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Metabolismo energetico degli utenti finali: modellazione analitica dei consumi

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Metabolismo energetico degli utenti finali: modellazione analitica dei consumi

Il rapporto ha l’obiettivo di fornire strumenti e metodologie per la pianificazione di misure di policy utili per favorire la decarbonizzazione del settore civile.
In particolare sviluppa metodi statistici ad-hoc per la caratterizzazione dei consumi energetici del settore residenziale italiano; sono analizzate ed aggregate in unico dataset tre diverse fonti di dati ISTAT che caratterizzano le spese, i consumi energetici e i comportamenti delle famiglie italiane, viene svolta un’indagine sui consumi energetici delle famiglie in collaborazione con Bva-Doxa, ed infine viene sviluppato ed applicato un modello bottom-up di previsione dei consumi energetici del settore residenziale denominato MOIRAE (bottom-up MOdel to compute the energy consumption of the Italian REsidential sector: Model design, validation and evaluation of electrification pathways). Conclude l’attività un approfondimento sui consumi energetici del settore del terziaro, in cui è stata effettuata una ricostruzione dell’anagrafica e dei consumi energetici delle principali categorie di esercizio. Attraverso simulazioni energetiche dinamiche su degli edifici rappresentativi è stato possibile ricavare dei valori medi di intensità energetica che, applicati a tutto il territorio nazionale, hanno fornito una stima del consumo energetico nel terziario.
Inoltre, è stata svolta anche un’analisi in collaborazione con la società GfK Italia finalizzata a valutare i consumi energetici del settore del “Commercio al dettaglio” (Ateco 47).

Nel rapporto sono trattate metodologie e soluzioni di efficienza energetica negli usi finali del settore civile: tali informazioni sono importanti per supportare i decisori nel definire opportune poliche di governance per consentire al settore di concorrere al raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione previsti dal quadro normativo del Paese, in particolare dal Piano Nazionale Integrato Energia e Clima.

Relativamente al settore residenziale, il rapporto mira ad estendere le analisi effettuate nel 2019 sul “metabolismo energetico” attraverso tre studi distinti.

Il primo ha l’obiettivo di descrivere le determinanti delle componenti di spesa e consumo delle famiglie; a tale fine vengono utilizzati come dati di input tre dataset ISTAT ricavati dalle indagini sulle spese, sulle abitudini di vita quotidiana e sui consumi energetici delle famiglie italiane. Vengono individuate le variabili significative (regressori) che influenzano i comportamenti delle famiglie con metodi statistici ad-hoc; successivamente i tre dataset vengono aggregati in un’unica matrice. Tale matrice rappresenta il cuore da cui prende avvio la modellazione analizzata al secondo punto.

Il secondo studio è finalizzato a fornire una “caratterizzazione sul campo” dei comportamenti e dei consumi degli utenti domestici, risultato utile anche a validare i risultati dello studio sul “metabolismo energetico”. A tal proposito viene svolta un’indagine sui consumi delle famiglie italiane in collaborazione con Bva-Doxa rivolta agli utenti finali; i risultati mostrano un forte utilizzo di sistemi autonomi a gas naturale per il riscaldamento, con una frequenza di utilizzo maggiore nelle ore serali e nei giorni festivi; i sistemi di raffrescamento a pompa di calore sono abbastanza frequenti nel campione, con un utilizzo, in media, in 5,2 giorni a settimana nel periodo estivo, senza significative differenze tra giorni festivi e feriali; inoltre, l’indagine rileva anche le variazioni legate a percezioni soggettive e all’impatto del Covid-19 sui consumi energetici.

Infine, il terzo studio sviluppa il modello MOIRAE (bottom-up MOdel to compute the energy consumption of the Italian REsidential sector: Model design, validation and evaluation of electrification pathways), un modello di previsione dei consumi energetici del settore residenziale italiano con approccio bottom-up. I dataset ISTAT vengono utilizzati come input, insieme ad una banca dati costruita mediante studi ed elaborazioni interne a RSE. Il modello viene esteso con un sotto-modello di evoluzione sociodemografica che permette di trasporre i risultati su vari anni e di validare MOIRAE in un intervallo più ampio di dati, oltre a consentire la sua calibrazione su dati regionali del GSE consuntivati relativi al 2018. Un secondo sotto-modello economico viene aggiunto per supportare le analisi di scenario ed identificare i costi legati alle varie tecnologie domestiche. A valle della sua calibrazione e validazione, MOIRAE viene applicato per l’analisi dell’elettrificazione del settore residenziale italiano con visione al 2014, in quanto i dati di input più aggiornati disponibili sono relativi a quell’anno, mostrando come la sola elettrificazione del servizio di riscaldamento dell’abitazione possa essere vantaggiosa per la decarbonizzazione del sistema, portando ad un risparmio di energia primaria pari a 7,81 Mtep, corrispondente a -21% rispetto al caso base senza sostituzione dei consumi termici, che deve essere sostenuto da un investimento sui costi fissi cumulato al 2040 di 30,4 miliardi€, circa 1,5 miliardi€/anno.

Per quanto riguarda il settore del terziario, nel presente rapporto si descrivono due lavori effettuati con l’obiettivo finale di fornire un quadro complessivo dei consumi energetici di un settore estremamente eterogeneo e in continua crescita.

Il primo lavoro ha l’obiettivo di effettuare una stima dei consumi energetici del settore del terziario. Si è partiti dalla ricostruzione completa dell’anagrafica del settore terziario, distinto nelle sue principali voci: commercio, alberghiero, uffici, istruzione e sanità. Il dimensionamento di tali settori è stato descritto sia in termini di strutture che di superficie complessiva, disaggregata per le principali attività, usando fonti di informazioni come Istat, Osservatorio Nazionale del Commercio, Federalberghi e i Ministeri. Successivamente si è ricostruito un valore medio di intensità energetica per ogni settore analizzato, che, applicato alla prima fase dello studio, ha consentito di ricostruire una stima dei consumi energetici del settore.  Il secondo lavoro, riguarda un’indagine di approfondimento, svolta in collaborazione con la società GfK

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