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Baseline
Per poter controllare le emissioni clima alteranti (CO2eq) è necessario creare un modello matematico attendibile per le emissioni. Tale rappresentazione dovrà puntualizzare la scala di visione: scala sulle attività comunali (della cittadinanza, sul territorio) e scala sulle attività della PA (Pubblica Amministrazione).
Gli approfondimenti, ed il conseguente margine d’errore, sono ampi e costituiscono una complessa valutazione. I valori riscontrabili in tali riferimenti descrittivi non hanno lo scopo di fotografare l’esatta quantità di emissioni. Il fine ultimo è definire prima di tutto l’ordine di grandezza del problema e quindi la consapevole azione di controllo.
Maggiore è l’utilizzo di questi modelli matematici e maggiori saranno le possibilità di raffinarli ed evidenziare le criticità che saranno man mano migliorate. In altri termini aumenterà la capacità di ridurre l’errore.
L’esperienza in ambito scientifico ci dimostra la validità del metodo Plan – Do – Check – Act (PDCA) del miglioramento continuo che dovrà essere utilizzato per il controllo/monitoraggio delle emissioni climalteranti.
Il Piano d’Azione per l’Energia Sostenibile parte da uno stato di fatto delle emissioni denominato BASE LINE. In Lombardia il modello che aiuta a costruire questa partenza, necessaria per un riferimento di riduzione delle emissioni, ha prodotto un database chiamato SIRENA: informazioni relative ai consumi energetici, specificati per settori d’uso (residenziale, terziario, agricoltura, industria e trasporti) e per vettori impiegati (gas naturale, energia elettrica, …). In tale database, a livello comunale, non sono inseriti i numeri delle emissioni addebitate a chi appartiene al Sistema Emission Trading[1].
Il database è conforme agli scopi di analisi tecnica poiché, secondo i dati della commissione europea Azione per il Clima [2] visti i report dell’IPCC[3], i maggiori responsabili sono i settori in cui c’è prevalenza dell’uso di energia per il proprio mantenimento. Le emissioni clima alteranti di tipo chimico, trattate con buona approssimazione da INEMAR[4], non vengono conteggiati in quanto poco influenti e spesso non controllabili.
I dati estrapolati sono quindi ordinati per comune e rappresentano la situazione su scala comunale. Fondamentale risulta essere la rappresentazione grafica dei valori sia delle emissioni (in termini di tonnellata di CO2eq[5]) che dei consumi di energia primaria in tep[6] o in MWh.
La time line di presa visione delle emissioni stabilita dal Patto dei Sindaci inizia nell’anno 2005. Tale data non è presa casualmente. Questo è l’anno di partenza in cui possediamo tutti i dati su scala territoriale (database SIRENA per la Lombardia). Per meglio comprendere la proporzione tra le emissioni territoriali e quelle della Pubblica Amministrazione è necessario fare una differenza matematica tra i dati totali e quelli rielaborati tramite i singoli consumi della PA.
Non essendo consuetudine prendere visione dei proprio consumi energetici è spesso difficoltoso prendere dati con misure a basso contenuto d’errore (< ±4%). I tecnici danno valori di mc di metano e kWhelettrici basandosi sulle bollette “ricche” dei famosi conguagli[7]. È obbligo consigliare alla PA una contabilità dei consumi almeno per contatore che renderà più facile e veritiero il valore di stima dei consumi e quindi di previsione dei bilanci. Per il miglior bilancio delle emissioni è opportuna rendicontare azioni già svolte dopo il 2005 che abbiano avuto l’opportunità di diminuire i gas climalteranti.
Dopo la raccolta dati e la separazione tra emissioni della Pubblica Amministrazione e quella dei “privati” è opportuno rendere visibile, attraverso opportune rappresentazioni grafiche oltre alle due proporzioni (privato-pubblico), le categorie di emissioni: abitazioni, agricoltura, industrie (non ETS), terziario, trasporti.
I rifiuti
Al tutto si possono aggiungere le emissioni di un’ulteriore categoria: i rifiuti. Attraverso un’analisi semplificata del Ciclo di Vita dei materiali denominato LCA[8] (Life Cycle Assessment), è possibile quantificare le emissioni evitate utilizzando una raccolta dei rifiuti differenziata. Il principio sul quale è possibile affermare ciò deriva dalla semplice costatazione che per produrre un materiale, partendo dalla materia prima, è necessaria molta più energia (quindi emissioni CO2eq) rispetto ad un riutilizzo e/o riciclo dello stesso. A titolo semplificativo la raccolta di materiali ferrosi evita la quota parte di emissioni associati all’estrazione mineraria (di solito in giacimenti di altri continenti), lavorazione e tutti i passaggi prima della lavorazione finale. La separazione permette di evitare la discarica, emissioni inquinanti dal fine vita ed un ciclo di filiera all’interno dell’economia del paese (con indubbi vantaggi anche economici).
Per le emissioni evitate vengono utilizzate apposite tabelle con valori per categoria di materiale e la media delle stesse. Principalmente si utilizzano quelle date dal GRISS[9] (Gruppo di Ricerca per lo Sviluppo Sostenibile).
Il Patto dei Sindaci
In tale posizione di avvio è ben definito l’entità dei valori di CO2eq di partenza e del loro andamento nel corso dei vari anni. Da tale valore viene preso l’impegno, attraverso il Patto dei Sindaci[10], di ridurre le emissioni del 20% o su valore assoluto o su valore pro-capite. La scelta è in funzione della volontà espansiva o consumo territorio zero di una determinata comunità.
Per la riduzione delle emissioni si utilizza uno strumento di pianificazione chiamato PAES o Piano d’Azione per l’Energia Sostenibile che, attraverso delle azioni propedeutiche, fissa obiettivi di stimolo ed indicazioni tecniche per operare. Tale piano è a disposizione sia della dirigenza politica sia della parte tecnica che attraverso appositi comitati, avranno il compito di promuovere le azioni e misurarne i risultati.
Le azioni da pianificare possono variare a seconda delle peculiarità territoriali ma anche dalle esigenze della PA (obiettivi politici, tecnici o semplicemente di risultato). Di seguito si annotano quelle ritenute maggiormente utilizzabili a tutti i comuni. Le azioni si dividono in due grosse categorie: PA e privati ovvero quelle sui consumi della Pubblica Amministrazione e quelli legati alla riduzione delle emissioni su scala comunale.
La Pubblica Amministrazione
Valutati i dati in possesso è necessario dare anzitutto una priorità d’intervento delle azioni. E’ consigliato porre all’attenzione quelle azioni con la maggiore probabilità di riduzione del fattore emissione. Tale principio si traduce prevalentemente nel proporre azioni di riqualificazione energetica degli edifici e del comparto della pubblica illuminazione.
Possiamo distinguere le azioni in quattro grosse categorie d’intervento: edifici (schede P), pubblica illuminazione (schede I), utilizzo di energia elettrica certificata (CO-FER [11]o RECS[12] o GO[13]) e produzione da fonti rinnovabili (schede G).
L’esempio delle Schede P
Viene presentato l’edificio in base alle sue principali caratteristiche termofisiche (dati poco recuperabili presso gli uffici tecnici) come superficie utile riscaldata, superficie disperdente, Volume lordo riscaldato, rapporto S/V, categoria secondo DPR 412/93 ecc. Il tutto è accompagnato con una fotografia rappresentativa. Per ogni edificio le proposte vengono suddivise in parte termica e parte elettrica.
Parte termica
E’ necessario descrivere brevemente le azioni che possano aver portato un contributo nella riduzione delle emissioni successivo all’anno 2005. Con una certificazione energetica sarà certamente possibile valutare il contributo di CO2eq evitata. Se non è disponibile è necessario valutare almeno 3 anni successivi all’intervento (a causa dei conguagli, vedi nota 7) per determinare l’entità dell’efficienza raggiunta. Purtroppo non è detto che, attraverso una normalizzazione ai Gradi Giorno[14] (GG) con una formula di proporzionalità tra consumo e GG, sia possibile evidenziare tale miglioramento poiché potrebbe essere uguale o superiore allo spreco rapportato all’uso dell’edificio. Ovvero si potrebbe aver consumato di più (a parità di GG) ottenendo l’invisibilità, o la scarsa percezione, dell’efficienza programmata. Per ottenere buoni risultati è opportuno monitorare l’edificio prima e dopo l’intervento (tramite semplice lettura dei misuratori o contatori dedicati alla proprietà analizzata).
Fatte le dovute premesse del sistema edificio-impianto si descrivono le possibili azioni termiche applicabili come la coibentazione, il cambio finestre, il cambio caldaia oppure attraverso l’applicazione di strategie architettoniche come schermature, volumi tecnici, filtri ecc. Per ogni azione è possibile raggiungere un obiettivo, prima descrittivo poi quantificato, attraverso percentuali parametriche di risultato. Ad esempio attraverso una coibentazione (con il metodo a cappotto[15]) è possibile migliorare le performance di un edificio con una percentuale tra il 30-50%. Tali valori differiscono per edificio e materiale impiegato (inteso anche come spessore) ma anche dalla disponibilità economica in possesso: per un cappotto si può spendere tra i 66 €/mq ai 113 €/mq (dati 2012). Tutte le cifre sono state dedotte dall’esperienza tecnica di certificatori energetici (quindi su opere eseguite) su fonti ENEA[16] e della BPIE[17]. Il tutto è illustrato attraverso un grafico in cui mostra idealmente il percorso per il raggiungimento all’anno 2020 della diminuzione in termini di tonnellate di CO2eq.
In riassunto dell’azione termica viene proposta una tabella con le stime di: tempistiche di realizzazione, costi (ordine di grandezza), miglioramento dopo il 2005, riduzione di CO2eq dopo il 2005, risparmio energetico dopo l’attività proposta e riduzione di CO2eq dopo l’attività proposta. Sono state indicate in tale tabella anche: tipologie di finanziamenti accessibili, responsabile (ufficio preposto), indicatori (generalmente, a titolo di esempio, metri cubi di metano rapportati all’unità di superficie).
Parte elettrica
E’ necessario descrivere brevemente le azioni che possano aver portato un contributo nella riduzione delle emissioni successivo all’anno 2005. E’ necessario valutare almeno 1 anno successivi all’intervento (a causa dei conguagli, vedi nota 7, e della possibile presenza di contatori di vecchia generazione) per determinare l’entità dell’efficienza raggiunta. Purtroppo non è detto che sia possibile evidenziare tale miglioramento poiché potrebbe essere uguale o superiore allo spreco rapportato all’uso dell’edificio. Ovvero si potrebbe aver consumato di più ottenendo l’invisibilità, o la scarsa percezione, dell’efficienza programmata. Per ottenere buoni risultati è opportuno monitorare l’edificio prima e dopo l’intervento (tramite semplice lettura dei misuratori o contatori dedicati alla proprietà analizzata) ma anche valutare le potenze che potrebbero incidere sul maggior consumo (a titolo esemplificativo la pompa di calore o l’impianto di raffrescamento).
Fatte le dovute premesse impiantistiche si descrivono le possibili azioni elettriche applicabili come la gestione dell’illuminazione (con ad esempio i riduttori del flusso luminoso), illuminazione più efficiente (a titolo indicativo la tecnologia a LED risulta la più efficace), macchine di ufficio più efficienti (come le macchine multifunzioni), ecc. Per ogni azione è possibile raggiungere un obiettivo, prima descrittivo poi quantificato, attraverso percentuali parametriche di risultato. Ad esempio attraverso una gestione dell’illuminazione di un edificio è possibile migliorare le performance elettriche con una percentuale tra il 5-15%. Tali valori differiscono per edificio ma anche dalla disponibilità economica in possesso. Tutte le cifre sono state dedotte dall’esperienza tecnica di Energy Manager (quindi su opere eseguite) su fonti ENEA[18] e della BPIE[19]. Il tutto è illustrato attraverso un grafico in cui mostra idealmente il percorso per il raggiungimento all’anno 2020 della diminuzione in termini di tonnellate di CO2eq.
In riassunto dell’azione elettrica viene proposta una tabella con le stime di: tempistiche di realizzazione, costi (ordine di grandezza), miglioramento dopo il 2005, riduzione di CO2eq dopo il 2005, risparmio energetico dopo l’attività proposta e riduzione di CO2eq dopo l’attività proposta. Sono state indicate in tale tabella anche: tipologie di finanziamenti accessibili, responsabile (ufficio preposto), indicatori (generalmente, a titolo di esempio, metri cubi di metano rapportati all’unità di superficie).
Esempio di come si articola un'analisi in termini di CO2 equivalente con le sue prospettive (azioni proposte)
[1]
Il Sistema europeo di scambio di quote di emissione (European Union Emissions Trading Scheme – EU ETS) è la principale misura adottata dall’Unione Europea, in attuazione del Protocollo di Kyoto, per ridurre le emissioni di gas a effetto serra nei settori energivori, ovvero i settori industriali caratterizzati da maggiori emissioni.
[2]
Per evitare che i cambiamenti climatici raggiungano livelli pericolosi, la comunità internazionale ha concordato che il surriscaldamento del pianeta non deve superare di 2°C le temperature registrate nel periodo preindustriale. L’UE si adopera pertanto per ridurre le emissioni dei paesi membri e promuovere un’azione incisiva da parte di altri paesi che inquinano molto. Sta inoltre mettendo a punto una strategia per affrontare l’impatto inevitabile dei cambiamenti climatici.
[3]
L’Intergovernmental Panel on Climate Change (Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico, IPCC) è il foro scientifico formato nel 1988 da due organismi delle Nazioni Unite, l’Organizzazione meteorologica mondiale (WMO) ed il Programma delle Nazioni Unite per l’Ambiente (UNEP) allo scopo di studiare il riscaldamento globale.
[4]
INEMAR è un database progettato per realizzare l’inventario delle emissioni in atmosfera, ovvero stimare le emissioni a livello comunale dei diversi inquinanti, per ogni attività della classificazione Corinair e tipo di combustibile.
[5]
Le emissioni di “CO2eq” rappresentano le emissioni totali di gas serra, pesate sulla base del loro contributo all’effetto serra. La stima delle emissioni aggregate di gas serra si basa sulla seguente relazione:
CO2eq = ∑ GWPi x Ei
in cui CO2eq = emissioni di CO2 equivalente in kt/anno
GWPi = “Global Warming Potential”, coefficienti IPCC pari a 1, 0.021 e 0.31 rispettivamente per CO2, CH4 e N2O (IPCC, 2001)
Ei = emissioni di CO2 (in kt/anno), CH4 e N2O (in t/anno)
[6]
La tonnellata equivalente di petrolio (TEP, in lingua inglese tonne of oil equivalent, TOE) è un’unità di misura di energia
[7]
Il procedimento seguito per sanare situazioni sperequate o adeguare, in sede definitiva, un pagamento a un determinato criterio. La causa è la mancanza di un piano di misurazione in loco. La misura viene spesso stimata in quantità forfettarie basate su edifici simili e/o bollette precedenti.
[8]
Come definito nella norma ISO 14040, considera gli impatti ambientali del caso esaminato nei confronti della salute umana, della qualità dell’ecosistema e dell’impoverimento delle risorse, considerando inoltre gli impatti di carattere economico e sociale. Gli obiettivi dell’LCA sono quelli di definire un quadro completo delle interazioni con l’ambiente di un prodotto o di un servizio, contribuendo a comprendere le conseguenze ambientali direttamente o indirettamente causate e quindi dare a chi ha potere decisionale (chi ha il compito di definire le normative) le informazioni necessarie per definire i comportamenti e gli effetti ambientali di una attività e identificare le opportunità di miglioramento al fine di raggiungere le migliori soluzioni per intervenire sulle condizioni ambientali.
[9]
Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio (Disat) e Università degli Studi di Milano Bicocca.
[10]
E’ il principale movimento europeo che vede coinvolte le autorità locali e regionali che si impegnano volontariamente ad aumentare l’efficienza energetica e l’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili nei loro territori. Attraverso il loro impegno i firmatari del Patto intendono raggiungere e superare l’obiettivo europeo di riduzione del 20% delle emissioni di anidride carbonica entro il 2020.
[11]
Il titolo CO-FER è una certificazione che attesta l’origine rinnovabile delle fonti utilizzate dagli impianti qualificati ICO-FER per la produzione dell’energia elettrica. Ogni titolo CO-FER è pari a 1 MWh e viene rilasciato sulla base dell’energia elettrica immessa in rete dagli impianti qualificati ICO-FER.
I titoli CO-FER possono essere, inoltre, trasferiti dai produttori alle imprese di vendita, anche attraverso un trader.
[12]
Il RECS è una certificazione per la produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile supportata dallo standard internazionale gestito dall’AIB (Association of Issuing Bodies), rilasciata, dal 2013, come attributo al titolo GO. Ad attestare la rinnovabilità dell’energia elettrica esistono pertanto:
- la Garanzia d’Origine;
- la Garanzia d’Origine con l’attributo RECS (solo per gli Operatori iscritti a RECS International).
Il GSE garantisce che i due certificati non siano emessi sulla stessa energia.
[13]
In seguito all’approvazione da parte del MiSE della “Procedura per l’identificazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili ed emissione e gestione delle Garanzie d’Origine (Procedura Tecnica)”, redatta dal GSE come stabilito dell’articolo 31, comma 1, del decreto interministeriale 6 luglio 2012, a partire dal 2013 il GSE emetterà le Garanzie di Origine (GO) in sostituzione dei titoli CO-FER per certificare la quota di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili, in conformità alle disposizioni dell’articolo 15 della direttiva 2009/28/CE. La Garanzia di Origine (GO) è una certificazione elettronica che attesta l’origine rinnovabile delle fonti utilizzate dagli impianti qualificati IGO. I titoli GO vengono rilasciati, trasferiti e annullati in maniera elettronica.
[14]
Per gradi giorno di una località s’intende la somma, estesa a tutti i giorni di un periodo annuale convenzionale di riscaldamento, delle sole differenze positive giornaliere tra la temperatura dell’ambiente e la temperatura media esterna giornaliera; l’unità di misura utilizzata è il grado giorno (GG).
[15]
L’isolamento termico dei fabbricati dall’esterno. Esiste anche il cappotto interno dove la coibentazione viene posta sulle superfici disperdenti interne.
[16]
ENEA – Indagine sui consumi degli edifici pubblici (direzionale e scuole), ENEA – Caratterizzazione dei consumi energetici nazionali delle strutture ad uso grande distribuzione, ENEA – Analisi di consumo, elettrico e termico, del centro sportivo,
[17]
The Buildings Performance Institute Europe, Data Hub for the Energy Performance of Building report: IMPLEMENTING THE COST-OPTIMAL METHODOLOGY IN EU COUNTRIES LESSONS LEARNED FROM THREE CASE STUDIES (2013)
[18]
ENEA – Indagine sui consumi degli edifici pubblici (direzionale e scuole), ENEA – Caratterizzazione dei consumi energetici nazionali delle strutture ad uso grande distribuzione, ENEA – Analisi di consumo, elettrico e termico, del centro sportivo,
[19]
The Buildings Performance Institute Europe, Data Hub for the Energy Performance of Building report: IMPLEMENTING THE COST-OPTIMAL METHODOLOGY IN EU COUNTRIES LESSONS LEARNED FROM THREE CASE STUDIES (2013)
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