte dell’acqua calda necessaria ai servizi, al ristorante e alla reception, con un notevole risparmio energetico e una riduzione delle emissioni di CO2.

Fotovoltaico

Ognuno dei quattro bungalow sarà dotato di un piccolo impianto fotovoltaico (1 kW) per la produzione di energia elettrica. Ogni impianto è costituito da una serie di moduli fotovoltaici posti sul tetto spiovente del bungalow (7 mq circa di superficie) collegati ad un inverter installato a parete all’interno dell’abitazione.

Questo sistema fornirà l’energia elettrica necessaria ai servizi del bungalow, compresi il riscaldamento dell’acqua (attraverso boiler elettrico) e dell’ambiente nei periodi più freddi. E’ infatti prevista l’installazione di un sistema di riscaldamento radiante, costituito da una serie di serpentine alimentate elettricamente, poste sotto il pavimento della camera da letto.

I bungalow sono comunque collegati alla rete di distribuzione nel caso l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico sia insufficiente. Anche questo impianto consentirà un risparmio sui consumi di energia elettrica e un minore inquinamento legato alle emissioni di CO2, SO2, NO2.

Altri sistemi di recupero in dotazione ai bungalow

Ogni bungalow sarà dotato di una serra per la coltivazione di piccole piante (aromatiche e ornamentali) e la raccolta dei rifiuti organici prodotti.

La serra permetterà poi di nascondere un sistema di raccolta delle acque bianche. Questo sistema consentirà di raccogliere l’acqua piovana captata dal tetto e utilizzarla per lo scarico del wc.

Fitodepurazione

E’ in progetto la realizzazione di un sistema di fitodepurazione, posto nei pressi dei bungalow. Ad esso confluiranno, dopo una depurazione preliminare in fossa biologica (tipo Imhoff), sia le acque grigie che le acque nere.

L’impianto, a flusso sommerso orizzontale, è costituito da un bacino impermeabilizzato riempito con materiale ghiaioso e vegetato da macrofite atte alla depurazione. Questo sistema garantisce la totale assenza di cattivi odori e di insetti, inoltre va a creare un’area verde calpestabile (50 mq circa, 20 abitanti Eq) e riduce i consumi di energia elettrica del 50% rispetto alla depurazione tradizionale.

Le acque così depurate potranno essere utilizzate per l’irrigazione dell’orto e delle aree verdi del camping.