I Quaderni dell'Energia

Per fornire utili elementi di valutazione sui temi dell’energia ai decisori politici a livello nazionale e locale e per consentire al grande pubblico di avvicinarsi all’ampio dibattito in corso sugli stessi  temi con un atteggiamento più consapevole, l’ENEA ha predisposto una serie di Quaderni informativi che presentano un quadro sintetico ma il più possibile completo di tutti gli aspetti correlati alle fonti rinnovabili di energia e all’efficienza energetica: dal quadro di riferimento internazionale, europeo e nazionale, all’analisi delle tecnologie attuali e delle prospettive legate alla ricerca, alle problematiche ancora aperte.

 Dodici i quaderni disponibili:

COP agricolturaL'Efficienza energetica nel settore agricoltura
Il settore agricoltura è in grado di contribuire al raggiungimento degli obiettivi nazionali del Pacchetto energia e Clima 20-20-20 in termini di produzione di energia rinnovabile, miglioramento dell’efficienza energetica del sistema agro-alimentare e dei processi agricoli, riduzione delle emissioni di CO2. È necessaria la più ampia collaborazione tra imprese e produttori agricoli per conseguire l’obiettivo della sostenibilità energetica e ambientale dell’industria dell’agricoltura e dell’industria agro-alimentare. In questo contesto, sono da sottolineare le innovazioni che si riferiscono allo sviluppo della “agricoltura urbana”, alla razionalizzazione delle fasi di produzione e commercializzazione dei prodotti vegetali allo scopo fine di ridurre gli sprechi alimentari e il consumo di plastica e di prodotti fitosanitari di sintesi.

 

COP biomasseBiomasse e Bioenergia

La produzione di bioenergia si avvale di una pluralità di materie prime, sia residuali si da colture dedicate, e di tecnologie mature e affidabili. Il DLgs. 28/2011 definisce meccanismi, incentivi e quadro istituzionale, finanziario e giuridico per il settore delle fonti energetiche rinnovabili, bioenergia inclusa. Lo sviluppo ulteriore delle bioenergie non può prescindere inoltre da una semplificazione nell’iter autorizzativo per la costruzione e l’esercizio degli impianti. Dovranno essere sostenute le iniziative che rafforzano il legame strategico fra bioenergia e agricoltura, e promossi i casi di successo di filiere agro-energetiche locali. Al di là del paventato contrasto con le produzioni a fini alimentari, un approccio corretto alla bioenergia che un territorio può offrire necessita di particolare attenzione per garantire l’effettiva sostenibilità delle filiere produttive.

 

COP catturaCO2Tecnologie di cattura e sequestrazione della CO2

Le tecnologie CCS possono svolgere un ruolo notevole nelle strategie energetiche del Paese e rappresentano una grande opportunità per l’industria nazionale nella competizione internazionale. Punti di forza sono: la capacità di enti di ricerca e istituti universitari di mettere a sistema competenze e infrastrutture sperimentali; la presenza di siti “unici” per lo studio di varie opzioni di stoccaggio della CO2; le forti competenze industriali e le iniziative dei maggiori stakeholders italiani, ENEL ed ENI, e di realtà industriali quali Carbosulcis e Techint.
La realizzazione di un impianto dimostrativo nel Sulcis, alimentato con il locale carbone di basso rango e di caratteristiche analoghe a quello estratto e impiegato in moltissime parti del mondo, è un’opportunità ormai matura, come pure lo è la realizzazione di un impianto dimostrativo, di potenza più bassa, alimentato a gas.

 

COP civileL'Efficienza energetica nel settore civile

Il settore civile ha un peso elevato nei consumi energetici, ma la notevole frammentazione, nel residenziale e in alcuni settori del terziario, delle utenze e delle proprietà rende il quadro complesso. La definizione di indirizzi e azioni per rendere gli edifici pubblici e privati coerenti con i principi di efficienza energetica e sostenibilità è una priorità. L’incentivazione della ricerca e degli interventi di riqualificazione a pieno edificio potrebbe fungere da motore per tutto il settore e concorrere al raggiungimento degli obiettivi di risparmio al 2020. Sono necessarie politiche efficaci e controlli severi per avere garanzie sui risultati attesi.
Molte soluzioni tecnologiche sono poco conosciute dagli operatori del settore, e quindi non proposte agli utenti finali. Le attività di informazione mirate al pubblico e ai tecnici hanno un ruolo strategico.

 

COP energiaDalMareL'energia dal mare

L’energia dal mare costituisce una fonte relativamente nuova nel panorama delle energie rinnovabili e le relative tecnologie sono attualmente in pieno sviluppo. Le stime indicano che il potenziale energetico del mare supera di molto il fabbisogno energetico della popolazione mondiale. Si possono considerare sei fonti distinte: le onde, le maree, le correnti di marea, le correnti marine e i gradienti di temperatura e salinità. Visti i livelli di energia disponibile, diverse iniziative sono state intraprese da alcuni governi per sostenerne lo sviluppo. Le correnti di marea costituiscono la più importante fonte nel Mediterraneo. In Italia le zone più interessanti sono lo stretto di Messina, la laguna di Venezia, il canale di Sicilia e le Bocche di Bonifacio in Sardegna. La più energetica è lo Stretto di Messina, con un minimo estraibile stimato in 5200 kWh/m2.

 

COP energiaEolicaEnergia eolica

Lo sfruttamento dell’energia eolica ha avuto un trend positivo negli ultimi anni raggiungendo a fine 2010 un valore di potenza installata, nel mondo, prossimo ai 200 GW. Le prospettive di sviluppo per i prossimi anni sono ancora più promettenti. La UE prevede, al 2020, la copertura da fonte eolica di circa il 12% del consumo totale di energia elettrica. Tali opportunità hanno determinato un importante coinvolgimento industriale nel settore (Siemens, General Electric, Alstom). Le attuali ricerche si stanno indirizzando verso macchine della potenza unitaria di 10 MW e verso grandi applicazioni offshore. In Italia si è avuta una notevole diffusione degli impianti eolici (terza in Europa, sesta nel mondo). Le installazioni sono localizzate essenzialmente nelle regioni centro-meridionali e nelle isole, dove vi sono vaste aree caratterizzate da un buon regime eolico.

 

COP fotovoltaicoFotovoltaico

Il fotovoltaico costituisce un’opzione energetica di primaria importanza nel quadro delle fonti rinnovabili. Nel nostro Paese, i vari regimi di tariffe incentivanti hanno prodotto una crescita di mercato senza precedenti nel 2010. Un tale mercato ha favorito lo sviluppo di interessanti dinamiche industriali.
È necessario peraltro rivoluzionare ora il concetto di sistema fotovoltaico, proiettandolo verso un’ottimale integrazione nelle smart grid del futuro. Riguardo le tecnologie, il loro sviluppo a livello industriale si scontra con l’elevato costo delle ricerche e l’estrema maturità delle tecnologie “dominanti” con spiragli minimi agli avanzamenti innovativi. La situazione suggerisce, per il nostro paese, una presenza forte della ricerca in questo comparto, anche riguardo all’implementazione di nuove macchine e attrezzature per i vari segmenti della filiera.

 

COP industriaL'Efficienza energetica nel settore industria

Gli scenari evolutivi non prevedono cambiamenti radicali nella struttura o nelle tipologie di prodotti manifatturieri. Riduzione di consumi futuri sono da ricercare nell’ottimizzazione dei processi industriali, nel miglioramento dell’efficienza dei motori elettrici e nel maggior ricorso a sistemi di cogenerazione. In particolare i motori elettrici, che attualmente rappresentano circa l’80% dei consumi elettrici del settore industria, incrementeranno notevolmente la loro efficienza. Riguardo agli incentivi, andrebbe rafforzata l’attività ispettiva per garantire l’affidabilità dei risultati di risparmio. Gli Esperti in Gestione Energia potranno avere un ruolo importante nell’assistenza agli utenti ed è necessario che enti territoriali e associazioni di categoria supportino la crescita culturale degli operatori industriali in tema di efficienza energetica.

 

COP retiL'Efficienza nel settore delle reti energetiche

La necessità di avviarsi verso un mix di generazione d’energia che risponda a modelli di domanda in continua evoluzione, e il raggiungimento di rigorosi obiettivi di sostenibilità, stanno guidando lo sviluppo di reti intelligenti e smart metering. Le reti energetiche dei prossimi anni dovranno essere dotate di maggior “intelligenza” (Smart Grid) e concepite come grandi infrastrutture interattive e dinamiche in grado di scambiare informazioni in tempo reale ispirandosi al modello della rete internet. Sarà necessario lo sviluppo di tecnologie fondamentali per soluzioni TIC e tecnologie di storage per le fonti rinnovabili, l’elettronica di potenza ecc. L’impegno richiesto in attività di ricerca e sviluppo e gli investimenti da sostenere saranno ingenti, tuttavia è da evidenziare come le Smart Grids possano generare benefici e ritorni notevolissimi.

 

COP solareTermicoSolare Termico a bassa e media temperatura

Il solare termico è una tecnologia consolidata per la produzione di acqua calda sanitaria e per applicazioni combinate per riscaldamento ambiente, soprattutto nelle regioni settentrionali della penisola. Lo stesso utilizzo in zone climatiche quali il Centro e il Sud Italia non è economicamente sostenibile dato che i collettori fornirebbero energia utile solo per i pochi mesi invernali con un mancato utilizzo nei mesi estivi e primaverili. Lo scenario cambia se i medesimi collettori possono alimentare, d’estate, un impianto per la climatizzazione estiva (solar-cooling) con uno sfruttamento quindi del campo solare esteso all’intero anno. La non completa maturità tecnologica e la mancanza di adeguate forme di incentivazione rendono tuttavia ancora poco competitive tali applicazioni, per il cui sviluppo è necessario supportare e incentivare progetti dimostrativi.

 

COP solareTermodinamicoSolare Termodinamico

Il solare termodinamico consente di accumulare energia termica e modulare la produzione di energia elettrica in funzione delle necessità delle utenze, si può integrare con impianti termoelettrici esistenti utilizzandone le turbine e il ciclo termico e consente di valorizzare terreni non altrimenti utilizzabili, come aree desertiche, aree industriali dismesse o discariche esaurite. È adatto per progetti di cooperazione allo sviluppo perché buona parte dei lavori possono essere svolti da personale locale (opere civili, carpenteria metallica) con tecnologie accessibili (cemento, ferro). I sistemi richiedono tuttavia almeno 2000 kWh/m2/anno di irradiazione e ampi terreni. L’interesse dell’Italia è principalmente legato all’esportazione dei componenti a più alto contenuto tecnologico, per la cui messa a punto è opportuno supportare progetti dimostrativi in Italia.

 

COP trasportiL'Efficienza Energetica nei trasporti

Diverse sono le opzioni tecnologiche per l’efficienza nel settore dei trasporti. Tra queste, i Sistemi di Trasporto Intelligenti (sistemi di bordo, per il controllo semaforico, di gestione delle flotte e di informazione all’utenza ecc.) che rendono più efficienti le parti del sistema e l’utilizzo della capacità infrastrutturale.
Nel medio-lungo periodo la sostenibilità nel settore deve includere la vivibilità delle città, il diritto alla mobilità di tutte le fasce sociali, la sicurezza. È necessario: promuovere il trasporto pubblico locale, per la mobilità urbana e quella di medio raggio, e il trasporto ferroviario per gli spostamenti di più lunga percorrenza; contenere i fenomeni di sprawl urbano e di marginalizzazione delle attività commerciali; ottimizzare il trasporto su gomma riducendo i viaggi a vuoto; definire soluzioni logistiche per l’ultimo miglio.