Le grid negli edifici a supporto delle rinnovabili e della rete pubblica

Agli Energy Days di Berlino - in corso in questi giorni - l'Istituto per l'energia solare Fraunhofer di Monaco (ISE) ha presentato i risultati di un progetto inerente la produzione e il risparmio energetico degli edifici, proponendo un sistema integrato per ottimizzare l'utilizzo dell'energia proveniente da fonti rinnovabili: le grid-supportive buildings.

Il progetto, finanziato dal Ministero degli affari economici ed energetici tedesco, ha monitorato la capacità degli edifici di produrre il quantitativo di energia necessario per coprire i propri consumi, individuando nella massa stessa degli edifici e nella possibilità di stoccare l'energia in esubero le soluzioni per appianare e ridurre le fluttuazioni di energia prodotta da fonti rinnovabili.

Con la facoltà di immissione del surplus energetico da fonti rinnovabili nella rete elettrica diventa poco incentivante stoccare l’energia all’interno dell’edifico. Anche perché il facile ricorso alla rete diventa sempre più arginata la prospettiva di dover ricorrere ai combustibili fossili, qualora si abbia bisogno di maggiore energia. Questa prospettiva, se adottata massicciamente, apre al rischio di sbilanciare la rete pubblica. Ecco la necessità di andare verso edificio “neutri”.
Data la difficoltà a immagazzinare l’energia da fonti rinnovabili, sarebbe auspicabile non consumare più di quello che si produce. Quando un edificio risulta essere autonomo e riesce a produrre sufficiente energia per coprire i propri consumi, siamo davanti a un caso di "grid-supportive", ovvero un edificio dotato di un sistema integrato a supporto della produzione di energia rinnovabile.

Il dott.re Doreen Kalz - referente del dipartimento di analisi energetiche degli immobili del ISE - ha presentato in che modo si possa incrementare l'efficienza energetica degli edifici  verso i  grid-supportive buildings, al fine di limitare gli sprechi, creare un surplus energetico e immagazzinarlo.

La ricerca presentata si è concentrata su tre approcci di base per ottenere questi risultati.
Il primo luogo, un edificio ecosostenibile deve essere in grado di produrre calore ed energia attraverso diverse fonti e sistemi, dalla pompa di calore alla caldaia a condensazione.
E' necessario, inoltre, avere la possibilità di immagazzinare il surplus energetico prodotto, attraverso un accumulo elettrico o stoccaggio termico. Inoltre, la produzione di calore ed energia può essere stoccata direttamente nella massa termica dell'edificio, per cui i componenti edili dell'immobile stesso vengono attivati termicamente e rilasciano calore quando necessario.

I ricercatori, al fine di comparare le diverse grid degli edifici, hanno elaborato due parametri di valutazione: un coefficiente di supporto ai sistemi integrati assoluto (GSCabs) e uno relativo (GSCrel). Il primo valuta il consumo di energia in base a dei parametri standard, mentre il secondo trasforma questo valore in base a una scala  da -100 (peggior caso) a +100 (migliore caso). I risultati della comparazione di 52 edifici hanno dimostrato che la maggior parte dei sistemi opera a un livello negativo, o neutro, di produzione energetica sostenibile. Ciò significa che non basta dotare un edificio di sistemi alternativi per la produzione di energia, ma è necessario adottare un sistema volto a limitarne gli sprechi.

I sistemi di supporto integrato per la produzione di energia da fonti rinnovabili non si ferma ai soli edifici: quartieri urbani, città ed intere regioni possono utilizzare questi dispositivi integrati. Ma per realizzare un programma capillare di diffusione di questi sistemi è necessario individuare in anticipo i risultati ai quali si vuole arrivare, come realizzare alti profitti dalla vendita di energia in surplus o incrementare la percentuale di rinnovabili per il soddisfacimento della domanda.