Raffrescare impiegando l’acqua del lago locale oppure prelevare acqua fredda da un fiume per alimentare pompe di calore di grande dimensione.
Le soluzioni per un teleriscaldamento di ultima generazione, capace di futuro perché incentrato soprattutto sull’utilizzo di fonti rinnovabili locali, sono molte e il congresso di Euroheat & Power, svoltosi a Praga a inizio giugno, è stata un’occasione per venire a conoscenza di alcune di queste esperienze in Europa e non solo.
Freddo su grande scala
Il progetto Enwave Deep Lake Cooling, realizzato a Toronto, fornisce energia per il raffrescamento di 180 edifici, utilizzando il sistema del free cooling tramite l’acqua prelevata dal lago a bassa temperatura.
Il freddo viene poi trasferito alle utenze tramite l’impiego di 27 scambiatori a piastre, con una potenza unitaria di 8.750 kW. Si tratta, quindi, di un sistema di grandissima taglia, con un totale di potenza frigorifera scambiata pari a più di 230 MW: un caso che dimostra come, anche nel caso di fabbisogni considerevoli, le reti di raffrescamento sono una soluzione tecnicamente realizzabile ed economicamente conveniente.
L’impiego del free cooling ha consentito di rimuovere le macchine frigorifere e le torri di raffreddamento da tutti gli edifici coinvolti, con le conseguenze positive di mettere a disposizione nuovi spazi, semplificare l’impianto e permettere un risparmio di energia elettrica pari a circa 90.000 MWh/anno.
La rimozione delle torri di raffreddamento, inoltre, consente di evitare un consumo di acqua di più di 832 milioni di litri di acqua ogni anno.
Nel 2022, infine, due data center sono stati aggiunti all’impianto e l’acqua di ritorno da questi sistemi fornisce il calore per il riscaldamento degli ambienti negli edifici in inverno e l’acqua calda sanitaria nella stagione estiva.
L’oro del Reno
Un altro esempio estremamente rappresentativo del teleriscaldamento del futuro è quello realizzato dalla società tedesca Rheinenergie a Colonia.
In questo impianto la rete di teleriscaldamento è alimentata da tre pompe di calore di grande taglia, per un output totale di energia termica pari a 150 MW, che permette di fornire circa 1.300 GWh/anno di calore a circa 50.000 famiglie, con emissioni evitate per un ammontare complessivo di circa 100.000 tonnellate/anno.
Le pompe di calore, che presentano un valore medio di COP pari a 2,5, utilizzano come sorgente termica l’acqua del fiume Reno, prelevata a una temperatura superiore a 3 °C e la innalzano fino a valori superiori a 100 °C.
Un altro aspetto promettente di questo esempio e l’impiego di refrigeranti naturali all’interno del ciclo delle pompe di calore: con il diffondersi di queste soluzioni è opportuno che tutti i componenti e i materiali impiegati siano il più possibile rispettosi dell’ambiente, per assicurare la sostenibilità tout court delle installazioni.
Un’ultima considerazione, infine, riguarda il cosiddetto sector coupling, cioè l’interazione tra la fornitura di calore tramite l’infrastruttura di teleriscaldamento e la rete elettrica: il consumo delle pompe di calore, infatti, permette anche di fornire un servizio di stabilità alla rete stessa, assorbendo i surplus di produzione.
La Lituania e il teleriscaldamento
Passando da esperienze relative a singoli impianti o singole reti di teleriscaldamento a strategie di intere nazioni, particolarmente interessante e di ispirazione è il caso della Lituania, anch’esso presentato nel corso del congresso di Euroheat & Power.
Il Paese ha uno dei settori del teleriscaldamento più efficienti in tutta Europa: prima di tutto, la penetrazione di questa soluzione tecnologica è davvero impressionante, arrivando a coprire addirittura il 60% della domanda complessiva di energia termica a livello nazionale.
Le città più grandi hanno sistemi piuttosto nuovi che impiegano unità cogenerative alimentate a rifiuti o a biocombustibili oppure pompe di calore, il tutto solitamente accoppiato a dispositivi di accumulo termico.
Complessivamente, la quota di rinnovabili nella produzione di calore è pari al 75% e si prevede un raggiungimento dell’80% a breve termine.
Un altro elemento da considerare riguarda i prezzi estremamente competitivi per il calore generato tramite teleriscaldamento, pari a 7,4 centesimi di euro per kWh nel 2024 e con una tendenza alla diminuzione.
Questa circostanza coincide con un aumento costante degli utenti connessi alle reti di teleriscaldamento, soprattutto nella grande città.
Elettrificare non sempre è decarbonizzare
Un’ultima considerazione non riguarda solo il caso lituano, ma tutte le reti di teleriscaldamento dove troppo spesso si sente parlare di decarbonizzazione tramite ricorso a soluzioni di elettrificazione come le pompe di calore o i boiler elettrici.
Elettrico non vuol dire necessariamente decarbonizzato ma occorre analizzare attentamente le fonti energetiche primarie utilizzate per produrre l’energia elettrica che viene poi consumata negli impianti.
