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Rapporto RSE 19012839

Schema concettuale del collegamento fra modello energetico e di qualità dell’aria e modello semplificato emissioni concentrazioni (versione preliminare)

Rapporto

2019

Richiedi il materiale (7.82 MB, .pdf)

V. Agresti (RSE SpA), G. Pirovano (RSE SpA)

Sviluppo e applicazione di modelli armonizzati e integrati energetico-ambientali con particolare riferimento alla valutazione dell’impatto sulla qualità dell’aria di politiche energetiche. Definizione di una metodologia di collegamento fra modello energetico e modello delle emissioni. Sviluppo di un modello semplificato emissione-concentrazione e sua applicazione per la ricostruzione della concentrazione dei principali inquinanti atmosferici in un caso prova relativo alla Pianura Padana.

La definizione di piani energetici che rispondano a diversi criteri di ottimizzazione, quali economica, tecnologica e ambientale, richiede l’utilizzo di strumenti scientifici di supporto che permettano di valutare in modo quantitativo le ricadute che ciascuna strategia può determinare su tali ambiti. Gli strumenti, a seconda del loro grado di complessità, prendono il nome di sistemi modellistici armonizzati o integrati. Dall’esperienza pregressa in RSE è emerso che una delle principali limitazioni degli attuali sistemi di valutazione energetico-ambientale è determinata dal fatto che spesso il modello energetico ed i modelli di stima degli impatti ambientali operano in modo indipendente l’uno dall’altro. Questo implica, in primo luogo, che i modelli energetici tengono conto solo parzialmente delle implicazioni ambientali dei diversi scenari e in maniera semplificata. Inoltre, il disaccoppiamento e le conseguenti incongruenze fra le basi dati utilizzate nei due ambiti modellistici, rende difficile e a volte imprecisa anche la semplice valutazione a posteriori degli impatti ambientali di scenari energetici.Per sopperire a tali limitazioni, nell’ambito del presente progetto si propone quindi lo sviluppo di un modello armonizzato energetico-ambientale finalizzato a valutare in modo efficiente e consistente l’impatto ambientale di politiche energetiche, con particolare riferimento alla qualità dell’aria.A tal fine, nel corso del primo anno, viene condotta in primo luogo una breve disamina delle esperienze modellistiche già presenti a livello nazionale, da utilizzare come riferimento per il successivo sviluppo delle attività. Contestualmente viene presentato un primo esempio metodologico di armonizzazione fra modello energetico e modello ambientale, in relazione alla stima delle emissioni del settore del trasporto su strada.Un secondo aspetto essenziale nello sviluppo di un sistema armonizzato/integrato consiste nella capacità di poter esaminare in modo estremamente efficiente un ampio spettro di soluzioni, ovvero di politiche energetiche, quantificandone gli effetti sui diversi obiettivi. In relazione alla valutazione degli impatti sulla qualità dell’aria questo richiede lo sviluppo di strumenti che ricostruiscano in modo efficiente la relazione fra politica energetica, scenario emissivo e concentrazioni atmosferiche. A tal fine, viene definito ed implementato un modello semplificato emissioni-concentrazioni, che sintetizza attraverso semplici relazioni algebriche la complessa relazione che intercorre in atmosfera fra emissioni di inquinanti e le corrispondenti concentrazioni atmosferiche (metamodello). Il modello viene applicato, in forma preliminare, sul contesto particolarmente complesso della Pianura Padana con orizzonte temporale annuale. La valutazione delle performance del modello, effettuata attraverso il confronto con corrispondenti simulazioni del modello complesso, ha riguardato diversi inquinanti atmosferici d’interesse sia da un punto di vista normativo (es. biossido d’azoto e PM2.5) che modellistico (es. ossidi d’azoto e nitrato). Per tutti gli inquinanti considerati il modello semplificato ha fornito risultati estremamente positivi, valutati attraverso opportuni indicatori di performance, in relazione alla ricostruzione sia della variazione spaziale che all’evoluzione temporale degli inquinanti stessi.I risultati ottenuti costituiscono quindi una opportuna base di partenza sia per l’estensione del collegamento fra modello energetico e modello emissivo ai principali settori antropici, che per lo sviluppo di un modello semplificato emissioni-concentrazioni da applicare a scala nazionale.

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