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Università degli Studi di PerugiaFacoltà di Ingegneria

Piano Energetico e Ambientale del Comune di Perugia

Corso di Impatto AmbientaleModulo A: Pianificazione Energetica

Ing. Giorgio Baldinelli

a.a. 2011-12

Elenco delle principali fonti utilizzate per la redazione del Piano Energetico e Ambientale

Consumi di energia elettrica ENEL Numero di utenti di energia elettrica Consumi di gas metano SO.GE.GAS Numero di utenti di gas metano Consumi di benzina e gasolio per autotrazione

Consumi di gasolio per riscaldamento Consumi di gasolio per agricoltura Consumi di olio combustibile Consumi di GPL per autotrazione Consumi di GPL per riscaldamento

MICA

Consumi di lubrificanti ACI Consistenza parco autoveicolare APM Consumi autobus

GE.SE.NU Dati sulla produzione di rifiuti

ARPA Relazione annuale sulla qualità dell’aria nel Comune di Perugia

Relazione sullo stato dell’ambiente in Umbria Regione dell’Umbria Piano urbanistico territoriale Piano Regolatore Regionale Comune di Perugia Piano Generale del Traffico Urbano Dati sulla popolazione ISTAT Dati sulle abitazioni

Camera di Commercio dell’Industria e dell’Artigianato Dati sulle attività economiche

Profilo dell’area di studio

Aspetti analizzati:

• inquadramento geomorfologico, geologico, uso del suolo;• sistema idrico, uso delle risorse idriche;• inquadramento climatologico (temperatura dell’aria, radiazione

solare, precipitazioni, venti);• popolazione (urbana/extraurbana,

residenti/turisti/studenti/occasionali; per classi di età);• classificazione e caratterizzazione delle attività economiche (numero

di imprese e addetti per settori, forme giuridiche, localizzazione);• descrizione del patrimonio edilizio (per tipologia, per epoca di

costruzione, per impianti presenti, occupate/libere);• infrastrutture di trasporto (vie di grande comunicazione, viabilità

urbana, ferrovie);• situazione ambientale, in tutte le sue componenti (acqua, aria,

rumore, campi elettromagnetici, suolo).

Stato attuale (2000): consumi

31%

14%

54%

1%0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

180.000

1995 1996 1997 1998 1999 Media

tep

Metano En.Elettrica Deriv.Petrolio Legna

Consumi totali di energia per fonti

2%

11%

47%

29%

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

1995 1996 1997 1998 1999 Media

tep

Agricoltura Industria Terziario Trasporti Residenziale

Consumi totali di energia per settori

• Il 47% dei consumi medi nel periodo 1995 – 1999 riguarda il settore dei trasporti;

• il 54% dei consumi medi nello stesso periodo di riferimento riguarda fonti derivate dal petrolio.

Stato attuale (2000): consumi per settori

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

1995 1996 1997 1998 1999

tep

Metano Energia elettrica Derivati del petrolio Legna

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

1995 1996 1997 1998 1999 Anno

tep

Metano

Energia elettrica

Derivati del petrolio

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

1995 1996 1997 1998 1999Anno

tep

Metano

EnergiaelettricaDerivati delpetrolio

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1995 1996 1997 1998 1999 anno

tep

benzina verde benzina rossagasolio (51%) gpl (3%)

benzina rossa + verde (46%)

Residenziale Industria e artigianato

Terziario Trasporti

Stato attuale (2000): consumi per fonti - metano

• I consumi totali variano tra circa 84.000 tep nel 1995 e circa 97.000 tep nel 1999 (+15%);

• i consumi sono legati per il 63,5% al settore Residenziale, per il 18% al settore Industria e Artigianato, per il 15,5 % al terziario e per il rimanente 3% al settore dei Trasporti.

90

95

100

105

110

115

120

125

1995 1996 1997 1998 1999 2000 Anno

STMC x 10^6

80000

85000

90000

95000

100000

105000

tep

Consumi (STMC)

Consumi (tep)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1995 1996 1997 1998 1999 2000 Anno

Domestico

Trasporti

Terziario

Industria

Consumi totali di gas metano 1995 - 2000

Ripartizione percentuale per settori

Stato attuale (2000): indicatori energetici

3700

3800

3900

4000

4100

4200

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Anno

PIL (mld £)

1,7

1,75

1,8

1,85

1,9

1,95

2

1995 1996 1997 1998 1999 anno

tep/ab

2900

2950

3000

3050

3100

3150

3200

3250

3300

3350

kWh/ab

Cons.Energ. Pro-capite Cons.Elettr. Pro-capite

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1995 1996 1997 1998 1999 Anno

tep/veicolo

Cons.benz. auto equiv.

Cons.gasolio auto equiv.

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

1995 1996 1997 1998 1999 anno

tep/miliardi £ 1990

Int energ industria su VA Int elettr industria su VA

Valori del PIL per attività economiche 1991- 1999

Consumi energetici ed elettrici per abitante

Andamento dell’intensità energetica ed elettrica del terziario rispetto al valore aggiunto 1995 - 1999

Andamento del consumo di benzina e gasolio per auto equivalente 1995 - 1999

Stato attuale: emissioni in atmosfera

• Variano tra circa 6,8 e 7,5 x 105 tonnellate di CO2 equivalente nel periodo 1996 – 1999;

• sono imputabili mediamente per il 58% ai trasporti, per il 22% al residenziale, per l’8% all’Industria e Artigianato, per il 7% allo smaltimento dei rifiuti e per il restante 5% al terziario .

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

1996 1997 1998 1999

Em

issi

on

i (t

on

di

CO

2 eq

uiv

ale

nte

)

Residenziale Trasporti Terziario Industria e artigianato Smaltimento RU TOTALE

rifiuti

Emissioni dirette totali di CO2-eq

Scenari futuri: emissioni in atmosfera

• Le emissioni totali di CO2-eq aumentano dell'11% nel 2005 e del 16% nel 2010 rispetto al 1999 in assenza di interventi atti alla loro riduzione;

• le emissioni totali di CO2-eq al 2010 aumentano di circa il 35% rispetto al 1990, mentre il Protocollo di Kyoto prevedrebbe una riduzione del 6.5%;

• l'incremento delle emissioni totali è legato principalmente all'incremento che si ha nel settore dello smaltimento dei rifiuti (+46%), seguito dal settore Industria e Artigianato (+18%) e poi dagli altri (settore Trasporti, +18%; settore Residenziale, +15%; settore Terziario, +2%).

SETTORE 1999 (tCO2-eq) 2005 (tCO2-eq) 2010 (tCO2-eq)

Residenziale 173.164 188.062 194.678

Trasporti 438.270 488.429 504.998

Terziario 38.611 39.170 39.347

Industria e Artigianato 59.295 67.252 69.756

Smaltimento rifiuti 49.659 60.209 72.294

TOTALE (tCO2-eq) 758.999 843.122 881.073

Valutazione del potenziale energetico da fonti rinnovabili e assimilate

DATI METEOROLOGICI (elaborati su una serie storica di dati di 30 anni):• temperatura dell’aria (massima, minima e media giornaliera);• radiazione solare (eliofania e radiazione solare totale);• vento (direzione e velocità);• precipitazioni (giorni di pioggia e millimetri di pioggia).

Consentono di:• costruire curve e diagrammi utili per la valutazione del potenziale di alcune

risorse rinnovabili (ad esempio curve di durata della velocità del vento);• applicare modelli interpretativi utili per la valutazione di risorse rinnovabili

(ad esempio modelli previsionali della radiazione solare);• valutare, negli interventi di risparmio energetico, i carichi termici stagionali

e annui di edifici;• valutare le condizioni di esercizio ambientale di impianti tecnologici;• correlare alcuni dati di inquinamento ambientale (ad esempio qualità

dell’aria) con i parametri meteorologici


• Non sono proponibili applicazioni significative nel territorio comunale relative all’energia geotermica;

• l’energia solare (termica e fotovoltaica) può rappresentare una risorsa interessante e senza dubbio da incentivare, soprattutto nell’edilizia pubblica e privata;

• il settore dei rifiuti solidi urbani, che vede Perugia all’avanguardia nel panorama nazionale per quanto riguarda le tecniche e i quantitativi di raccolta differenziata, rappresenta un’interessante potenzialità energetica in termini di termovalorizzazione o di produzione di CDR (Combustibile Derivato dai Rifiuti);


• l’energia eolica, valutata tramite il codice di calcolo Wasp, presenta potenzialità interessanti per alcuni siti quali Monte Tezio (densità di potenza eolica: 400 W/m2), tale sito è caratterizzato tuttavia da problemi di vincoli ambientali (parco regionale) e di impatto visivo; rimane allo studio la valutazione del potenziale eolico per l’altro versante della Valle del Tevere (zona di Pietramelina);

• gli impianti di cogenerazione e di teleriscaldamento sono interessanti nella realizzazione di impianti collegati a piccole reti di teleriscaldamento a servizio di utenze pubbliche quali ospedali, centri scolastici, impianti sportivi (in particolare piscine), interventi di riqualificazione urbana con destinazione pubblico-privata (ad es. la zona di Monteluce), uffici pubblici, aziende particolari come, ad esempio, salumifici e mattatoi, oltre che con sistemi di microcogenerazione;


• Le tecnologie applicabili nel territorio comunale per lo sfruttamento delle biomasse si possono distinguere in:– stufe e termocamini per riscaldamento domestico;– caldaie di taglia adeguata per la produzione

centralizzata di calore;– impianti per la produzione combinata di energia

termica ed elettrica con relativa rete di teleriscaldamento;

• l’energia idroelettrica, vista la forte variabilità stagionale delle portate ed i modesti salti a disposizione, rappresenta una potenzialità limitata; lo sfruttamento di questa fonte di energia potrà essere rivolto ad un miglioramento di efficienza e di gestione delle aree già individuate dalle iniziative in corso.

Analisi ed individuazione dei possibili interventi

SCHEDE TECNICHEDESCRIZIONE DI OGNISINGOLO INTERVENTO

DEFINIZIONE DI UNAMATRICE RIASSUNTIVA

CONFRONTO QUALI – QUANTITATIVO TRA LE DIVERSE AZIONI POSSIBILI, ATTRAVERSO L’IMPIEGO DI INDICATORI NUMERICI

Schede di intervento5 GRUPPI TEMATICI:

A) Sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili e assimilate (n. 7 schede);B) Interventi nel settore dei trasporti (n. 6 sottogruppi, n. 21 schede);C) Risparmio energetico (n. 7 sottogruppi, n. 14 schede);D) Aspetti amministrativo – gestionali (n. 6 schede);E) Interventi di risparmio energetico del Comune di Perugia e delle Società

di Servizi collegate (n. 2 schede).

DESCRIZIONE TECNICA DELL’INTERVENTO

- Stato dell’arte;

- Prospettive di sviluppo;

- Risvolti energetici, ambientali e socio – economici;

- Attuabilità nel territorio comunale;

- Note

Schede di intervento

GRUPPO A: Sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili e assimilate (7 schede)

- energia eolica;- energia solare termica;- energia solare fotovoltaica;- energia idroelettrica;- cogenerazione;- energia delle biomasse;- energia da RSU.

Schede di interventoGRUPPO B: Interventi nel settore dei trasporti (sottogruppi, 22 schede)

1) Interventi infrastrutturali, gestionali e amministrativi: pianificazione del traffico; infrastrutture di trasporto; sistema integrato del

traffico urbano; interventi di limitazione del traffico; trasformazione del parco automobilistico;mobility management.

2) Mobilità alternativa: minimetrò; FF.SS. e F.C.U.; ascensori e scale mobili; trasporto pubblico su

gomma.

3) Impiego di combustibili alternativi: biodiesel; bioetanolo; metano; gasolio bianco.

4) Sistemi di trazione alternativi: motori elettrici; motori ibridi; celle a combustibile; motori ad aria compressa.

5) Mobilità condivisa: car sharing; car pooling; altri interventi.

6) Telelavoro, teleservizi

Schede di interventoGRUPPO C: Risparmio energetico (sottogruppi, 14 schede)

1) Razionalizzazione dell’uso dei combustibili2) Interventi sull’involucro: isolamento termico: materiali trasparenti; isolamento termico: materiali

opachi.

3) Impiego di tecnologie ad alta efficienza: illuminazione; caldaie; pompe di calore; apparecchiature.

4) Sistemi di sfruttamento e captazione delle fonti rinnovabili: solare termico; solare fotovoltaico; sistemi passivi.

5) Edilizia bioclimatica: bioarchitettura; tetti verdi.

6) Certificazione energetica degli edifici;7) Forestazione urbana.

Schede di interventoGRUPPO D: Aspetti amministrativo – gestionali (6 schede)

- regolamento edilizio;- Strumenti per l’attuazione del Piano;- pianificazione urbanistica e terrotoriale;- Agenda 21 locale;- normative in materia di energia e ambiente;- certificazione ambientale di siti produttivi (EMAS).

GRUPPO E: Interventi di risparmio energetico del Comune di Perugia e delle Società di Servizi collegate (schede)

- interventi di risparmio energetico nel Comune di Perugia;- interventi delle società di servizi collegate al Comune di

Perugia.

Schede di intervento:esempio

Matrice riassuntiva

- Ad ogni aspetto analizzato è stato associato un indicatore numerico (n. 8 indicatori);

- I valori dell’indicatore numerico sono compresi tra 1 (situazione peggiore) e 5 (massimo risultato);

- Il voto finale è il risultato della media ponderata dei diversi indicatori:

Descrizione degli indicatoriINDICATORE A (peso 25%)

RISVOLTI ENERGETICI ED AMBIENTALI - BENEFICI

Voto attribuito in relazione alla massa di CO2 unitaria risparmiata.Per i gruppi A e C la CO2 è stata normalizzata in rapporto all’energia prodotta; per il gruppo B le emissioni sono state calcolate in rapporto alle emissioni di un veicolo medio italiano (gCO2/Km passeggero).

INDICATORE B (peso 25%)

RISVOLTI ENERGETICI ED AMBIENTALI - IMPATTO

Voto attribuito in relazione all’impatto sull’ambiente.Ogni intervento, seppur mirato al contenimento delle emissioni in atmosfera e dei consumi, è foriero di un impatto sull’ambiente che può essere di diverso tipo (paesaggistico, sull’aria, sull’acqua, sul suolo, sul rumore e vibrazioni).

Descrizione degli indicatoriINDICATORE C (peso 15%)

COSTI – INVESTIMENTO INIZIALE

Voto attribuito in relazione all’investimento iniziale e alla vita utile dell’intervento.

INDICATORE D (peso 15%)

COSTI – TEMPO DI RITORNO

Voto attribuito in relazione al tempo di ritorno associato all’intervento.

INDICATORE E (peso 10%)

PROSPETTIVE DI SVILUPPO - TECNOLOGIA

Voto attribuito in relazione all’evoluzione tecnica dell’intervento e alle prospettive di applicazioni reali.

Descrizione degli indicatoriINDICATORE F (peso 5%)

PROSPETTIVE DI SVILUPPO – INCENTIVI E FINANZIAMENTI

Voto attribuito in relazione all’esistenza di incentivi e finanziamenti che facilitano la diffusione dell’intervento.

INDICATORE G (peso 4%)

OCCUPAZIONE

Voto attribuito in relazione indotta dall’intervento sia in generale che in ambito territoriale locale.

INDICATORE H (peso 1%)

MONITORABILITA’

Voto attribuito in relazione alla monitorabilità in tempo reale o meno, attraverso attività dedicate o abbinabile ad altre attività.

Analisi dei possibili interventiL’applicazione della metodologia proposta agli interventi descritti nelle schede tecniche dà luogo alle seguenti considerazioni:

- INTERVENTI GRUPPO A – FONTI RINNOVABILI: la tecnologia dello sfruttamento dei RSU risulta essere la più promettente, seguita dalle applicazioni eoliche e dal solare termico; gli altri interventi risultano essere penalizzati da considerazioni di carattere economico (solare fotovoltaico e combustione delle biomasse), dal fatto che non sono proponibili applicazioni significative (energia idroelettrica) mentre la cogenerazione risente del fatto di non poter essere considerata propriamente una fonte rinnovabile;

- INTERVENTI GRUPPO B – TRASPORTI: gli interventi legati alla diminuzione dei veicoli privati circolanti (car sharing, car pooling ecc.) appaiono particolarmente promettenti; segue la serie di attività legate allo snellimento della viabilità e all’impiego dei combustibili alternativi più promettenti (biodiesel);

Analisi dei possibili interventi- INTERVENTI GRUPPO C – RISPARMIO ENERGETICO: gli interventi sull’involucro edilizio risultano essere strategici per l’elevato contributo specifico a fronte di impegni economici relativamente limitati; di minore valore intrinseco risultano le applicazioni legate al progresso tecnologico delle apparecchiature; da precisare che la certificazione energetica degli edifici costituisce una garanzia in termini energetico – ambientali per tutto il settore edile;

- INTERVENTI GRUPPO D – ASPETTI AMMINISTRATIVO - GESTIONALI: risulta essere auspicabile la realizzazione di tutti gli interventi, con particolare riguardo al regolamento edilizio che rappresenta l’azione di maggiore efficacia nel panorama attuativo – disciplinare.

- INTERVENTI GRUPPO E – INTERVENTI DI RISPARMIO ENERGETICO DEL COMUNE DI PERUGIA E DELLE SOCIETA' DI SERVIZI COLLEGATE: risultano importanti gli interventi in termini di risparmio ed ottimizzazione dell’illuminazione pubblica e del riscaldamento negli edifici di gestione comunale.

Scenari di riferimentoSCENARIO 0: situazione prevista in assenza di interventi atti a ridurre le emissioni;

SCENARIO 1: interventi di riduzione delle emissioni che, garantendo lo stesso tasso di crescita economica del decennio 1990 – 2000, riducono ad un terzo l’incremento di emissioni di CO2 che si avrebbe in assenza di interventi;

SCENARIO 2: interventi di riduzione delle emissioni che, garantendo lo stesso tasso di crescita economica del decennio 1990 – 2000, stabilizzano le emissioni di CO2 ai livelli dell’anno 2000.

SCENARIO 3: si ipotizza di mettere in campo tutti gli interventi potenzialmente attuabili nel territorio comunale, ciò comporta una riduzione delle emissioni pari al 70% dell’obiettivo fissato dal Protocollo di Kyoto.

Scenari di riferimento

SCENARIO 0 SCENARIO 1 SCENARIO 2 SCENARIO 3

Emissioni al 2010 senza interventi

Obiettivo sviluppo responsabile

Obiettivo stabilizzazione all’anno 2000

Obiettivo massima riduzione

880.000

tCO2-eq/anno

796.700

tCO2-eq/anno

755.050

tCO2-eq/anno

588.995

tCO2-eq/anno

Emissioni al 1990: 500.000 tCO2-eq/anno

Emissioni al 2000: 755.050 tCO2-eq/anno

Proposte di interventoSCENARIO 1: sviluppo responsabile

Si sono ipotizzati interventi di risparmio energetico, considerando le attività che verranno realizzate con certezza (tale ipotesi equivale ad un contributo pari all’84% della disponibilità); al settore trasporti è stato affidato un peso pari al 25% del totale, ossia la metà del loro contributo percentuale alle emissioni nel territorio; si è inoltre pensato di sfruttare circa la metà della potenzialità dell’Ente Comune di Perugia, pari a circa l’1% del totale da abbattere e di assegnare al settore fonti rinnovabili il complemento a 100 (32%).

Settore Peso Emissioni evitate CO2-eq (ton)

Fonti rinnovabili 0,23 18.907

Trasporti 0,25 20.825

Risparmio energetico 0,51 42.735

Interventi amministrativi 0,00 -

Comune 0,01 833

Totale 1 83.300

Proposte di interventoSCENARIO 2: stabilizzazione emissioni 2000

Si è ipotizzato di intervenire attraverso interventi di risparmio energetico, considerando le attività che verranno realizzate con certezza; al settore trasporti è stato affidato un peso pari al 50% del totale; si è inoltre pensato di sfruttare circa il 75% della potenzialità dell’Ente Comune di Perugia, pari a circa l’1% del totale da abbattere e di assegnare al settore fonti rinnovabili il complemento a 100 (21%).






Comune 0,01 1.250

Totale 1 124.950

Proposte di interventoSCENARIO 3: massima potenzialità (Kyoto 70%)

Si è ipotizzato di sfruttare tutte le potenzialità di ogni singolo settore; il risparmio complessivo ed i singoli pesi sono stati calcolati di conseguenza.






Comune 0,01 1.799

Totale 1 291.005

università degli studi di perugia facoltà di ingegneria piano energetico e ambientale del comune...

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