Questo rapporto si propone di mappare le principali attività e progetti di dimostrazione delle sinergie tra i diversi vettori energetici condotti in Europa e in diverse parti del mondo e di evidenziare le potenziali sinergie, lacune, sovrapposizioni con priorità e percorsi seguiti in Italia.

Il lavoro costituisce il proseguimento di precedenti attività di ricerca condotte negli anni 2014-2016, che avevano prodotto una rassegna dei progetti di test e dimostrazione delle Smart grid e dei sistemi di accumulo energetico connessi in rete. Ora il monitoraggio è stato aggiornato, con un focus particolare alle sinergie tra diversi vettori energetici, che stanno diventando sempre più importanti come possibili fonti di flessibilità nel sistema elettro-energetico, come indicato anche nel SET Plan europeo (Strategic Energy Technology Plan).

Dapprima sono state analizzate le problematiche di R&I riguardanti le sinergie tra vettori energetici, in particolare calore e gas. Quindi è stato condotto il monitoraggio delle principali attività di test e dimostrazione delle sinergie Power-to-Gas e Power-to-Heat in ambito europeo. Infine è stato svolto un confronto preliminare con le principali attività di test e dimostrazione di queste applicazioni a livello internazionale e ne sono state sintetizzate le lezioni apprese.

Obiettivo finale dell’analisi comparata condotta è di fornire spunti per ricerche future e prospettive di sviluppi e/o collaborazioni con gli altri paesi.

Gli esempi dei progetti e dei casi di studio monitorati nella rassegna hanno consentito di analizzare gli ostacoli che impediscono una maggiore penetrazione delle tecnologie Power-to-Gas e Power-to-Heat nei mercati di tutto il mondo, nonché di dimostrare il valore applicato di queste tecnologie per ottenere sistemi energetici sostenibili ed efficienti.

Da un punto di vista tecnologico, i sistemi Power-to-Gas sviluppati nei diversi progetti sono caratterizzati da TRL elevati e quindi pronti per uno sfruttamento commerciale. La sfida è quella di riuscire a raggiungere una scala industriale economicamente vantaggiosa. Il settore dei trasporti giocherà un ruolo importante nella commercializzazione del concetto, poiché i “business cases” sono già molto vicini alla parità economica (o anche quasi con margini positivi).

Nonostante i benefici multipli che comporterebbero, inclusi la mitigazione delle emissioni di CO2, l’aumento della sicurezza energetica dovuta all’aumento dell’efficienza di conversione e il miglioramento della flessibilità, la diffusione di massa delle tecnologie Power-to-Heat di co-generazione e di efficiente District Heating and Cooling (DHC) è attualmente limitata ed è rimasta stagnante negli ultimi dieci anni. Esistono infatti importanti barriere, principalmente relative ai segnali di prezzo dell’energia locali che poco incentivano l’efficienza energetica, alla mancanza di pianificazione strategica delle infrastrutture energetiche e alla difficoltà di assicurare la stabilità a lungo termine delle politiche energetiche. È necessario includere la pianificazione dell’introduzione dei sistemi DHC in un contesto più ampio di piani di sviluppo e di governo delle città.

Nel successivo periodo di ricerca si prevede un’estensione di analisi basata sui risultati di alcuni progetti europei in corso, finalizzata al completamento della rassegna dei progetti di dimostrazione delle sinergie tra i diversi vettori energetici a livello europeo, nonché all’approfondimento del confronto tra ambito europeo ed extraeuropeo.