L'efficienza urbana è fondamentale

Panoramica di parti di Nordhavn

Le città plasmeranno il nostro futuro

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. 

Icone per edifici ad alta efficienza energetica, elettrificazione dei trasporti e integrazione settoriale

Fare i calcoli sul clima: Cosa comporterebbe per le aree urbane un obiettivo di 1,5 gradi

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:

  • Riscaldamento e raffreddamento degli edifici ad efficienza energetica, compreso il teleriscaldamento.
  • Elettrificazione dei trasporti
  • Integrazione settoriale

Principali contributi alla riduzione delle emissioni urbane

Grafico-Contributi alla riduzione delle emissioni nelle aree urbane
Raggiungere l'obiettivo di 1,5 °C nelle aree urbane europee, statunitensi e cinesi. Il GABC Global Status Report 2018 arriva a quote simili per le emissioni globali. Si noti che non include le emissioni derivanti dal funzionamento degli elettrodomestici negli edifici.

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..

  • Poiché la pianificazione, l'infrastruttura, i finanziamenti e la fornitura sono spesso condivisi tra i governi federali, statali e locali, è necessario avere una chiara strategia di coinvolgimento nei confronti dei livelli superiori di governo per aiutare a risolvere le divergenze politiche
  • Agire subito. La mancanza di leadership, di impegno politico, di piani attuabili e di regolamentazione non riesce a promuovere gli investimenti necessari. La pianificazione del raggiungimento dell'obiettivo di 1,5 °C deve avvenire ora.
  • Definire obiettivi ambiziosi e attuabili a breve, medio e lungo termine e un adeguato quadro normativo per incentivare gli investimenti.
  • Associare il consumo energetico all'inquinamento atmosferico. Un obiettivo di 1,5 °C offre alle aree urbane e alle città l'opportunità di mitigare notevolmente ed economicamente l'inquinamento atmosferico e i gas serra mediante una strategia integrata per l'aria pulita.
  • Muoversi tempestivamente e dare l'esempio investendo in beni propri, ad esempio riducendo il consumo energetico dei singoli edifici pubblici di almeno il 60% fino al 2040 e decarbonizzando l'offerta, elettrificando l'intera flotta dei trasporti pubblici entro il 2030 e utilizzando l'energia in eccesso attraverso l'accoppiamento di settore e l'accumulo di energia entro il 2040.
  • Rimuovere le barriere e implementare progetti pilota per innovare, testare e mostrare nuove tecnologie, assicurando che la propria città diventi un leader regionale ambizioso e stimolante, creando luoghi interessanti in cui vivere e lavorare e generando benefici per le aree suburbane e rurali.
  • Privilegiare 1) il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici ad alta efficienza energetica (compresa l'energia di quartiere), 2) l'elettrificazione dei trasporti e 3) l'integrazione settoriale. Una strategia in linea con l'obiettivo di 1,5 °C può essere raggiunta in modo efficace dal punto di vista dei costi solo con una forte attenzione all'efficienza energetica e all'accoppiamento di settore, in modo da evitare costosi sovrainvestimenti nella produzione di energia e nelle infrastrutture energetiche.

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.

  • Definire strategie di ristrutturazione a lungo termine, che comprendano una regolamentazione adeguata e incentivi per le ristrutturazioni profonde e scaglionate, al fine di aumentare i tassi di ristrutturazione degli edifici esistenti, che attualmente sono spesso inferiori all'1%, portandoli ad almeno il 2%-3% all'anno.
  • Monitorare attentamente l'attuazione dei piani e intervenire immediatamente quando necessario per rispettare le tempistiche.
  • Iniziare subito con la conseguente ottimizzazione dei sistemi tecnici per il riscaldamento e il raffreddamento del patrimonio edilizio pubblico.
  • Progettare e applicare codici edilizi obbligatori per gli edifici nuovi ed esistenti con l'obiettivo di realizzare edifici a energia quasi zero. Ciò significa requisiti minimi di prestazione ambiziosi per l'intero edificio, compresi i sistemi tecnici per l'edificio, il cappotto termico dell'edificio e la generazione di calore
  • Assicurare che le prestazioni energetiche reali dei sistemi tecnici per edifici nuovi o aggiornati siano valutate, documentate e trasmesse al proprietario dell'edificio.
  • Garantire o facilitare l'accesso ai finanziamenti per l'implementazione, ad esempio sostenendo modelli di business finanziari innovativi, come gli ESCO.
  • Espandere e decarbonizzare il teleriscaldamento e il teleraffrescamento, comprese le pompe di calore su larga scala che funzionano con energia rinnovabile e aprire la strada collegando gli edifici pubblici. Scopri di più sul teleriscaldamento qui

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.

  • Iniziare subito con l'elettrificazione della flotta pubblica: veicoli, autobus, barche urbane, traghetti e includendo l'investimento nelle stazionidi ricarica necessarie
  • Mappare la necessità di un'infrastruttura di ricarica per le modalità di trasporto pubbliche e private, la ricarica per veicoli elettrici e autobus e la fornitura a terra per imbarcazioni, traghetti e navi da crociera e regolare e incentivare di conseguenza per garantire investimenti nell'infrastruttura di ricarica necessaria. 
  • Incaricare l'installazione di stazioni di ricarica in edifici di nuova costruzione e in caso di lavori di ristrutturazione (edifici a uso ufficio, residenziali, industriali, alberghi, supermercati).
  • Introdurre zone ambientali/a basse emissioni.
  • Introdurre incentivi di parcheggio, sconti fiscali sulle infrastrutture di ricarica e altri incentivi fiscali per il passaggio all'elettrificazione dei trasporti. 
  • Richiedere l'installazione di un'alimentazione a terra nei porti e presentare un piano per affrontare il problema che tutte le navi utilizzano l'alimentazione elettrica a terra in fase di ormeggio.

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.

  • Ripensare la pianificazione energetica per considerare e supportare l'integrazione settoriale. Preparare piani locali su come decarbonizzare il sistema energetico, sulla base di dati affidabili sulla domanda di calore, sullo stato del patrimonio edilizio, sulla disponibilità di fonti di calore e infrastrutture, nonché su valutazioni valide del potenziale di utilizzo delle sinergie tra i settori, per garantire una decarbonizzazione economicamente efficiente ed evitare investimenti inefficaci o effetti lock-in.
  • Sfruttare le sinergie, come l'utilizzo del calore di scarto di un data center per il riscaldamento di edifici, invece di investire in un'ulteriore fornitura di calore. Oppure riutilizzare l'energia in eccesso di un'utenza per il trattamento delle acque reflue per alimentare un altro settore. Oppure utilizzare una rete di teleriscaldamento per assorbire energia dalle turbine eoliche in tempi di sovrapproduzione.
  • Consentire alle zone di test libere da normative urbane di innovare e sviluppare nuove tecnologie ad alta efficienza energetica, eliminando le barriere tecniche, normative e finanziarie per il riutilizzo dell'energia tra i settori.
  • Garantire che i segnali di prezzo dell'energia incentivino/ricompensino lo stoccaggio di energia e altri servizi di flessibilità.

Gentile sindaco, ecco le soluzioni pronte all'uso per una maggiore efficienza energetica nella sua città

Efficienza energetica, Riscaldamento e raffreddamento degli edifici (Teleriscaldamento)

Elettrificazione dei trasporti

Integrazione settoriale

Scopri altre soluzioni e tecnologie

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.

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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