Università degli Studi di Perugia
Facoltà di Ingegneria
Corso di Impatto Ambientale
Modulo A: Pianificazione Energetica
Ing. Giorgio Baldinelli
a.a. 2011-12
Piano Energetico e Ambientale del
Comune di Perugia
Elenco delle principali fonti utilizzate
per la redazione del Piano
Energetico e Ambientale
ENEL
SO.GE.GAS
MICA
ACI
APM
GE.SE.NU
ARPA
Regione dell’Umbria
Comune di Perugia
ISTAT
Camera di Commercio dell’Industria e
dell’Artigianato
Consumi di energia elettrica
Numero di utenti di energia elettrica
Consumi di gas metano
Numero di utenti di gas metano
Consumi di benzina e gasolio per autotrazione
Consumi di gasolio per riscaldamento
Consumi di gasolio per agricoltura
Consumi di olio combustibile
Consumi di GPL per autotrazione
Consumi di GPL per riscaldamento
Consumi di lubrificanti
Consistenza parco autoveicolare
Consumi autobus
Dati sulla produzione di rifiuti
Relazione annuale sulla qualità dell’aria nel
Comune di Perugia
Relazione sullo stato dell’ambiente in Umbria
Piano urbanistico territoriale
Piano Regolatore Regionale
Piano Generale del Traffico Urbano
Dati sulla popolazione
Dati sulle abitazioni
Dati sulle attività economiche
Profilo dell’area di studio
Aspetti analizzati:
• inquadramento geomorfologico, geologico, uso del suolo;
• sistema idrico, uso delle risorse idriche;
• inquadramento climatologico (temperatura dell’aria, radiazione solare,
precipitazioni, venti);
• popolazione (urbana/extraurbana,
residenti/turisti/studenti/occasionali; per classi di età);
• classificazione e caratterizzazione delle attività economiche (numero
di imprese e addetti per settori, forme giuridiche, localizzazione);
• descrizione del patrimonio edilizio (per tipologia, per epoca di
costruzione, per impianti presenti, occupate/libere);
• infrastrutture di trasporto (vie di grande comunicazione, viabilità
urbana, ferrovie);
• situazione ambientale, in tutte le sue componenti (acqua, aria,
rumore, campi elettromagnetici, suolo).
Stato attuale (2000): consumi
Consumi totali di energia per settori
tep
160.000
47%
140.000
120.000
100.000
29%
80.000
• Il 47% dei consumi medi
nel periodo 1995 – 1999
riguarda il settore dei
trasporti;
60.000
11%
40.000
20.000
2%
0
1995
1996
Agricoltura
1997
Industria
1998
Terziario
1999
Trasporti
Media
Residenziale
Consumi totali di energia per fonti
tep
180.000
54%
160.000
140.000
120.000
100.000
31%
80.000
60.000
14%
40.000
20.000
1%
0
1995
1996
Metano
1997
En.Elettrica
1998
Deriv.Petrolio
1999
Legna
Media
• il 54% dei consumi medi
nello stesso periodo di
riferimento riguarda fonti
derivate dal petrolio.
Stato attuale (2000): consumi per settori
Residenziale
Industria e artigianato
tep
70.000
tep
20.000
60.000
18.000
Metano
16.000
50.000
Energia elettrica
14.000
40.000
Derivati del petrolio
12.000
30.000
10.000
20.000
8.000
6.000
10.000
4.000
0
1995
1996
1997
1998
1999
2.000
0
Metano
Energia elettrica
Derivati del petrolio
1995
Legna
Terziario
1996
1997
1998
1999 Anno
Trasporti
tep
tep
90000
18.000
Metano
16.000
80000
70000
14.000
Energia
elettrica
Derivati del
petrolio
12.000
10.000
8.000
60000
50000
40000
30000
20000
6.000
10000
4.000
0
1995
2.000
0
1995
1996
1997
1998
1999
Anno
1996
benzina verde
gasolio (51%)
benzina rossa + verde (46%)
1997
1998
benzina rossa
gpl (3%)
1999
anno
Stato attuale (2000): consumi per fonti - metano
Consumi totali di gas metano 1995 - 2000
STMC x 10^6
tep
125
105000
120
100000
115
95000
110
105
90000
• I consumi totali variano tra
circa 84.000 tep nel 1995 e
circa 97.000 tep nel 1999
(+15%);
100
Consumi (STMC)
95
85000
Consumi (tep)
90
1995
1996
1997
1998
1999
80000
2000 Anno
Ripartizione percentuale per settori
100%
90%
80%
70%
Domestico
60%
Trasporti
50%
Terziario
Industria
40%
30%
20%
10%
0%
1995
1996
1997
1998
1999
2000
Anno
• i consumi sono legati per il
63,5%
al
settore
Residenziale, per il 18% al
settore
Industria
e
Artigianato, per il 15,5 % al
terziario e per il rimanente
3% al settore dei Trasporti.
Stato attuale (2000): indicatori energetici
Valori del PIL per attività economiche Consumi energetici ed elettrici per
1991- 1999
abitante
tep/ab
PIL (m ld £)
kWh/ab
2
4200
3350
3300
1,95
3250
4100
1,9
3200
3150
1,85
4000
3100
1,8
3050
3900
3000
1,75
3800
2950
1,7
1995
3700
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
te p/ve icolo
1997
Cons.Energ. Pro-capite
Anno
Andamento del consumo di benzina
e gasolio per auto equivalente
1995 - 1999
1996
1998
1999
2900
anno
Cons.Elettr. Pro-capite
Andamento dell’intensità energetica
ed elettrica del terziario rispetto al
valore aggiunto 1995 - 1999
tep/m iliardi £
1990
1,5
45,0
1,4
40,0
1,3
35,0
1,2
30,0
25,0
1,1
1
Cons.benz. auto equiv.
20,0
Cons.gasolio auto equiv.
15,0
0,9
10,0
0,8
5,0
0,0
0,7
1995
1996
1997
1998
1999
0,6
1995
1996
1997
1998
1999
Anno
Int energ industria su VA
Int elettr industria su VA
anno
Stato attuale: emissioni in atmosfera
Emissioni dirette totali di CO2-eq
800000
Emissioni (ton di CO 2 equivalente)
700000
600000
Residenziale
500000
Trasporti
Terziario
400000
Industria e artigianato
Smaltimento RU
300000
TOTALE
200000
rifiuti
100000
0
1996
1997
1998
1999
• Variano tra circa 6,8 e 7,5 x 105 tonnellate di CO2 equivalente nel
periodo 1996 – 1999;
• sono imputabili mediamente per il 58% ai trasporti, per il 22% al
residenziale, per l’8% all’Industria e Artigianato, per il 7% allo
smaltimento dei rifiuti e per il restante 5% al terziario .
Scenari futuri: emissioni in atmosfera
SETTORE
1999 (tCO2-eq)
2005 (tCO2-eq)
2010 (tCO2-eq)
Residenziale
173.164
188.062
194.678
Trasporti
438.270
488.429
504.998
Terziario
38.611
39.170
39.347
Industria e Artigianato
59.295
67.252
69.756
Smaltimento rifiuti
49.659
60.209
72.294
758.999
843.122
881.073
TOTALE (tCO2-eq)
•
Le emissioni totali di CO2-eq aumentano dell'11% nel 2005 e del 16% nel 2010
rispetto al 1999 in assenza di interventi atti alla loro riduzione;
•
le emissioni totali di CO2-eq al 2010 aumentano di circa il 35% rispetto al 1990,
mentre il Protocollo di Kyoto prevedrebbe una riduzione del 6.5%;
•
l'incremento delle emissioni totali è legato principalmente all'incremento che si
ha nel settore dello smaltimento dei rifiuti (+46%), seguito dal settore Industria e
Artigianato (+18%) e poi dagli altri (settore Trasporti, +18%; settore
Residenziale, +15%; settore Terziario, +2%).
Valutazione del potenziale energetico
da fonti rinnovabili e assimilate
DATI METEOROLOGICI (elaborati su una serie storica di dati di 30 anni):
• temperatura dell’aria (massima, minima e media giornaliera);
• radiazione solare (eliofania e radiazione solare totale);
• vento (direzione e velocità);
• precipitazioni (giorni di pioggia e millimetri di pioggia).
Consentono di:
• costruire curve e diagrammi utili per la valutazione del potenziale di
alcune risorse rinnovabili (ad esempio curve di durata della velocità del
vento);
• applicare modelli interpretativi utili per la valutazione di risorse
rinnovabili (ad esempio modelli previsionali della radiazione solare);
• valutare, negli interventi di risparmio energetico, i carichi termici
stagionali e annui di edifici;
• valutare le condizioni di esercizio ambientale di impianti tecnologici;
• correlare alcuni dati di inquinamento ambientale (ad esempio qualità
dell’aria) con i parametri meteorologici
Valutazione del potenziale energetico
da fonti rinnovabili e assimilate
• Non sono proponibili applicazioni significative nel
territorio comunale relative all’energia geotermica;
• l’energia
solare
(termica
e fotovoltaica)
può
rappresentare una risorsa interessante e senza dubbio
da incentivare, soprattutto nell’edilizia pubblica e privata;
• il settore dei rifiuti solidi urbani, che vede Perugia
all’avanguardia nel panorama nazionale per quanto
riguarda le tecniche e i quantitativi di raccolta
differenziata, rappresenta un’interessante potenzialità
energetica in termini di termovalorizzazione o di
produzione di CDR (Combustibile Derivato dai Rifiuti);
Valutazione del potenziale energetico
da fonti rinnovabili e assimilate
• l’energia eolica, valutata tramite il codice di calcolo
Wasp, presenta potenzialità interessanti per alcuni siti
quali Monte Tezio (densità di potenza eolica: 400 W/m2),
tale sito è caratterizzato tuttavia da problemi di vincoli
ambientali (parco regionale) e di impatto visivo; rimane
allo studio la valutazione del potenziale eolico per l’altro
versante della Valle del Tevere (zona di Pietramelina);
• gli impianti di cogenerazione e di teleriscaldamento sono
interessanti nella realizzazione di impianti collegati a
piccole reti di teleriscaldamento a servizio di utenze
pubbliche quali ospedali, centri scolastici, impianti
sportivi
(in
particolare
piscine),
interventi
di
riqualificazione urbana con destinazione pubblico-privata
(ad es. la zona di Monteluce), uffici pubblici, aziende
particolari come, ad esempio, salumifici e mattatoi, oltre
che con sistemi di microcogenerazione;
Valutazione del potenziale energetico
da fonti rinnovabili e assimilate
• Le tecnologie applicabili nel territorio comunale per lo
sfruttamento delle biomasse si possono distinguere in:
– stufe e termocamini per riscaldamento domestico;
– caldaie di taglia adeguata per la produzione
centralizzata di calore;
– impianti per la produzione combinata di energia
termica ed elettrica con relativa rete di
teleriscaldamento;
• l’energia idroelettrica, vista la forte variabilità stagionale
delle portate ed i modesti salti a disposizione,
rappresenta una potenzialità limitata; lo sfruttamento di
questa fonte di energia potrà essere rivolto ad un
miglioramento di efficienza e di gestione delle aree già
individuate dalle iniziative in corso.
Analisi ed individuazione dei
possibili interventi
SCHEDE TECNICHE
DESCRIZIONE DI OGNI
SINGOLO INTERVENTO
DEFINIZIONE DI UNA
MATRICE RIASSUNTIVA
CONFRONTO QUALI –
QUANTITATIVO TRA LE
DIVERSE AZIONI POSSIBILI,
ATTRAVERSO L’IMPIEGO DI
INDICATORI NUMERICI
Schede di intervento
5 GRUPPI TEMATICI:
A) Sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili e assimilate (n. 7 schede);
B) Interventi nel settore dei trasporti (n. 6 sottogruppi, n. 21 schede);
C) Risparmio energetico (n. 7 sottogruppi, n. 14 schede);
D) Aspetti amministrativo – gestionali (n. 6 schede);
E) Interventi di risparmio energetico del Comune di Perugia e delle Società
di Servizi collegate (n. 2 schede).
DESCRIZIONE TECNICA DELL’INTERVENTO
- Stato dell’arte;
- Prospettive di sviluppo;
- Risvolti energetici, ambientali e socio – economici;
- Attuabilità nel territorio comunale;
- Note
Schede di intervento
GRUPPO A: Sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili e
assimilate (7 schede)
-
energia eolica;
energia solare termica;
energia solare fotovoltaica;
energia idroelettrica;
cogenerazione;
energia delle biomasse;
energia da RSU.
Schede di intervento
GRUPPO B: Interventi nel settore dei trasporti (sottogruppi, 22 schede)
1) Interventi infrastrutturali, gestionali e amministrativi:
pianificazione del traffico; infrastrutture di trasporto; sistema integrato del
traffico urbano; interventi di limitazione del traffico; trasformazione del parco
automobilistico;mobility management.
2) Mobilità alternativa:
minimetrò; FF.SS. e F.C.U.; ascensori e scale mobili; trasporto pubblico su
gomma.
3) Impiego di combustibili alternativi:
biodiesel; bioetanolo; metano; gasolio bianco.
4) Sistemi di trazione alternativi:
motori elettrici; motori ibridi; celle a combustibile; motori ad aria compressa.
5) Mobilità condivisa:
car sharing; car pooling; altri interventi.
6) Telelavoro, teleservizi
Schede di intervento
GRUPPO C: Risparmio energetico (sottogruppi, 14 schede)
1) Razionalizzazione dell’uso dei combustibili
2) Interventi sull’involucro:
isolamento termico: materiali trasparenti; isolamento termico: materiali
opachi.
3) Impiego di tecnologie ad alta efficienza:
illuminazione; caldaie; pompe di calore; apparecchiature.
4) Sistemi di sfruttamento e captazione delle fonti rinnovabili:
solare termico; solare fotovoltaico; sistemi passivi.
5) Edilizia bioclimatica:
bioarchitettura; tetti verdi.
6) Certificazione energetica degli edifici;
7) Forestazione urbana.
Schede di intervento
GRUPPO D: Aspetti amministrativo – gestionali (6 schede)
-
regolamento edilizio;
Strumenti per l’attuazione del Piano;
pianificazione urbanistica e terrotoriale;
Agenda 21 locale;
normative in materia di energia e ambiente;
certificazione ambientale di siti produttivi (EMAS).
GRUPPO E: Interventi di risparmio energetico del Comune di
Perugia e delle Società di Servizi collegate (schede)
- interventi di risparmio energetico nel Comune di Perugia;
- interventi delle società di servizi collegate al Comune di
Perugia.
Schede di intervento:
esempio
Matrice riassuntiva
-
Ad ogni aspetto analizzato è stato associato un indicatore
numerico (n. 8 indicatori);
-
I valori dell’indicatore numerico sono compresi tra 1
(situazione peggiore) e 5 (massimo risultato);
-
Il voto finale è il risultato della media ponderata dei
diversi indicatori:
Descrizione degli indicatori
INDICATORE A (peso 25%)
RISVOLTI ENERGETICI ED AMBIENTALI - BENEFICI
Voto attribuito in relazione alla massa di CO2 unitaria risparmiata.
Per i gruppi A e C la CO2 è stata normalizzata in rapporto all’energia
prodotta; per il gruppo B le emissioni sono state calcolate in rapporto
alle emissioni di un veicolo medio italiano (gCO2/Km passeggero).
INDICATORE B (peso 25%)
RISVOLTI ENERGETICI ED AMBIENTALI - IMPATTO
Voto attribuito in relazione all’impatto sull’ambiente.
Ogni intervento, seppur mirato al contenimento delle emissioni in
atmosfera e dei consumi, è foriero di un impatto sull’ambiente che può
essere di diverso tipo (paesaggistico, sull’aria, sull’acqua, sul suolo, sul
rumore e vibrazioni).
Descrizione degli indicatori
INDICATORE C (peso 15%)
COSTI – INVESTIMENTO INIZIALE
Voto attribuito in relazione all’investimento iniziale e alla vita utile
dell’intervento.
INDICATORE D (peso 15%)
COSTI – TEMPO DI RITORNO
Voto attribuito in relazione al tempo di ritorno associato all’intervento.
INDICATORE E (peso 10%)
PROSPETTIVE DI SVILUPPO - TECNOLOGIA
Voto attribuito in relazione all’evoluzione tecnica dell’intervento e alle
prospettive di applicazioni reali.
Descrizione degli indicatori
INDICATORE F (peso 5%)
PROSPETTIVE DI SVILUPPO – INCENTIVI E FINANZIAMENTI
Voto attribuito in relazione all’esistenza di incentivi e finanziamenti che
facilitano la diffusione dell’intervento.
INDICATORE G (peso 4%)
OCCUPAZIONE
Voto attribuito in relazione indotta dall’intervento sia in generale che in
ambito territoriale locale.
INDICATORE H (peso 1%)
MONITORABILITA’
Voto attribuito in relazione alla monitorabilità in tempo reale o meno,
attraverso attività dedicate o abbinabile ad altre attività.
Analisi dei possibili interventi
L’applicazione della metodologia proposta agli interventi descritti nelle
schede tecniche dà luogo alle seguenti considerazioni:
- INTERVENTI GRUPPO A – FONTI RINNOVABILI: la tecnologia dello
sfruttamento dei RSU risulta essere la più promettente, seguita dalle
applicazioni eoliche e dal solare termico; gli altri interventi risultano
essere penalizzati da considerazioni di carattere economico (solare
fotovoltaico e combustione delle biomasse), dal fatto che non sono
proponibili applicazioni significative (energia idroelettrica) mentre la
cogenerazione risente del fatto di non poter essere considerata
propriamente una fonte rinnovabile;
- INTERVENTI GRUPPO B – TRASPORTI: gli interventi legati alla
diminuzione dei veicoli privati circolanti (car sharing, car pooling ecc.)
appaiono particolarmente promettenti; segue la serie di attività legate
allo snellimento della viabilità e all’impiego dei combustibili alternativi
più promettenti (biodiesel);
Analisi dei possibili interventi
- INTERVENTI GRUPPO C – RISPARMIO ENERGETICO: gli interventi
sull’involucro edilizio risultano essere strategici per l’elevato contributo
specifico a fronte di impegni economici relativamente limitati; di minore
valore intrinseco risultano le applicazioni legate al progresso tecnologico
delle apparecchiature; da precisare che la certificazione energetica degli
edifici costituisce una garanzia in termini energetico – ambientali per tutto il
settore edile;
- INTERVENTI GRUPPO D – ASPETTI AMMINISTRATIVO GESTIONALI: risulta essere auspicabile la realizzazione di tutti gli
interventi, con particolare riguardo al regolamento edilizio che rappresenta
l’azione di maggiore efficacia nel panorama attuativo – disciplinare.
- INTERVENTI GRUPPO E – INTERVENTI DI RISPARMIO ENERGETICO
DEL COMUNE DI PERUGIA E DELLE SOCIETA' DI SERVIZI
COLLEGATE: risultano importanti gli interventi in termini di risparmio ed
ottimizzazione dell’illuminazione pubblica e del riscaldamento negli edifici
di gestione comunale.
Scenari di riferimento
SCENARIO 0: situazione prevista in assenza di interventi atti a
ridurre le emissioni;
SCENARIO 1: interventi di riduzione delle emissioni che, garantendo
lo stesso tasso di crescita economica del decennio 1990 – 2000,
riducono ad un terzo l’incremento di emissioni di CO2 che si avrebbe
in assenza di interventi;
SCENARIO 2: interventi di riduzione delle emissioni che, garantendo
lo stesso tasso di crescita economica del decennio 1990 – 2000,
stabilizzano le emissioni di CO2 ai livelli dell’anno 2000.
SCENARIO 3: si ipotizza di mettere in campo tutti gli interventi
potenzialmente attuabili nel territorio comunale, ciò comporta una
riduzione delle emissioni pari al 70% dell’obiettivo fissato dal
Protocollo di Kyoto.
Scenari di riferimento
Emissioni al 1990: 500.000 tCO2-eq/anno
Emissioni al 2000: 755.050 tCO2-eq/anno
SCENARIO 0
SCENARIO 1
SCENARIO 2
SCENARIO 3
Emissioni al 2010
senza interventi
Obiettivo sviluppo
responsabile
Obiettivo
stabilizzazione
all’anno 2000
Obiettivo
massima
riduzione
880.000
tCO2-eq/anno
796.700
tCO2-eq/anno
755.050
tCO2-eq/anno
588.995
tCO2-eq/anno
Proposte di intervento
SCENARIO 1: sviluppo responsabile
Si sono ipotizzati interventi di risparmio energetico, considerando le attività che
verranno realizzate con certezza (tale ipotesi equivale ad un contributo pari all’84%
della disponibilità); al settore trasporti è stato affidato un peso pari al 25% del totale,
ossia la metà del loro contributo percentuale alle emissioni nel territorio; si è inoltre
pensato di sfruttare circa la metà della potenzialità dell’Ente Comune di Perugia,
pari a circa l’1% del totale da abbattere e di assegnare al settore fonti rinnovabili il
complemento a 100 (32%).
Settore
Peso
Emissioni evitate
CO2-eq (ton)
Fonti rinnovabili
0,23
18.907
Trasporti
0,25
20.825
Risparmio energetico
0,51
42.735
Interventi amministrativi
0,00
-
Comune
0,01
833
Totale
1
83.300
Proposte di intervento
SCENARIO 2: stabilizzazione emissioni 2000
Si è ipotizzato di intervenire attraverso interventi di risparmio energetico,
considerando le attività che verranno realizzate con certezza; al settore
trasporti è stato affidato un peso pari al 50% del totale; si è inoltre pensato
di sfruttare circa il 75% della potenzialità dell’Ente Comune di Perugia, pari
a circa l’1% del totale da abbattere e di assegnare al settore fonti
rinnovabili il complemento a 100 (21%).
Settore
Peso
Emissioni evitate
CO2-eq (ton)
Fonti rinnovabili
0,15
18.490
Trasporti
0,50
62.475
Risparmio energetico
0,34
42.735
Interventi amministrativi
0,00
-
Comune
0,01
1.250
Totale
1
124.950
Proposte di intervento
SCENARIO 3: massima potenzialità (Kyoto 70%)
Si è ipotizzato di sfruttare tutte le potenzialità di ogni singolo settore; il
risparmio complessivo ed i singoli pesi sono stati calcolati di conseguenza.
Settore
Peso
Emissioni evitate CO2-eq
(ton)
Fonti rinnovabili
0,41
121.204
Trasporti
0,42
121.331
Risparmio energetico
0,16
46.671
Interventi amministrativi
0,00
-
Comune
0,01
1.799
Totale
1
291.005