Dovremmo costruire edifici energeticamente autarchici?

La possibilità di approvvigionarsi di elettricità e calore in modo autonomo dalle reti pubbliche e senza dover subire le fluttuazioni dei prezzi dell’energia esercita un certo fascino per molte persone. Ciò è comprensibile, non da ultimo a seguito delle discussioni sulla sicurezza degli approvvigionamenti, che di recente hanno ripreso vigore. Ma oggi un edificio o un unico grande impianto distribuito possono davvero essere autosufficienti dal punto di vista energetico? E se sì, ha senso da un punto di vista economico e sociale?

Indipendenza completa o parziale

Partiamo dalla risposta più semplice: sì, oggi è tecnicamente possibile costruire un immobile energeticamente autarchico. Lo dimostra, ad esempio, la prima casa plurifamiliare energeticamente indipendente dal punto di vista energetico al monto, che si trova a Brütten. Grazie alla combinazione di un’elevata produzione di energia solare, di sistemi di accumulo a batteria e per lo stoccaggio di idrogeno nonché di un’attenzione particolare all’efficienza energetica, è stato possibile fare a meno di forniture esterne di elettricità o calore. Da un punto di vista economico, tuttavia, questa non si è rivelata essere la soluzione ottimale, come ha constatato la proprietaria della casa plurifamiliare, la fondazione Umwelt Arena Schweiz. In particolare, la copertura dei carichi termici di picco mediante lo stoccaggio stagionale dell’idrogeno, necessaria solo per una ventina di giorni in inverno, risulta essere molto più costosa rispetto a quella che si otterrebbe con un servizio di rete. Nella maggior parte dei casi, sarebbe pertanto più sensata, sul piano economico, un’indipendenza energetica parziale rispetto all’autarchia totale.

Autoconsumo individuale o collettivo?

Un’aggregazione virtuale di proprietari di impianti fotovoltaici e sistemi di accumulo è economicamente più interessante di un singolo edificio che si autosostiene energeticamente, perché consente di sfruttare economie di scala. Inoltre, possono essere prese in considerazione soluzioni tecniche come reti termiche o sistemi di accumulo di calore, che non sono redditizie per i singoli edifici. Quanto più grande è l’aggregazione e quanto più numerose sono le utenze collegate con diversi profili energetici, tanto meglio possono essere distribuiti i picchi di carico, con conseguente riduzione dei costi. La realizzazione di concetti di indipendenza energetica richiede spesso molto spazio, pertanto sono più diffusi nelle aree rurali rispetto a quelle urbane. Inoltre, la bioenergia sotto forma di legna o biogas è più facilmente utilizzabile lontano dai grandi centri. Questi vettori energetici sono adatti a coprire i picchi di carico in inverno, il che è fondamentale per una completa autarchia.

L’indipendenza energetica per un unico grande impianto distribuito è quindi possibile in linea di principio, tuttavia non è ancora stato realizzato un progetto di questo tipo in Svizzera. L’insediamento «Am Aawasser» a Buochs raggiunge un grado di autarchia elevato pari al 90%. Rimane, tuttavia, è un caso particolare: grazie alla sua posizione direttamente sul fiume, i consumi energetici sono coperti dalla centrale idroelettrica dell’ex segheria.

L’autarchia energetica è quindi tecnicamente possibile, ma di solito meno preferibile dal punto di vista economico. Ma quali sono gli impatti di questi concetti sul sistema energetico? Abbiamo intervistato Gerhard Bräuer, responsabile dell’asset management Approvvigionamento energetico di Repower. Bräuer spiega come gli sforzi per l’autosufficienza energetica influiscono sulla rete elettrica e quali sono le sfide ad essi associate. 

Gerhard Bräuer, lei personalmente vorrebbe vivere in un edificio autosufficiente dal punto di vista energetico?

A mio avviso, un edificio è autosufficiente dal punto di vista energetico quando è completamente indipendente dal gestore della rete locale. Questo concetto rappresenta un’alternativa all’attuale sistema di approvvigionamento. L’idea può sembrare un po’ futuristica, ma è comunque molto interessante. Per il momento, però, sono felice di poter vivere in un edificio efficiente dal punto di vista energetico, con un buon isolamento termico e con la possibilità di adottare comportamenti consapevoli per eliminare gli sprechi. 

Cosa serve a un edificio per diventare energeticamente indipendente?

Un immobile completamente autonomo dalla rete pubblica richiede innanzitutto notevoli risorse finanziarie. Oltre a sfruttare le fonti di energia rinnovabili, sono necessari sistemi di accumulo di energia e sistemi di controllo intelligenti per la gestione dei carichi flessibili. La costruzione di questi impianti tecnici è associata ad alti costi di investimento.

Sempre più edifici raggiungono una parziale indipendenza grazie alla diffusione di impianti fotovoltaici e di sistemi di accumulo a batteria. Che impatto avrà tutto questo sulla rete elettrica?

Si tratta di un aspetto importante che purtroppo viene spesso dimenticato o non affrontato. L’indipendenza parziale significa che l’infrastruttura di rete rimane in funzione, di modo che l’energia necessaria possa essere fornita attraverso la rete durante i picchi di carico e le emergenze. Inoltre, la rete assorbe l’energia in esubero, per la quale deve essere pagata una compensazione. Il gestore della rete è obbligato per legge al ritiro del surplus di energia prodotta, indipendentemente dal fatto che ci siano o meno un utilizzo e un mercato per questa energia.

Qual è l’impatto finanziario?

Il gestore della rete mantiene l’infrastruttura, la rinnova o addirittura la potenzia se le immissioni di energia elettrica superano la potenza disponibile in immissione . La costruzione di impianti fotovoltaici può quindi comportare un aumento dei costi di rete, perché l’infrastruttura deve avere una capacità sufficiente per assorbire eventuali eccedenze. Nella maggior parte dei casi, la fatturazione si basa, tuttavia, solo sull’energia acquistata, ovvero sui kilowattora consumati. Quanti più consumatori semi-autonomi ci sono, tanto più alti sono i costi di rete per i «consumatori normali». 

Quali soluzioni possono essere prese in considerazione per questo problema?

I gestori di rete devono poter definire le tariffe nel modo più flessibile possibile, in modo che i costi di rete possano essere fatturati secondo il principio «chi usa paga». Questa flessibilità è mancata finora. Invece della quantità di energia consumata (kWh), per gli oneri dovrebbe rilevare la potenza disponibile (kW) di un allacciamento, in quanto questa è direttamente correlata ai costi di rete. In altre parole, chi riduce permanentemente la propria potenza disponibile in prelievo dovrebbe beneficiare di costi di rete inferiori. D’altra parte, chi ha bisogno di un’elevata potenza disponibile in prelievo per far fronte alle emergenze e ai picchi di carico deve anche farsi carico di una congrua percentuale dei costi della rete. Oggi non è così, nemmeno con l’RCP o con le soluzioni previste per le comunità locali di energia elettrica.

L’indipendenza completa sarebbe la soluzione migliore da un punto di vista sistemico?

In un sistema energetico, ci sono sempre luoghi con un surplus di produzione e luoghi con una domanda elevata. Entrambi devono essere collegati attraverso una rete di distribuzione per poter bilanciare in ogni momento la produzione e il consumo. Lo strumento ideale per aumentare il grado di autarchia sono sistemi di accumulo flessibili e carichi flessibili nel punto di allacciamento alla rete. Un sistema di accumulo flessibile potrebbe essere un veicolo elettrico o un sistema di accumulo locale che ottimizza l’autoconsumo dell’impianto fotovoltaico. Tuttavia, un’indipendenza completa è difficilmente realizzabile. Di norma, la connessione alla rete è quindi ancora necessaria per bilanciare la produzione e il consumo. 

Sarebbe possibile ridurre i costi delle infrastrutture rendendo energeticamente autonomi gli edifici che si trovano in zone poco servite dalla rete nazionale?

Per le reti che devono percorrere grandi distanze e fatturano poco, una soluzione autarchica sarebbe interessante, almeno dal punto di vista dei costi. Potrebbe consentire di ridurre la spesa per l’espansione della rete e forse anche impedire investimenti in nuovi impianti. Un numero inferiore di infrastrutture avrebbe anche un effetto positivo sull’ambiente. Tuttavia, sarebbe una grande sfida garantire all’utente autarchico un livello di disponibilità simile a quello garantito dall’allacciamento alla rete pubblica, che attualmente è del 99,99%.