Secondo le stime dell'ONU, entro il 2050 la popolazione mondiale raggiungerà circa 9,8 miliardi di persone, quasi il 70% delle quali vivrà in città. Le città hanno bisogno di obiettivi ambiziosi in materia di efficienza energetica, integrazione settoriale ed elettrificazione. La tecnologia è già qui.
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Un nuovo report di Navigant (2020) definisce il percorso concreto per raggiungere l'obiettivo di 1,5 °C entro il 2050, sulla base del significativo potenziale di:
Lo studio Navigant mostra che l'implementazione delle soluzioni tecnologiche esistenti per l'elettrificazione dei trasporti, il riscaldamento e il raffreddamento ad alta efficienza energetica degli edifici, compreso il teleriscaldamento, e l'integrazione settoriale possono colmare circa la metà del divario per raggiungere l'obiettivo di 1,5 °C nelle aree urbane.
La restante metà della riduzione delle emissioni urbane accumulate, necessarie per un obiettivo di 1,5 °C, proverrà da altri settori, principalmente l'industria, l'elettricità per gli elettrodomestici e l'edilizia.
In altre parole, le tecnologie necessarie per rendere le nostre città a prova di futuro, soddisfare l'Accordo di Parigi e salvaguardare la qualità dell'aria sono già pronte. Ora si tratta di implementarle a un ritmo molto più veloce, innovando al contempo le nuove soluzioni nelle zone di prova delle città reali.
Perché le città?
Le città mondiali occupano solo il 3% della terra, ma rappresentano i due terzi della domanda mondiale di energia e il 70% delle emissioni globali di gas serra. Oltre l'80% delle persone che vivono in aree urbane è esposto a livelli di qualità dell'aria che superano i limiti dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), principalmente causati dal riscaldamento e raffreddamento di edifici e da trasporti basati su combustibili fossili. In altre parole, l'impatto delle città sul clima e sulla salute è enorme.La buona notizia è che l'alta densità di strutture e infrastrutture delle città offre un'opportunità unica per guidare l'innovazione tecnologica a costi contenuti e sfruttare le sinergie tra i settori per creare un sistema energetico altamente efficiente. Le città possono fungere da apripista regionali ambiziose e motivanti che mettono in mostra le nuove tecnologie e creano luoghi interessanti in cui vivere e lavorare..
Gli edifici sono responsabili di un terzo delle emissioni globali di gas serra e della domanda finale di energia.Se tutte le aree urbane investissero nell'efficienza energetica del riscaldamento e del raffreddamento degli edifici, compreso il teleriscaldamento, colmerebbero il 20% del divario nelle riduzioni delle emissioni urbane di gas serra necessarie per un obiettivo di 1,5 °C.
Nel 2015 i trasporti hanno rappresentato il 23% delle emissioni globali di gas serra legate all'energia e il 26% della domanda finale di energia.
Se tutte le aree urbane investissero in auto elettriche, autobus, camion e navi, riuscirebbero a colmare il 28% del divario nelle riduzioni delle emissioni di gas serra urbani necessarie per un obiettivo di 1,5 °C.
L'integrazione settoriale riguarda il collegamento dei settori dell'elettricità, del riscaldamento, dell'edilizia, dei trasporti e dell'industria al fine di sfruttare al meglio le sinergie tra questi settori, consentendo così una decarbonizzazione più economica del sistema energetico. Ciò include esaminare come l'integrazione dei settori possa migliorare l'efficienza complessiva del sistema energetico, consentendo il riutilizzo dell'energia in eccesso/residua, l'accumulo dell'elettricità in eccesso nelle batterie, nelle reti termiche, negli edifici e nei trasporti, nonché incentivare l'elettrificazione pulita dei settori e l'interconnettività.
Qualche anno fa, Benxi è scomparsa nello smog. Ora, la vecchia capitale siderurgica cinese può tornare a respirare. L'implementazione di un impianto di teleriscaldamento avanzato in collaborazione con Danfoss ha ridotto l'uso annuale di carbone di 26.500 tonnellate.
Le esigenze di climatizzazione degli edifici aumentano costantemente. I ventilatori assiali possono fornire un contributo significativo alla combinazione dei requisiti tecnici con la progettazione di edifici sostenibili.
Un sistema HVAC all'avanguardia, l'illuminazione a LED e altri perfezionamenti tecnici hanno creato un ambiente d'ufficio intelligente e moderno all'altezza delle più elevate esigenze dei clienti, dell'efficienza energetica e del comfort degli ambienti interni.
La Future of the Fjords rappresenta un nuovo standard di trasporto passeggeri responsabile dal punto di vista ambientale, essendo la prima nave in fibra di carbonio completamente elettrica al mondo.
Sul fiume IJ di Amsterdam, i traghetti ibridi alimentati dalle unità VACON® possono contare su un'operatività 24 ore su 24, 7 giorni su 7, dimensioni ridotte dei generatori, migliore qualità dell'aria, minore rumorosità e facilità di manovra..
La città di Taipei ha inaugurato il suo primo autobus completamente elettrico. Gli autobus da 12 tonnellate, i più leggeri sul mercato della loro categoria, garantiscono zero emissioni. La flotta può percorrere oltre 260 chilometri a pieno carico e oltre 300 chilometri a vuoto.
MEC-BioGas lavora oltre 830.000 tonnellate di biomassa all'anno. Generando energia e calore da biogas invece che da combustibili fossili, riduce la sua impronta di CO2 di 50.000 tpa.
La missione è dimostrare e analizzare i vantaggi tecnici ed economici del controllo intelligente di componenti e sistemi che forniscono riscaldamento e raffreddamento all'interno degli edifici.
155 ettari di aree portuali definiscono gli standard in tutta Europa. La fornitura di teleriscaldamento è una soluzione economica e sostenibile.
I sistemi a motore elettrico consumano il 50% di tutta l'elettricità in tutto il mondo. L'80% dei motori elettrici non è dotato di convertitori di frequenza a velocità variabile, il che significa che funzionano a piena velocità indipendentemente dalla necessità. Implementando convertitori di frequenza a velocità variabile e altre misure di efficienza a livello di sistema, possiamo ridurre il consumo energetico del motore fino al 40% e il consumo globale di elettricità dell'8% (Fonte: IEA WEO 2016). Tempo di ammortamento: 2-4 anni.
Consentire alle persone di controllare il proprio consumo energetico: Ottimizzando il controllo dei nostri sistemi di riscaldamento, raffrescamento e ventilazione si riduce in media il consumo energetico del 22% per edificio, con un ritorno sull'investimento di 2 anni (Fonte: Ecofys). Due fattori chiave sono il controllo e il bilanciamento della temperatura ambiente: più di 500 milioni di radiatori sono ancora dotati di valvole manuali e non consentono ai cittadini di controllare la temperatura ambiente e il consumo energetico. L'installazione di regolatori d'ambiente singoli (ad es. valvole termostatiche per radiatori) potrebbe portare a risparmi annui di €10-15 miliardi.
Scopri di più su come possiamo migliorare l'efficienza degli edifici.
Un ciclo idrico a impatto zero: gli impianti idrici e di trattamento delle acque reflue rappresentano il 30-50% della bolletta energetica totale dei comuni e il 4% del consumo energetico globale. Ma, con una combinazione di misure di efficienza energetica e recupero di energia, l'intero settore idrico può essere a impatto zero. Ad Aarhus, in Danimarca, la città ha trasformato un impianto locale di trattamento delle acque reflue in un produttore di energia rinnovabile (biogas) (Fonte: IEA WEO 2016). Tempo di ammortamento: 5 anni.Scopri come Aarhus genera energia in eccesso dal trattamento delle acque reflue
I data center a livello globale consumano già più elettricità del Regno Unito ed emettono la stessa quantità di carbonio dell'intero settore aereo. L'elettricità è di solito il principale elemento dei costi operativi dei data center, con una percentuale che varia dal 25 al 60%. Presso un data center di Facebook in Svezia, abbiamo ridotto quasi il 50% dei costi energetici (case story).
Recupero del calore dagli impianti di refrigerazione: un piccolo supermercato di Sønderborg, Danimarca, ha ottenuto un risparmio annuo di €30.000 e ha ridotto le emissioni di CO2 del 34% grazie al recupero di energia. In Europa, dove circa il 2% del consumo di energia elettrica viene utilizzato per la refrigerazione nei supermercati, misure simili potrebbero portare a risparmi energetici finali di 2,6 milioni di euro all'anno e risparmi sui costi energetici di 1,8 miliardi di €. Tempo di ammortamento: 1,5 anni.
Teleriscaldamento con calore residuo: il teleriscaldamento è l'unico modo per utilizzare calore residuo a basso consumo energetico e di bassa qualità o fonti di raffreddamento gratuito per l'uso finale negli edifici (UNEP). Può utilizzare, ad esempio, il calore in eccesso proveniente da data center, processi industriali o persino acque reflue. Recuperando tutto il calore residuo in Europa si potrebbe soddisfare la domanda di riscaldamento dell'intero patrimonio edilizio.
Flessibilità grazie ai supermercati: la capacità operativa non utilizzata dei compressori utilizzati negli impianti di refrigerazione dei supermercati può fungere da pompa di calore e produrre calore dall'elettricità durante la produzione di picchi eolici, se collegati a una rete di teleriscaldamento. Queste misure potrebbero consentire ai supermercati dell'UE di fornire 150 TWh di calore. Gli impianti di refrigerazione possono essere utilizzati anche per la gestione della domanda. 500 supermercati possono aggiungere 26,5 MW di flessibilità a breve termine.Il teleriscaldamento e il teleraffrescamento possono bilanciare la volatilità dell'elettricità rinnovabile: durante i periodi di sovrapproduzione, l'eccesso di elettricità proveniente, ad esempio, dall'energia eolica può essere utilizzato per generare calore con pompe di calore di grandi dimensioni e perfino immagazzinato nella rete di teleriscaldamento. L'accumulo di calore è 100 volte più economico dell'accumulo di elettricità.
Sfruttare il potenziale delle soluzioni digitali connesse: il controllo intelligente di riscaldamento, raffreddamento e ventilazione può raddoppiare le prestazioni di queste tecnologie. In media, il consumo energetico può essere ridotto del 38% per edificio. Le nuove tecnologie digitali possono monitorare e adattare continuamente i consumi, informare i consumatori del loro consumo di energia, ottimizzare l'autoconsumo di energia rinnovabile e aiutare a integrare gli edifici nei sistemi di elettricità e teleriscaldamento e teleraffrescamento. Tempo di ammortamento: 3-5 anni.Scopri come ripensare l'efficienza negli edifici
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