La città di Zagabria, nell’ambito del progetto europeo ConnectHeat, ha messo insieme il Comune, l’agenzia energetica regionale REGEA, altri soggetti tecnici e il mondo dell’università per realizzare una comunità energetica termica che ruota attorno a una rete di teleriscaldamento e raffrescamento.
Un terremoto che ha fatto danni
Il progetto riguarda diversi edifici accademici, tra i quali le facoltà di Architettura, Ingegneria Civile e Geologia e, nell’iniziale studio di fattibilità, sono stati affrontati diversi vincoli legati alle ristrutturazioni realizzate in seguito a un terremoto che ha colpito la città.
Queste opere hanno mantenuto l’impianto di riscaldamento a vapore esistente, modernizzando l’infrastruttura di riscaldamento ad alta temperatura e integrando un sistema di raffreddamento aria-aria.
Queste modifiche, però, hanno reso il complesso incompatibile con le fonti di calore a bassa temperatura e le soluzioni di raffreddamento acqua-aria, escludendone l’inclusione come potenziale utente in un sistema geotermico, che era il principale obiettivo dello studio iniziale del progetto.
Quale geotermia?
Il secondo passo è stata la valutazione della documentazione disponibile, comprese le relazioni sui lavori completati a seguito della ristrutturazione sopra descritta, che ha identificato il potenziale rendimento termico di uno scambiatore di calore a pozzo a 50 W/m tramite l’impiego di energia geotermica a bassa entalpia.
È stato valutato, inoltre, il potenziale delle acque sotterranee, con il risultato di una capacità di pompaggio fattibile di 25 litri al secondo a una temperatura di 13,7 °C.
Questi risultati, tuttavia, hanno confermato che il sito non disponeva di una capacità del suolo o di una disponibilità di acque sotterranee sufficienti per sostenere una comunità energetica termica che collegasse più strutture.
Di conseguenza, lo studio di fattibilità è stato successivamente perfezionato per concentrarsi esclusivamente sulla Facoltà di Ingegneria Mineraria, Geologica e Petrolifera (RGNF) e sulla Facoltà di Tecnologia Alimentare e Biotecnologia (PBF).
Tre soluzioni a pompa di calore
Lo studio ha allora analizzato la fattibilità tecnica, i costi di investimento e i potenziali risparmi energetici e finanziari associati all’implementazione di sistemi a pompa di calore, valutando tre scelte tecnologiche alternative.
La prima prevedeva una pompa di calore geotermica ad acqua di falda: nonostante l’elevata efficienza e la produzione termica stabile durante tutto l’anno, i limiti di spazio avrebbero però limitato l’installazione a 28 pozzi trivellati, coprendo solo una parte del fabbisogno di riscaldamento e raffreddamento, cioè il 14,4% del fabbisogno attuale e il 27,4% di quello futuro.
Il costo di investimento stimato sarebbe stato di 478.000 euro, con un risparmio finanziario minimo annuo di 300 euro a causa del contributo limitato del sistema all’approvvigionamento energetico complessivo.
La seconda soluzione, invece, si è concentrata su una pompa di calore geotermica acqua-acqua che, utilizzando una fonte idrica sotterranea con una portata di 25 l/s, avrebbe fornito una capacità di riscaldamento e raffreddamento significativamente maggiore, vale a dire 48,1% del fabbisogno attuale e 70% del fabbisogno futuro. Il costo dell’investimento è stato stimato in 332.000 euro.
Come ultima soluzione, che si è rivelata poi quella vincente, è stato proposto di affiancare pompe di calore aria-acqua in aggiunta alla pompa di calore acqua-acqua. Per questo sistema complementare sono state stimate una capacità di riscaldamento totale di 400 kW e una capacità di raffreddamento di 260 kW per ottenere la completa decarbonizzazione ed eliminare l’uso di gas naturale.
Il costo di investimento combinato per i due sistemi è stato di 525.000 euro, con un risparmio finanziario annuo previsto di 31.000 euro e un tempo di ritorno economico attorno ai 20 anni.
Gli studenti al centro
L’iniziativa di una comunità termica basata su una piccola rete di teleriscaldamento è unica nel suo genere in Croazia e una peculiarità di questo progetto è stata la sua guida “dal basso” secondo un modello di “co-creazione” che ha ascoltato le voci di tutti gli attori coinvolti inclusi, a livello nazionale, il Ministero dell’Economia e dello Sviluppo Sostenibile e l’Agenzia Nazionale di Regolamentazione dell’Energia.
Un ruolo speciale è stato giocato (e lo sarà anche in futuro) dagli studenti delle facoltà interessate dalla rete termica.
Secondo il modello scelto per la governance del progetto, le due facoltà saranno proprietarie e gestiranno l’infrastruttura geotermica, condivideranno l’energia prodotta e se ne assumeranno le responsabilità operative e finanziarie.
È prevista, inoltre, una partecipazione attiva del personale universitario e degli studenti che si presentano non solo come consumatori, ma anche come piccoli investitori e partecipanti al processo decisionale.
Secondo un sondaggio effettuato presso questi gruppi, infatti, oltre il 90% degli intervistati si è dichiarato interessato a partecipare attivamente al progetto in qualche forma e circa il 70% si è dimostrato disponibile addirittura a contribuire finanziariamente con piccole somme.
Non solo: il progetto prevede anche che il tema delle comunità energetiche sia introdotto nei principali percorsi di studio universitari e che gli studenti interessati possano partecipare come volontari con piccoli ruoli organizzativi e gestionali all’interno di questa innovativa comunità termica.
