“Planning positive energy districts in urban water fronts: Approach to La Marina de València, Spain.” https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S019689042200591X
Le città incidono profondamente nel cambio climatico consumando due terzi dell’energia somministrata ed emettendo il 70% della CO2 equivalente. Questo, però, ne fa anche il punto di partenza per la transizione energetica ed ecologia. Infatti, se riuscissimo a ridurre le emissioni di gas effetto serra nelle città gran parte dei problemi legati al cambiamento climatico sarebbero risolti. Decarbonizzare una città intera però non é affatto semplice. Fortunatamente i Distretti Energetici Positivi (Positive Energy District, PED) sono una strategia efficace per ridurre le emissioni e la dipendenza dalle fonti energetiche non rinnovabili. Ci spiega di cosa si tratta Isabel Aparisi Cerdá, ricercatrice dell’Istituto di Ingegneria Energetica dell’ Università Politecnica di Valencia.
Che cos’é un Distretto Energetico Positivo?
I Distretti Energetici Positivi (PED) sono aree all’interno delle città che sono in grado di generare più energia rinnovabile di quanta ne consumino, creando un bilancio energetico annuale positivo. Permettono di produrre energia pulita e somministrarla in ogni momento all’utente che la necessita. L’energia prodotta e non utilizzata non si spreca, ma viene resa disponibile nella rete comune ed utilizzata da altri utenti.
Perchè sarebbe importante la loro realizzazione?
Per convenienza si è sempre guardato alle città come un unico hub di consumo, senza fare alcuna distinzione tra i diversi quartieri per quanto riguarda la produzione e il consumo di energia. Pertanto, applicare le stesse misure in tutta la città non è sufficientemente efficace, così come agire edificio per edificio. I PED consentono una migliore valutazione delle prestazioni energetiche degli edifici, delle loro caratteristiche e del loro contesto urbano. Ció permette di pianificare correttamente la produzione e distribuzione dell’energia all’interno delle cittá.
A Valencia, una cittá di quasi 800.000 abitanti, ogni anno si consuma di 8.000.000 MWh di cui il 50% è dato dai trasporti seguito dal settore residenziale con il 20% e da quello dei servizi con il 16%. Se guardiamo solo la parte residenziale, oltre il 50% dei consumi serve per la climatizzazione degli edifici e per avere acqua calda. Per fonti di energia, il consumo più elevato è il diesel (45%) seguito da elettricità (32%) e benzina (12,1%).
Inoltre, non tutta cittá ha la stessa domanda di energia ed ha le stesse caratteristiche. Ci sono aree dove c’è più spazio disponibile per installare sistemi di produzione di energia rinnovabile e con una minore densità di popolazione, aree con diverse proporzioni tra settore commerciale o residenziale, aree con edifici più vecchi e qualità energetica inferiore, ecc. Pertanto, applicare le stesse misure in tutta la città non è il massimo dell’efficacia.
Quali sono i primi passi per convertire un area urbana in un PED?
Prima di tutto é necessario fare un’analisi sul consumo energetico del futuro Distretto, quanta energia si consuma e per quale scopo. Il prossimo passo è ridurre il consumo energético migliorando l’efficienza degli edifici. Per esempio installando sistemi di illuminazione ed elettrodomestici piú efficienti o migliorando l’isolamento termico degli edifici. La chiave è non sprecare, consumare solo l’energia essenziale al funzionamento degli edifici e riutilizzare quella che non si è consumata.
Una volta ridotti i consumi qual è il prossimo passo?
Il prossimo passo è soddisfare la domanda con l’autoriduzione di energia in situ da fonti rinnovabili, ciò consentirà di ridurre le emissioni di CO2 anche perché la produzione avviene nelle aree vicine ai punti di consumo. La filiera energetica in questo modo si accorcia sensibilmente riducendo inoltre le perdite che normalmente si generano durante la distribuzione dell’energia. La tipologia di fonte da cui si produce energia dipende dalle caratteristiche geografiche e climatiche della zona. In città con clima mediterraneo, come Valencia, c’è una buona radiazione solare per la produzione di energia tramite pannelli solari, ed abbondano gli spazi come i tetti degli edifici, dei parcheggi e i pergolati nelle strade su cui possono essere installati i pannelli.
Nelle vostre ricerche si fa riferimento all’autoconsumo collettivo, che ruolo gioca nei PED?
Possiamo considerarla un’evoluzione dall’autoproduzione di energia. Se la produzione supera la il consumo in un determinato momento, l’energia prodotta viene rimessa nella rete collettiva da cui, edifici fisicamente vicini ed interconnessi, vi possono attingere. Facciamo un esempio: se i pannelli solari si possono installare solo sul tetto del tuo edificio, non solo si potrà produrre energia per la tua casa, ma per l’intero edificio ed anche per diversi edifici vicini. L’idea nasce dal problema che gli edifici ed i diversi quartieri non sono stati pensati per l’installazione di sistemi di autoproduzione. Alcuni non hanno spazio sufficiente e quelli che ce l’hanno potrebbero avere troppa ombra che ne altererà il rendimento. Dobbiamo cercare di sfruttare al meglio gli spazi e le risorse disponibili, anche se non direttamente nello stesso edificio ma tra più edifici e spazi vicini.
Perchè avete deciso di studiare il quartiere portuario di Valencia?
Per le sue condizioni ottimali di spazio e risorse energetiche. Infatti, in un quartiere prossimo ad un lungomare come la zona de “La Marina” di Valencia è possibile installare un numero elevato di pannelli fotovoltaici sugli edifici e nelle molte zone di parking presenti. Inoltre si puó sfruttare l’energia eolica, che avrebbe un alto rendimento non essendoci barriere fisiche a bloccare il vento. Questi tipi di luoghi hanno molto potenziale per produrre più energia del necessario, energia che potrebbe essere donata a quartieri limitrofi piú svantaggiati, come il caso di Nazaret a Valencia. Essendo energia prodotto con rinnovabili il costo di produzione è decisamente più basso e questo aiuterebbe e di molto le famiglie con meno risorse economiche.
Che risultati avete ottenuto? Si può applicare ad altre città marittime?
La prima conclusione è che i waterfront urbani possono diventare PED, come abbiamo identificato per il caso di studio della zona de La Marina di Valencia. La metodologia che proponiamo nel nostro studio permette la pianificazione energetica di questo tipo di ambiente per convertirli in PED in modo che possa essere replicato in altre città. Tuttavia, come abbiamo visto, ogni cittá ed ogni quartiere ha le sue peculiarità. La scelta fra potenziare l’efficienza o la produzione dovrebbe basarsi sulla domanda di energia e sulla disponibilità delle risorse presenti.
L’obiettivo per ottenere una città sostenibile a livello energetico è quello di creare molti PED?
Sì e no. L’obiettivo finale è raggiungere una maggiore decarbonizzazione e autosufficienza della città, in modo che alcuni distretti siano complementari ad altri. Per i problemi che ho menzionato prima non tutti i distretti hanno le stesse caratteristiche e capacità di produzione e le possibilità di aumentare l’efficienza energetica e la produzione di energia rinnovabile potrebbero non essere sufficienti. Ma se un altro quartiere riesce a generare più energia di quella di cui ha bisogno possiamo utilizzare l’eccedenza per coprire il fabbisogno del primo quartiere. Questo è il cuore dei distretti energetici positivi.
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