Ammodernare e rendere efficienti reti di teleriscaldamento operative anche da decine di anni è uno degli interventi più complessi ma, allo stesso tempo, più rilevanti nel percorso di decarbonizzazione del settore del riscaldamento e raffrescamento.
La Finlandia è uno dei Paesi che, da sempre, ha puntato su questa tecnologia e da qualche anno ha intrapreso la strada del miglioramento delle sue infrastrutture nella direzione di una sempre più elevata efficienza.
Una rete antica in trasformazione
Ciò che sta accadendo in una delle reti della utility Fortum è davvero esemplare.
La rete, lunga ben 900 km e operativa addirittura dal lontano 1954, si estende sulle città di Espoo, Kauniainen e Kirkkonummi e, fin dal 2014, ha intrapreso una significativa trasformazione per sostituire la maggior parte dei combustibili fossili con soluzioni intelligenti, flessibili e distribuite, basate principalmente su energie rinnovabili, come recupero del calore di scarto, pompe di calore, accumulatori termici e caldaie elettriche.
Una parte della produzione di gas e di biomassa viene ancora utilizzata per garantire l’approvvigionamento di calore nei periodi più freddi.
Il funzionamento dell’intero sistema è ottimizzato digitalmente e la modularità delle soluzioni impiegate consente un agevole adattamento alle fonti di calore locali, siano esse di scarto, aria ambiente o altro.
Fortum e la città di Espoo si sono impegnate in questa trasformazione, tramite il programma Espoo Clean Heat, contribuendo al raggiungimento dell’obiettivo di neutralità carbonica di Espoo entro il 2030. L’utilizzo del carbone, ad esempio, è stato interrotto nel 2024, con oltre un anno di anticipo rispetto alla scadenza prevista.
Biomassa e recupero termico
Dal 2014, il teleriscaldamento di Fortum in Finlandia si basa sempre più sull’elettricità prodotta grazie ad impianti eolici e nel 2020 è stata inaugurata anche una centrale termica a biomassa da 49 MW presso il sito di Kivenlahti, a Espoo, dove già due preesistenti caldaie a pellet alimentavano la rete termica locale.
Per una piena transizione energetica, il nuovo impianto ha sostituito una delle ultime due unità a carbone rimaste nella centrale elettrica di Suomenoja.
Sempre con l’obiettivo di sfruttare appieno le fonti energetiche locali, anche recuperando calore dall’ambiente e dai processi, nel 2021 è stata installata una nuova pompa di calore da 25 MW, la più grande di tutto il Paese scandinavo.
La nuova unità è andata ad affiancarsi ad altri due dispositivi a pompa di calore installati nell’impianto di Suomenoja a Espoo. Tutte e tre le pompe recuperano il calore in eccesso dalle acque reflue trattate nella città, nonché dall’acqua di mare nella stagione estiva. Questa sezione di impianto copre circa il 20% della domanda termica presente nell’area della rete di teleriscaldamento.
Anche in Finlandia a qualcuno piace… fresco
Un altro passo cruciale è avvenuto nel 2023, quando la tecnologia utilizzata nelle pompe di calore aria-acqua per uso domestico è stata sviluppata su scala industriale in alcuni progetti pionieristici.
L’impianto di pompe di calore aria-acqua produce una quota significativa del teleriscaldamento dell’area di Espoo, integrando le diverse risorse presenti nella regione e, soprattutto, fornisce anche energia per il raffrescamento.
L’utilizzo del district cooling, infatti, diventerà sempre più utile negli anni, a causa dell’incremento delle temperature ambientali che ridurrà le vendite di calore (e, quindi, il fatturato delle utility) e, contemporaneamente, creerà un forte mercato per la produzione e distribuzione di freddo. Qualsiasi investimento nel settore delle reti termiche, perciò, non può oggi prescindere dalla fornitura di energia frigorifera.
Un tema sempre più caldo: i data center
Il prossimo passo riguarda uno dei temi più attuali e non solo con riferimento al teleriscaldamento: i data center.
Una parte significativa del fabbisogno energetico della rete sarà soddisfatta riciclando il calore di scarto proveniente dai grandi data center di Microsoft e immettendolo nella rete di teleriscaldamento. Al momento si tratterà probabilmente del più grande impianto al mondo in questo specifico ambito.
Nella maggior parte dei data center, il calore di recupero generato dal raffreddamento dei server viene disperso nell’aria o nel sistema idrico circostante.
In termini di efficienza energetica, la soluzione più sensata è invece recuperare questo calore e utilizzarlo, ad esempio, per riscaldare l’acqua sanitaria e gli edifici collegati alla rete di teleriscaldamento. Ciò richiede la vicinanza del data center a una rete di teleriscaldamento, un’area sufficientemente ampia e l’accesso a una fornitura sicura di energia elettrica da fonti rinnovabili.
La scelta delle sedi dei data center è stata fatta proprio tenendo conto di questo aspetto. I due nuovi edifici nelle città di Espoo e Kirkkonummi, infatti, forniranno a regime circa il 40% del fabbisogno di teleriscaldamento della zona e annualmente circa il 75% del calore di scarto prodotto dai data center verrà utilizzato per il teleriscaldamento, tenendo conto della minore domanda nei mesi estivi.
Il recupero del calore di scarto garantirà inoltre un carico termico di base costante e contribuirà a mantenere competitivi i prezzi del teleriscaldamento.
Il progetto dei data center di Fortum ha ottenuto finanziamenti nell’ambito del programma NextGenerationEU dell’Unione Europea e il sostegno agli investimenti del Ministero dell’Economia e dell’Occupazione.
Il calore di recupero e le pompe di calore forniscono attualmente quasi un quarto di tutto il calore utilizzato nell’area di rete. Insieme al calore di scarto proveniente dai futuri data center di Microsoft, questa quota aumenterà progressivamente fino a circa il 65%.
