Riccardo Battisti – Ambiente Italia
I maestri del nord
L’impiego del solare termico nel teleriscaldamento è una lezione che, come molte altre nel campo dell’efficienza energetica e delle fonti rinnovabili, viene dal nord: in Austria, Germania e, soprattutto, Danimarca decine di impianti di questo tipo sono in funzione ormai da diversi anni.
Si tratta di sistemi dove il solare termico copre frazioni variabili del fabbisogno annuale complessivo della rete, per la produzione di acqua calda sanitaria e il riscaldamento degli ambienti. Si parte da valori del 10÷15 % quando l’impianto solare è dimensionato per soddisfare il 100% della domanda nella stagione estiva e si arriva fino a punte del 30÷50% dove è presente un accumulo termico stagionale. In questa tipologia di sistemi, infatti, l’impianto solare può essere sovradimensionato e il surplus di calore generato nella stagione calda viene accumulato per poi essere utilizzato a copertura parziale del fabbisogno termico per il riscaldamento degli ambienti in autunno e inverno.
Gli accumuli stagionali sono realizzati solitamente scavando nel terreno una sorta di piscina di grandi dimensioni e riempiendola poi di acqua e ghiaia oppure con una serie di sonde immesse nel terreno a una profondità di 30÷40 metri per riscaldarlo in estate e, successivamente, raffreddarlo in autunno.
Interessante come prospettiva di limite tecnico è il caso canadese della Drake Landing Solar Community (www.dlsc.ca) dove, grazie a un sovradimensionamento dell’impianto solare e dell’accumulo stagionale a sonde, il contributo del solare termico su base annuale sfiora addirittura il 100% del fabbisogno totale di calore.
E in Italia?
Il concetto danese dei grandi impianti di teleriscaldamento solare installati al suolo non è probabilmente esportabile in Italia dato l’elevato costo dei terreni e il precedente negativo degli impianti fotovoltaici su terreni agricoli creatosi negli anni del Conto Energia.
Più plausibile invece è il ricorso a impianti di taglia media, con una dimensione di qualche migliaio di metri quadrati, installati su tetti piani di edifici industriali o commerciali oppure nelle aree tecniche delle stesse centrali di teleriscaldamento.
Un caso esemplare è l’impianto inaugurato nel maggio 2015 dalla utility Varese Risorse del gruppo A2A: 990 m2 di collettori solari producono energia termica destinata, in prima battuta, a riscaldare l’acqua di reintegro delle perdite di rete. I pannelli solari sono stati installati a terra in un’area tecnica e, parzialmente, su una vicina copertura inclinata, con la conseguenza di un impatto visivo del tutto inesistente. I 73 collettori utilizzati sono pannelli piani vetrati ad alto rendimento e pre-assemblati così da avere una dimensione di circa 12 m2 per singolo pannello (6 volte i consueti collettori da uso domestico) riducendo costi ed errori in fase di montaggio.
Il costo dell’impianto è stato di circa 400.000 €, con un investimento specifico di circa 400 €/m2 installato. L’effetto scala permetterebbe, come succede in Danimarca, di abbassare sensibilmente tale valore arrivando anche a 200 €/m2 per impianti di almeno 10.000 m2.
La resa del sistema, misurata a valle del primo anno di funzionamento, è stata ottima, raggiungendo i 485.500 kWh/anno, con un +13% rispetto ai valori di progetto.
L’impianto di Varese (foto: SDH Energy)
Un secondo impianto solare, di dimensione più contenuta e collegato nel 2016, opera assieme a una unità cogenerativa alimentata a gas naturale in una piccola rete a Sansicario, in provincia di Torino. Una peculiarità di questo sistema solare termico, che presenta una superficie di 63 m2, è l’utilizzo di due diverse tecnologie di collettori: i piani vetrati e i tubi sottovuoto.
L’ultimo impianto operativo è quello di Lodi: il sistema solare termico è installato sul tetto di una vecchia piscina e riversa nella rete di teleriscaldamento tutta l’energia termica prodotta dai circa 200 m2 di collettori, grazie a una recente connessione effettuata dalla utility Linea Reti e Impianti (Gruppo Lgh).
Si segnala, infine, un impianto solare termico da 600 m2 in progetto a Torino per il 2020 su una rete del Gruppo IREN.
Gli impianti di teleriscaldamento solare in Italia
Prospettive: il Conto Termico 2.0 e la sinergia solare-biomassa
Lo schema di supporto del “Conto Termico 2.0” ha recentemente esteso la soglia dimensionale per gli impianti solari termici incentivabili elevandola dai precedenti 1.000 m2 agli attuali 2.500 m2, aprendo così interessanti prospettive.
Effettuando un calcolo con l’ipotesi di utilizzare un collettore solare a elevato rendimento, infatti, l’incentivo ottenibile dal Conto Termico 2.0 nel periodo previsto di 5 anni arriverebbe a coprire una percentuale tra il 40% e il 60% del costo di investimento necessario per la realizzazione dell’impianto di teleriscaldamento solare.
Un’opzione estremamente interessante, tenendo conto della soglia dei 2.500 m2, è l’impiego del solare termico in piccole reti di teleriscaldamento (sia esistenti sia nuove) che utilizzino fonti rinnovabili locali. In particolare, la possibile sinergia con la biomassa appare promettente poiché, dimensionando l’impianto solare sul consumo estivo, si potrebbe prevedere un ampio periodo di spegnimento della caldaia a biomassa, limitare il suo utilizzo a carico parziale e ridurre, infine, la quantità di biomassa impiegata mitigando i problemi relativi alla qualità dell’aria e favorendo così una maggiore accettabilità locale delle reti di teleriscaldamento.
Un esempio lampante è la rete del piccolo centro tedesco di Büsingen (circa 6 km di estensione) dove 1.100 m2 di collettori solari a tubi sottovuoto supportano due caldaie a cippato da 900 kW e 450 kW.
L’output dell’impianto solare si aggira intorno ai 400 MWh/anno e consente di risparmiare circa 600 m3/anno di cippato. Il solare copre circa il 100% del fabbisogno termico nella stagione estiva e il 15% della domanda annuale complessiva.
Il solare, quindi, soddisfa l’intero fabbisogno da fine giugno a metà agosto mentre in giugno viene utilizzata anche la caldaia a cippato più piccola. Da metà agosto a inizio settembre, poi, il solare viene integrato dal boiler di back up a olio.
Teleriscaldamento da solare e biomassa a Büsingen am Hochrhein (foto: Riccardo Battisti)