Le isole minori del nostro Paese possono rappresentare un laboratorio per innovazione. Oggi vi parliamo di un progetto dedicato all’efficienza energetica, avviato dall’ENEA.
L’iniziativa rientra nell’ambito delle attività del programma di Ricerca di Sistema Elettrico, che promuove l’efficienza energetica come strumento per la decarbonizzazione del sistema energetico.
“Nelle piccole isole del Mediterraneo la produzione di acqua calda sanitaria e la climatizzazione impattano in maniera significativa sulla domanda energetica, sia nel settore residenziale che turistico. Studi recenti hanno mostrato che circa il 40% dei consumi elettrici degli utenti residenziali è infatti attribuibile alla produzione di acqua calda, con picchi significativi durante la stagione turistica - spiega Biagio Di Pietra, responsabile del Laboratorio ENEA Soluzioni integrate per l’efficienza energetica -. Le analisi condotte a Lampedusa assieme all’Università di Palermo hanno inoltre mostrato che quasi tutti gli utenti residenziali usano scaldacqua elettrici”.
Per studiare sistemi che possano garantire nelle piccole isole una completa autosufficienza nella produzione di acqua calda sanitaria, è stato testato presso l'Osservatorio Climatico ENEA di Lampedusa un innovativo sistema ibrido, composto da unimpianto fotovoltaico di piccola taglia (1,74 kWp), un inverter ibrido, una pompa di calore con accumulo da 200 litri e un sistema di accumulo a supercondensatore da 3,6 kWh.
L’obiettivo della campagna sperimentale
L’obiettivo di questa campagna sperimentale è quello di individuare la taglia minima dell’impianto fotovoltaico in combinazione con la pompa di calore per consentire un’elevata autosufficienza nella produzione di acqua calda, oltre a determinare il mix tra accumulo di energia elettrica e termica per rendere più efficiente l’intero sistema, dalla produzione al consumo di energia.
“Nelle reti elettriche delle piccole isole, che hanno dimensioni ridotte, è più complesso gestire l’intermittenza della generazione da rinnovabili, così come i picchi di domanda - spiega Francesco Baldi del Laboratorio ENEA Soluzioni integrate per l’efficienza energetica -. Per ovviare a questo problema abbiamo utilizzato dei sistemi che regolano in automatico l’immissione della generazione elettrica in rete, programmando i carichi grazie ad accumuli termici e a dispositivi smart, controllati dal sistema e non dall’utente, al quale viene comunque garantito massimo comfort”.
I test hanno permesso di verificare la capacità del sistema di produrre efficacemente acqua calda quando necessario, spostando la domanda di energia elettrica nei periodi di picco di produzione e minimizzando lo scambio con la rete, con valori di autoconsumo pari al 63% dell’energia prodotta. I risultati hanno inoltre consentito di identificare alcuni elementi da migliorare per adattare il sistema agli impianti esistenti sull’isola e garantire la replicabilità in contesti territoriali simili.
“La nostra ricerca - prosegue Biagio Di Pietra - tocca anche altri aspetti: in collaborazione con l’Università di Palermo, abbiamo avviato da qualche anno uno studio sperimentale presso il faro di Capo Grecale di Lampedusa e presso la mediateca di Pantelleria finalizzato a testare sistemi per la climatizzazione degli ambienti del tipo free solar cooling. Infine, con l’obiettivo di rendere cittadini e imprese protagonisti e beneficiari della trasformazione energetica, sono state organizzate una serie di attività di formazione e disseminazione in collaborazione con amministratori locali, scuole, distributori elettrici e ricercatori”.
Le indagini sui sistemi innovativi per la produzione di acqua calda sanitaria sono solo una delle attività svolte presso l’Osservatorio Climatico ENEA di Lampedusa, dedicato allo studio dei cambiamenti climatici nella regione del Mediterraneo, area fragile e hotspot climatico.
Grazie alla partecipazione alle infrastrutture di ricerca europee, oltre che a reti internazionali, le misure realizzate dall’Osservatorio contribuiscono alla messa a punto delle politiche di mitigazione e adattamento necessarie per contrastare gli effetti del cambiamento climatico.