L’espansione del teleriscaldamento, alimentato da fonti rinnovabili e da scarti termici, rappresenta un passo verso la decarbonizzazione del settore energetico. La sfida principale consiste nell’individuare opportunità di sviluppo della rete che siano economicamente sostenibili. Per affrontare questo tema ed identificare i possibili contributi del comparto industriale, è stato condotto uno studio volto a valutare i costi legati alla produzione di calore per nuovi impianti, a completamento dello schema operativo triennale, che ha visto l’analisi di altri casi studio nel corso del 2023.

È stata così condotta la valutazione del costo di realizzazione di una nuova centrale integrando differenti quantitativi di calore basata sul soddisfacimento del profilo ai 15 minuti. Possiamo valutare che le differenze tra l’approccio di ottimizzazione su bilancio energetico e su potenza erogata, varia del 18% per quel che riguarda le tecnologie di generazione. La realizzazione di una nuova centrale a bassa temperatura in un abitato di media densità abitativa è economicamente conveniente se più del 50% della richiesta termica viene soddisfatta da calore di scarto mentre una centrale a ultra-bassa temperatura richiede una quota di almeno il 75% della richiesta termica coperta da calore di scarto.

In aggiunta, è stato sviluppato un webgis – denominato Atlante- che non solo identifica le fonti di calore di scarto integrabili in un sistema di teleriscaldamento, ma ne valuta anche i costi, con particolare attenzione al costo della rete, che rappresenta l’investimento principale. La rete è progettata ottimizzando economicamente il match tra la disponibilità di calore e la domanda di teleriscaldamento, al fine di garantire la massima efficienza e sostenibilità dell’intero sistema.

Il modello di ottimizzazione dell’atlante è stato sviluppato per gestire in modo ottimale il recupero del calore di scarto disponibile dalle industrie in contesti urbani reali, individuando le aree ove la soluzione del teleriscaldamento risulta economicamente preferibile alla soluzione di riscaldamento individuale. L’atlante sarà disponibile online ed un utente può applicare il modello ad una specifica struttura industriale e scegliere il raggio di ricerca in cui la strategia di distribuzione del calore deve essere ottimizzata.

I risultati dell’applicazione del modello includono la quantità totale di calore di scarto recuperata dalla fonte industriale nel sistema di teleriscaldamento e il suo costo capitale, nonché il Levelized Cost Of Energy del calore venduto.

I risultati delle analisi condotte mostrano che, tra le oltre 800 industrie mappate nel registro Emission Trading System di ISPRA, la disponibilità di calore di scarto ammonta a 32,8 TWh/anno, di cui 8,4 TWh/anno da residui di calore a bassa temperatura che necessitano di pompe di calore e 24,4 TWh/anno di calore di scarto ad alta temperatura direttamente collegabile ai sistemi di teleriscaldamento. La domanda di calore per edifici residenziali plurifamiliari e terziari, tecnicamente collegabili al teleriscaldamento, è stimata in 100,3 TWh/anno.

I risultati dell’algoritmo di matching suggeriscono una quantità complessiva di 18,1 TWh/anno di calore industriale economicamente sostenibile e recuperabile tramite progetti di teleriscaldamento (7,5 TWh/anno recuperati dai processi industriali a bassa temperatura e 10,6 TWh/anno dai processi ad alta temperatura).