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LombHe@t -Hub Energetico Lombardo

  • Abstract

    Il progetto LombHe@t risponde all'esigenza di decarbonizzazione del tessuto urbano e al bisogno del cittadino di avere riscaldamento a basso impatto ambientale, intelligente ed efficiente. LombHe@t ha l’obiettivo di ridurre l’inquinamento, (migliorare la qualità dell’aria), mitigare gli effetti del riscaldamento globale, attraverso attività di R&S coordinata tra grandi imprese, università e PMI di un ecosistema termico ad alta efficienza. Il bisogno specifico del cittadino sarà intercettato attraverso tre principali tecnologie: 1. Sistema di teleriscaldamento (TLR) intelligente, 2. Pompa di calore elettrica (EHP), 3. Pompa di calore a gas (GAHP).

  • Descrizione

    LombHe@t è un progetto articolato di sviluppo di un set di soluzioni per la decarbonizzazione del settore civile; in particolare di messa a punto di soluzioni low-carbon per il settore del riscaldamento degli edifici. I risultati di ricerche sugli scenari energetici a livello comunitario e nazionale individuano in un mix di tecnologie di generazione efficiente, accumulo, gestione, regolazione smart e coinvolgimento degli utenti finali, la soluzione in grado di soddisfare gli obbiettivi ambiziosi di decarbonizzazione del sistema energetico stabiliti dall’UE. Quest’ultima indica un cammino verso la decarbonizzazione dell’economia indicato nel PNEC, che vede forti riduzioni delle emissioni climalteranti del settore civile, attraverso l’uso, insieme all’aumento del tasso di riqualificazione degli edifici, di HP e TLR di 4° generazione. Questo progetto centra su queste categorie tecnologiche i suoi sforzi con l’obiettivo di portarle più vicino al mercato e all’applicazione per i cittadini lombardi. Gli obiettivi di ricerca e sviluppo del progetto sono:

    • individuare scenari energetici più favorevoli (secondo criteri Economici ed ambientali) per Regione Lombardia, (con eventuali estensioni al dominio nazionale): individuazione delle tecnologie (e taglie) maggiormente impattanti in termini commerciali e di decarbonizzazione per EHP e GAHP; valutazione degli investimenti ottimali nelle reti di TLR, ed eventualmente delle espansioni della stessa, su un orizzonte temporale pluriennale;
    • Sviluppare e testare su un caso pilota rilevante (rete A2A) modelli di regolazione finalizzati ad analizzare e a risolvere problemi rilevanti per la gestione efficiente delle reti di TLR di 4° generazione (ad alta penetrazione di calore di recupero o rinnovabile), al fine di identificare il benchmark per A2A;
    • Sviluppare e provare, su dati reali, le prestazioni in condizioni operative per pompe di calore domestiche (EHP e GAHP): ottimizzando la prestazione in termini energetici ambientali e di impatto acustico, date le condizioni al contorno economiche del contesto di mercato;
    • Sviluppare e testare, su dati reali, modelli previsionali per la gestione efficiente del riscaldamento ambiente a livello di singola unità abitativa. Il gruppo AristonThermo ha molto investito nella nella ricerca e sviluppo di soluzioni innovative con riguardo alle pompe di calore GAHP e EHP. È stato creato ex-novo il centro di ricerca ATIT (Agrate Brianza) per lo sviluppo di tecnologie fortemente innovative quali EHP e GAHP;
    • Recuperare, grazie alla rete di Teleriscaldamento, cascami termici disponibili sul territorio che altrimenti andrebbero dissipati. Tutto ciò si inserisce anche nelle prescrizioni individuate dal Direttiva Europea 2018/2001 (rifusione) sulla Promozione dell'Uso dell'Energia da Fonti Rinnovabili che assimila il recupero del calore di scarto da processi industriali ad una fonte rinnovabile di energia

  • Approfondimento tecnico

    All’interno del progetto è prevista la reazione di un modello orario del sistema energetico nazionale, con dettaglio (regionale) sulle reti di TLR e degli impianti individuali di produzione di calore nel residenziale, i cui risultati attesi sono i seguenti: modello orario del sistema energetico nazionale, identificazione scenari ottimali (analisi a multicriteri) per decarbonizzazione del settore civile, quantificazione del potenziale di “waste heat recovery” e del potenziale di TLR di 4° generazione in Regione Lombardia e la stima del potenziale di penetrazione delle GAHP (nel residenziale esistente) e delle EHP sulle reti di teleriscaldamento. È inoltre prevista la clusterizzazione utenti del servizio calore connessi alla rete a supporto della gestione ottima della domanda, la creazione di algoritmi per la manutenzione predittiva di scambiatori di calore su teleriscaldamento.  Si prevede inoltre lo sviluppo di soluzioni per sistemi EHP più efficienti, con gas a minor impatto climatico (GWP), e più silenziose, lo sviluppo modello numerico dinamico di EHP, ricerca su mappature acustiche EHP, controllo Smart generatore di calore, la creazione di un modello dinamico EHP per valutazione prestazioni in condizioni operative per HP domestiche, la  quantificazione effetti di varianti di design di EHP, con obiettivo miglioramento prestazioni energetiche/riduzione costi EHP e lo sviluppo sistema di acquisizione e metodologia per mappatura acustica di EHP. Viene inoltre previsto lo sviluppo di soluzioni GAHP: miglioramento del ciclo termodinamico, miglioramento delle prestazioni del componente nel suo insieme, sviluppo di tecnologie di produzione (processo) per le GAHP in studio (secondo logiche di industria 4.0), lo sviluppo di un modello stazionario numerico di GAHP e studio sulla configurazione ottimale, nonché attività di controllo smart di generatore di calore applicate alla GAHP Risultati attesi.

  • Highlight

    Allo stato attuale, nel territorio di Milano il riscaldamento è tramite caldaie (a metano ed a gasolio). Il sistema di teleriscaldamento prevede 30MWatt di potenza termica recuperate da impianti industriali. La riduzione delle emissioni climalteranti, ottenuta grazie alle soluzioni proposte, verrà evidenziata nel corso del progetto tramite un piano di monitoraggio. Le emissioni potenziali generate verranno monitorate e confrontate con una baseline di riferimento, opportunamente definita. La valutazione delle emissioni potenziali seguirà l’approccio a ciclo di vita, ovvero verranno valutate le emissioni relative alla costruzione, uso e smaltimento degli impianti. Inoltre, verrà eseguita una analisi di sensibilità in modo da individuare altri indicatori rilevanti oltre al climate change (emissioni di CO2e) in modo da fornire un quadro esaustivo (approccio multi-indicatore). La localizzazione del progetto nell’area milanese apre inoltre una prospettiva di comunicazione, diffusione dei risultati e trasferimento tecnologico molto più ampia e internazionale. 

  • Impatto territoriale

    Il progetto è di fatto incentrato sulla trasformazione digitale di servizi e ambienti sul territorio Lombardo. L’area geografica di focalizzazione del progetto che pure intende aver un respiro nazione, europeo e internazionale, su cui insiste e/o dovrà insistere l’intervento è composta dalle seguenti province: 

    • Milano
    • Monza e della Brianza

  • Impatto S3

    ECO-INDUSTRIA (AMBIENTE ED ENERGIA)

    AE1 Generazione e gestione distribuita dell'energia

    AE1.3 Sviluppo di nuovi sistemi e/o tecnologie innovative per favorire l'integrazione e l’efficienza di infrastrutture di rete elettrica, di comunicazione, idrica e termica ottimizzando l’uso del sottosuolo e fornendo molteplici servizi in ottica di smart city

     

    L’impatto potenziale di progetto è dato dalla diffusione prevista per le tre principali soluzioni tecnologiche sviluppate e dal grado di innovazione assoluta rispetto al mercato di riferimento, determinando un vantaggio competitivo del territorio lombardo: 

    -Sistema di teleriscaldamento innovativo: i primi beneficiari della sperimentazione saranno i circa 3000 cittadini raggiunti (rete Milano est). 

    -Pompe di calore a compressione: questa rapida transizione del mercato del “nuovo” richiede importanti investimenti di ricerca industriale e sviluppo sperimentale. 

    - Pompe di calore a gas GAHP per gli edifici esistenti: in questo contesto rendere disponibile una tecnologia per il riscaldamento capace di produrre energia termica ad alta temperatura (GAHP) che garantisca una quota rinnovabile, soprattutto in zone dove il tessuto urbano non sia denso, può risultare cruciale per la decarbonizzazione del settore civile. 

  • Ambito europeo

    Le attività del progetto sono facilmente collegabili a quelle relative al filone dell’economia circolare, in particolare alla call “Greening the economy in line with the Sustainable Development Goals (SDGs)” all’interno del Workprogramme numero 12, “Climate action, environment, resource efficiency and raw materials”.

LOGO DEL PROGETTO
  • LombHe@t -Hub Energetico Lombardo

  • Acronimo
    LombHe@t
  • Ecosistemi
    • Sostenibilità
  • Numero componenti team
    42
  • Keyword
    Decarbonizzazione, ambiente, sostenibilità, energia, riscaldamento, ecosistema termico, teleriscaldamento, pompa di calore elettrica, gas, efficientamento energetico
  • Valore economico progetto
    9.004.400,04 €

    Valore economico finanziamento
    3.670.760,01 €
  • Partner
    - ARISTON THERMO INNOVATIVE TECHNOLOGIES S.R.L. - FONDAZIONE POLITECNICO DI MILANO - ENERSEM S.R.L.

    Capofila
    A2A CALORE & SERVIZI S.R.L.
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