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Nell’odierna Europa, il riscaldamento per le zone urbane è spesso generato all’interno di impianti centralizzati e distribuito attraverso tubazioni isolate. Sebbene questo concetto sia presente da decenni, le considerazioni economiche e ambientali hanno concentrato sempre più l’attenzione sul miglioramento della sostenibilità e dell’efficienza di questa pratica.
«Le reti di teleriscaldamento non sono una novità», spiega Antonio Garrido Marijuan, ricercatore del progetto, dell’azienda spagnola Tecnalia. «Tuttavia, siamo più consapevoli della necessità di porre fine allo spreco di energia. Ad esempio, la temperatura a cui viene fornito il calore deve essere ridotta per evitare perdite termiche.»
Inoltre, è presente una crescente consapevolezza del fatto che le reti di teleriscaldamento potrebbero ricorrere maggiormente a fonti rinnovabili e di calore residuo. Ciò potrebbe migliorare l’efficienza energetica e ridurre i costi sostenuti dal consumatore, limitando inoltre la dipendenza dell’Europa dai combustibili fossili.
Sviluppare reti termiche a temperature ultra basse
Il progetto RELaTED si è prefisso di sviluppare e testare nuove soluzioni tecniche che potrebbero aiutare le reti di teleriscaldamento a conseguire questi obiettivi operando a temperature ultra basse, che vanno dai 40 ai 45 gradi Celsius. Uno degli elementi più difficoltosi del progetto è stata l’integrazione delle diverse tecnologie per ottenere i benefici attesi.
«Fornire ai consumatori il calore a 40 gradi anziché a 60 o addirittura a 100, ad esempio, significa utilizzare pompe di calore per incrementare nuovamente la temperatura quando necessario», afferma Garrido Marijuan. «E dato che le temperature esterne sono in aumento, dobbiamo inoltre assicurarci che le pompe di calore possano essere utilizzate anche per il raffreddamento.»
Il progetto ha inoltre sviluppato sottostazioni prototipo di teleriscaldamento bidirezionali. Questo significa, ad esempio, che le fabbriche che generano calore residuo possono inviare l’energia in eccesso alla rete ricevendo in cambio l’energia di cui hanno bisogno.
I concetti sviluppati per questa rete di teleriscaldamento a temperature ultra basse sono stati poi collaudati presso quattro siti, tra cui una vasta rete a Belgrado (in Serbia), un nuovo sviluppo urbano a Vinge (in Danimarca), una rete operativa a Tartu (in Estonia) e una rete aziendale a Iurreta (in Spagna).
Risparmi energetici diretti e riduzione delle perdite di calore
Garrido Marijuan ritiene che il progetto abbia dimostrato con successo l’effettiva capacità delle reti di teleriscaldamento di consentire la transizione verso modelli di funzionamento più sostenibili ed efficienti dal punto di vista energetico. I progetti pilota sono riusciti a conseguire risparmi energetici diretti riducendo le perdite termiche, mentre l’iniezione del calore residuo all’interno della rete ha fornito un flusso di ricavi alle aziende, nonché calore aggiuntivo ai consumatori.
L’operatore di teleriscaldamento in Estonia ha scoperto che l’investimento compiuto nell’ammodernamento della rete è stato ammortato di soli due anni. La riduzione della temperatura ha permesso di conseguire risparmi termici della portata di 400 MWh/anno a Tartu, il che si traduce in una riduzione del 20 % nella perdita di calore.
L’operatore di teleriscaldamento intende distribuire la tecnologia in tutta la sua rete e sono in corso dialoghi anche con altre amministrazioni regionali e grandi fabbriche per sviluppare nuovi piani di reti di teleriscaldamento efficienti dal punto di vista energetico.
«La realizzazione di questi risparmi energetici è di importanza cruciale, considerato che gli edifici rappresentano circa il 40 % del consumo energetico europeo, di cui il riscaldamento è in larga parte responsabile», aggiunge. «Le temperature operative inferiori e i flussi bidirezionali potrebbero inoltre consentire un’adozione massiccia delle fonti di energia rinnovabile e di calore residuo, oltre a ridurre le perdite termiche.»
La prossima generazione di reti di teleriscaldamento a temperatura ultra bassa sperimentata nell’ambito del progetto RELaTED potrebbe pertanto rappresentare una parte fondamentale della transizione verde dell’Europa. Se questa tecnologia venisse replicata su vasta scala in tutta Europa, allora i risparmi energetici potrebbero essere significativi.
«Il progetto rappresenta solo un piccolo passo in avanti, ma compiuto proprio nella direzione verso cui dobbiamo portare i sistemi di teleriscaldamento», conclude Garrido Marijuan. «Per conseguire risparmi energetici, la temperatura operativa delle reti di teleriscaldamento deve essere inferiore. E noi abbiamo mostrato una possibile parte della soluzione in tal senso.»