Efficienza termica: tecnologie e opportunità nell’industria

L’Energy & Strategy Group del Politecnico di Milano ha presentato la prima edizione del Sectoral Focus Report, il rapporto sull’efficienza termica nel settore industriale

Pubblicato il 8 luglio 2015

Presentati ieri, a Milano, i contenuti del Sectoral Focus Report dell’Energy & Strategy Group. Il rapporto affronta il tema dell’efficienza termica, focalizzandosi sulle soluzioni tecnologiche (cogenerazione, cicli ORC, bruciatori efficienti, isolamento industriale, sistemi di recupero dei cascami termici) attualmente disponibili sul mercato italiano che permettono la generazione e la gestione efficiente del calore in industria.
Nel 2014 il fabbisogno di energia termica complessivamente fatto registrare nel nostro Paese è stato pari a oltre 680 TWh (circa 127 Mtep), di cui circa il 41% è ascrivibile al segmento industriale. In pratica, in media ogni utente industriale consuma ogni anno 700 MWh di energia termica, corrispondenti ad una ‘bolletta termica’ di circa 50.000 €. Nonostante questo, al tema dell’efficientamento dei consumi termici – e soprattutto nel settore industriale – si presta assai poca attenzione. Sia dal punto di vista della normativa di riferimento, che dal punto di vista della consapevolezza da parte degli utenti, l’efficientamento termico dei processi industriali viene relegato ad un ruolo marginale. Il rapporto nasce quindi dalla consapevolezza che alla tematica dell’efficientamento termico industriale sia necessario dedicare maggiore attenzione e, soprattutto, un approccio sistematico di analisi.
L’analisi ha considerato il termine efficientamento termico con una doppia accezione: quella della generazione efficiente di calore che ricomprende tutte le soluzioni tecnologiche per la produzione di calore che riducono il consumo di energia primaria a parità di output; quella della gestione efficiente del calore, comprendendo in questo ambito tutte le soluzioni tecnologiche che riducono la dissipazione del calore, eventualmente anche attraverso sistemi di recupero. Alla prima categoria appartengono le tecnologie di cogenerazione (CHP) e dei bruciatori efficienti, mentre alla seconda afferiscono le soluzioni di isolamento termico, dei cicli ORC e degli scambiatori di calore.

Sostenibilità economica
La sostenibilità economica degli investimenti nelle diverse soluzioni per l’efficientamento dei consumi termici è stata valutata attraverso un’analisi delle funzionalità garantite, dei vantaggi e degli svantaggi relativi all’adozione, dei costi e delle prestazioni di ciascuna tecnologie per l’efficienza termica ed alla caratterizzazione energetica dei differenti settori industriali italiani. L’analisi è stata realizzata calcolando tre indicatori rappresentativi del tempo di rientro dell’investimento (Tempo di Pay-Back), del suo rendimento economico complessivo (IRR) e della sua ‘efficienza’ nella produzione/risparmio di energia, attraverso la valutazione del costo medio del kWh risparmiato o prodotto, cioè il rapporto tra i costi sostenuti per la soluzione di efficienza termica (Capex ed Opex) e la quantità di energia risparmiata o prodotta grazie al suo utilizzo. Si è tenuto conto anche di eventuali sistemi incentivanti.
Dallo studio, risulta evidente che le tecnologie per l’efficientamento termico prese in esame in questo Rapporto siano ‘intrinsecamente’ convenienti, comportando ritorni ed una ‘efficienza’ energetica complessiva lungo la vita utile in molti casi di gran lunga superiore rispetto a quanto potenzialmente richiesto da un investitore. Il problema risiede nel Tempo di Pay-Back: l’efficienza termica richiede soluzioni ‘impiantistiche’ e come tale andrebbe valutata, ovvero con il tipico orizzonte di riferimento (5-8 anni) di un investimento in equipment. Di fatto, poiché viene considerata come un investimento ‘non core’ si richiede un tempo di ritorno dell’investomento non superiore a 2 anni, di fatto erigendo una barriera ‘culturale’ più che economica o finanziaria a questo tipo di investimento.

Le possibili strade da percorrere
L’analisi della sostenibilità economica delle soluzioni per l’efficienza termica ha permesso, quindi, di indentificare una serie di ‘strade’ da percorrere al fine di favorirne la diffusione. In primo luogo, potrebbe essere sviluppato un sistema di incentivazione che intervenga nel momento dell’investimento per ridurre l’esborso di capitale e permetta quindi di modificare in maniera ‘sostanziale’ i fondamentali del calcolo del Tempo di Pay-Back. In secondo luogo, si potrebbe agire sulla componente ‘culturale’ del decisore, favorendo azioni a livello degli operatori dell’efficienza energetica per sensibilizzare i possibili adottatori, oppure attraverso l’introduzione di ‘obblighi’ di livelli minimi di efficientamento termico a livello normativo, che in quanto tali costringerebbero gli utenti industriali a guardare l’investimento solo nell’ottica della sua vita utile. In terzo luogo, si potrebbe modificare il ‘decisore’, ossia sostituendo all’utente l’utility, la ESCo oppure il Plant & Facility Manager. Trattandosi per questo nuovo «decisore» di un investimento ‘core’ l’orizzonte di rientro diviene naturalmente più lungo e a prevalere sono le considerazioni basate sull’IRR o il costo del kWh. La via appare sicuramente la più percorribile, anche perché in linea con lo sviluppo di una filiera dell’efficienza energetica a tutto tondo, ma non è ovviamente priva di difficoltà, sia per quanto riguarda la definizione di EPC che abbiano per oggetto le prestazioni termiche e non quelle elettriche, sia per la difficoltà di ‘isolare’ il contributo della specifica tecnologia alla riduzione dei consumi.

Settori industriali interessati
Al fine di stimare il potenziale di mercato derivante dall’adozione delle soluzioni per l’efficienza termica, si sono analizzate le caratteristiche dei consumi energetici dei principali settori industriali italiani, ed in particolare il ‘peso’ assunto dai consumi di energia termica. I 7 settori individuati (Metallurgia, Prodotti per l’edilizia, Meccanica, Agro-alimentare, Carta, Vetro e ceramica e Chimica e petrolchimica) cubano per complessivamente 220.000 GWh/annui di consumo termico, pari al 79% del totale del consumo di energia termica dell’industria nel nostro Paese. La quota ‘termica’ del consumo energetico è per tutti questi settori superiore a quella ‘elettrica’ con casi come quelli della Metallurgia, i Prodotti per l’edilizia e Vetro e ceramica dove la quota dei consumi termici sui consumi totali è superiore al 70%. È evidente quindi come l’efficientamento termico per questi settori dovrebbe rappresentare una priorità, se si vogliono raggiungere gli obiettivi di riduzione dei consumi fissati a livello europeo, e allo stesso tempo una grande opportunità di mercato per gli operatori che offrono soluzioni tecnologiche per l’efficienza energetica termica.

Potenzialità delle diverse soluzioni tecnologiche
Esaminando in primo luogo uno scenario ‘teorico», che tiene conto dell’adozione di soluzioni energeticamente efficienti in sostituzione o ad integrazione di tutte le tecnologie meno efficienti attualmente utilizzate, l’efficienza energetica termica potrebbe valere come mercato di sbocco sino a 6,5 miliardi di €/annui di investimenti da qui al 2020. I bruciatori efficienti sono la soluzione con la maggiore potenzialità in termini di dimensione di mercato (superiore a 3,5 miliardi di €/annui), seguiti da ORC e CHP, che si attestano attorno agli 800-900 milioni di €/annui e poi da isolamento termico e scambiatori di calore, che valgono ‘teoricamente’ attorno ai 200 milioni di €/annui ciascuno. Guardando invece ai settori di sbocco, è la Metallurgia a guidare la classifica seguita da Chimica e Petrolchimica e Prodotti per l’edilizia.
Raffinando però le stime, il potenziale di mercato ‘atteso’ per l’efficienza energetica termica scende a circa 1 miliardo di €/annui di investimenti da qui al 2020, meno di un sesto del mercato ‘teorico’. L’incrocio delle caratteristiche delle tecnologie e della percezione degli operatori, offre un quadro dove i CHP possono raggiungere sino a 400 milioni di €/annui, seguiti a distanza dai bruciatori efficienti (sino a 300 milioni di €/annui), dall’isolamento termico (sino a 150 milioni di €/annui) e con ORC e scambiatori di calore a chiudere l’elenco ben al di sotto dei 100 milioni di €/annui. Guardando invece ai comparti industriali, il settore più interessante diviene quello della Meccanica, a cui è associato un potenziale ‘atteso’ pari a circa 195 milioni € all’anno tra il 2015 ed il 2020 (23% del potenziale globale), seguito dalla Chimica e Petrolchimica, con un potenziale pari a circa 186 milioni € all’anno tra il 2015 ed il 2020 (22% del potenziale globale).
All’interno del Rapporto, sono analizzati i sistemi incentivanti in materia di efficienza termica attualmente in vigore nel nostro Paese e a livello comunitario ed i relativi risultati. Ne emerge chiaramente come il concetto di fondo, che purtroppo accomuna le recenti normative nazionali, e a dire il vero anche quelle comunitarie, sia la scarsa attenzione dedicata al tema dell’efficienza termica. Troppo spesso infatti la parte termica viene considera come una ‘appendice’ dell’efficienza energetica. Andando poi a classificare i principali provvedimenti di incentivazione in materia di efficienza termica a livello nazionale in funzione dell’ambito di interesse (processo produttivo o edificio), si rileva un netto sbilanciamento dei meccanismi incentivanti gli interventi verso di efficienza termica presso i building, lasciando solamente al meccanismo dei Titoli di Efficienza Energetica il compito di supportare la diffusione dell’efficienza termica nei processi industriali. A questo si aggiunge una sostanziale mancanza di obblighi in termini di efficienza termica nel settore dell’industria, a differenza dell’ambito del building. L’unica tecnologia che gode di un sistema incentivante ad hoc risulta essere la cogenerazione, con conseguenze tutt’altro che negative: grazie a tale sistema, gli impianti cogenerativi (in assetto CAR) presentano attualmente una potenza elettrica complessiva di circa 11-13 GW, di cui l’80% degli impianti trova applicazione nel settore industriale. Per tutte le altre tecnologie, l’unica soluzione attualmente praticabile, è quella della redazione dei progetti a consuntivo, che peraltro nel 2014 hanno cubato 6,1 milioni di TEE (81% dell’ammontare complessivo), dimostrando una certa qual vitalità del mercato.

Antonella Rampichini



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