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Energia primaria

Il Dlgs 192/05 definisce come unico indicatore prestazionale energetico il "Fabbisogno di Energia Primaria", che consente di sommare più flussi e/o vettori energetici.
Infatti l'energia primaria è definibile come il potenziale energetico presentato dai vettori e fonti energetiche non rinnovabili nella loro forma naturale (quando non hanno ancora subito alcuna conversione o processo di trasformazione).
Al fine di esemplificare il significato di tale indicatore prestazionale si considerano due edifici aventi pari necessità di energia netta; essi possono consumare energia primaria in quantità molto diverse fra loro in funzione delle modalità di produzione dell'energia; si ipotizzi per il primo edificio l'utilizzo di una caldaia a metano per soddisfare il fabbisogno termico e l'allacciamento alla rete elettrica nazionale per il fabbisogno elettrico, mentre per il secondo edificio l'installazione di un cogeneratore con motore a combustione interna a metano che idealmente soddisfi entrambi i fabbisogni. Confrontare consumi energetici di natura differente significa relazionare due grandezze solo dimensionalmente simili, quindi l'unico modo per determinare quale edificio consumi meno energia (metano ed elettrica per il primo, solo metano per il secondo) è calcolare il consumo totale di energia primaria.
Altro aspetto di fondamentale importanza è il tipo di combustibile adottato e la provenienza dell'energia elettrica impiegata (ad esempio da un impianto termoelettrico o idroelettrico o autoproduzione).
L'energia primaria, quindi, dipende, da un lato, dal fabbisogno di energia e dall'altro, dal tipo di combustibile o vettore utilizzato per produrre energia e dall'efficienza di produzione. Questo indicatore, secondo il progetto di norma europeo prEN 15315, è calcolato con la seguente equazione:

EP= Σi Qi • fEPi

- Qi è la sommatoria dei consumi di ogni vettore energetico (per riscaldamento, raffrescamento, illuminamento, acqua calda sanitaria, ventilazione ed energia elettrica) tenendo conto dei rispettivi rendimenti;
- fEPi è il fattore di energia primaria dell'i-esimo vettore energetico, come riportato nella Tab. 1, per alcuni tipi di vettore energetico:

Tab. 1. Fattori di energia primaria¹

Vettore energetico	Fattore di energia primaria fEP
Carbone	1,20
Petrolio	1,10
Gas naturale	1,10
Biomasse	1,10
Rifiuti solidi urbani	1,00
Fonti Rinnovabili	1,00
Mix elettrico nazionale	2,37

Questi fattori, riportati nel prEN 15315, si possono utilizzare in mancanza di valori più accurati; lo standard stesso auspica la definizione di allegati nazionali nei quali vengano riportati valori dei fattori di energia primaria specifici. Attualmente in Italia esiste solamente la Circolare del Ministero dell'Industria, del Commercio e dell'Artigianato del 2 Marzo 1992, n° 219/F che riporta al punto 21 indicazioni relativamente alla valutazioni dei consumi in termini di energia primaria espressa in tonnellate equivalenti di petrolio (tep), in particolare distinguendo tra:
- energia dei prodotti combustibili;
- energia elettrica;
- energia dei fluidi termovettori;
- energia derivante da fonti rinnovabili.
Il fattore di energia primaria risulta sempre maggiore dell'unità, che rappresenta il combustibile consumato e misurato ai contatori, mentre la parte rimanente definisce l'energia consumata nelle diverse fasi di vita del combustibile (estrazione, trasformazione, trasporto, ecc.).
Nel caso dell'energia elettrica, questo fattore è pari all'inverso del rendimento elettrico e varia a seconda che si consideri la grigia elettrica nazionale, il solo parco idroelettrico, piuttosto che quello termoelettrico o eolico/fotovoltaico e via via seguendo un livello di dettaglio che contestualizza l'edificio e fornisce indicazioni sempre più reali dei consumi a monte.
Un'analisi dettagliata del parco elettrico italiano ha consentito di ottenere una griglia energetica suddivisa per tipologia di produzione e tipo di combustibile adottato (vedi Tab. 2) e una griglia dei rendimenti elettrici suddivisa per tipo di impianto di produzione (vedi Tab. 3):

Tab. 2. Griglia Energetica per fonte in Italia²

Tipo di Fonte				GWh	%
Idroelettrico		Idrica		42.744	14,2
Termoelettrico	Geotermoelettrico	Geotermia		5.437	1,8
	Tradizionale	Gas naturale		129.773	43,1
		Carbone		45.518	15,1
		Prodotti petroliferi		47.252	15,7
		Altri combustibili		17.250	5,7
		Gas derivati		5.382	1,8
		Rinnovabili	RSU	2.277	0,8
			Legna	2.190	0,7
			Biogas	1.170	0,4
Eolico / Fotovoltaico			Eolico	1.847	0,6
			Fotovoltaico	27	0,0
Totale				300.868	100,0

Tab. 3. Esempio di rendimenti elettrici del parco termoelettrico tradizionale nazionale²

A) impianti con sola produzione di energia elettrica		ηmedio	42,5%
	GWh	% A	ηel
a combustione interna (CI)	1.566	1,0	34,0
a turbine a gas (TG)	2.363	1,5	35,7
a vapore a condensazione ( C )	97.423	60,1	37,9
a ciclo combinato (CC)	41.589	25,7	54,0
ripotenziato (RP)	19.103	11,8	42,5
TOTALE A	162.044	100,0
B) impianti con produzione combinata di energia elettrica e calore		ηmedio	41,4
	GWh	% B	ηel
a combustione interna (CI)	1.920	2,3	38,0
a turbine a gas (TG)	5.387	6,5	32,0
a ciclo combinato (CC)	61.289	73,7	45,0
a vapore a contropressione (CPC)	5.414	6,5	30,0
a vapore a cond. con spillamento (CSC)	9.121	11,0	30,0
TOTALE B	83.131	100,0

Note:
1. Fattori, dati dal prEN 15315, che considerano l'energia consumata per le fasi di estrazione, trasformazione e trasporto
2. Elaborazione ITC, Fonte GRTN 2004

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