Self User sviluppa scenari di autoproduzione e autoconsumo collettivo di energia rinnovabile per realizzare un modello basato su dati reali di consumo e ambientali replicabile su larga scala negli edifici condominiali.
Self User è uno dei più interessanti progetti per la creazione di una “comunità di autoconsumo collettivo”. Attraverso l’analisi dei dati di consumo e le simulazioni del funzionamento dei sistemi impiantistici, un modello di calcolo appositamente sviluppato consentirà la stima dell’impatto economico su un gruppo di famiglie residenti nello stesso edificio.
Coordinato da ART-ER (Attrattività Ricerca Territorio Emilia-Romagna, società che promuove progetti per la crescita sostenibile), Self User è frutto della collaborazione fra ACER Reggio Emilia, ENEA, Enel X, Regione Emilia-Romagna e Università di Bologna “Alma Mater Studiorum”.
Il costo del progetto, stimato in più di 4 milioni di euro, è cofinanziato da Regione Emilia-Romagna ed Enel X. Self User interessa un edificio residenziale che sarà presto equipaggiato con impianti fotovoltaici e storage elettrochimici, per la copertura sia degli assorbimenti da parte della rete condominiale, sia del fabbisogno di energia delle singole famiglie. In prospettiva, sono previste anche l’elettrificazione delle utenze termiche (riscaldamento e cucine) e una stazione per la ricarica delle e-car.
Oltre alla creazione della comunità di autoconsumo collettivo, con l’obiettivo di massimizzare l’autoconsumo e ridurre le spese per l’energia, Self User consentirà la messa a punto di un modello attendibile per la progettazione e realizzazione di ulteriori interventi, mirati alla riqualificazione energetica del patrimonio di edilizia residenziale pubblica.
Self User: un progetto in tre fasi
L’edificio è situato a Scandiano (Reggio Emilia) ed è gestito da Azienda Casa Emilia-Romagna (ACER). Si tratta di un fabbricato in linea di 4 livelli fuori terra (piano terreno per ingressi, cantine e locali tecnici, 3 piani per appartamenti di diverse metrature, sottotetto non abitabile), composto da 48 unità immobiliari (di cui 20 di proprietà privata) distribuite da 6 corpi scala.
Self User trasformerà il condominio in una comunità di autoconsumo collettivo in 3 fasi.
Fase 1
La prima ha preso avvio nel giugno 2020, con l’installazione di 56 smart meter di seconda generazione, in prossimità dei POD esistenti (utenze condominiali e individuali), e di stazioni di misura delle condizioni meteorologiche.
Nel maggio 2021 è stato installato un palo fotovoltaico per la raccolta dei dati sulla produzione di elettricità.
Il monitoraggio dei consumi elettrici in atto continua a fornire dati utili alla modellazione energetica del condominio, mirata anche alla simulazione della rete virtuale di autoconsumo collettivo e, una volta completati gli interventi, alla ripartizione degli incentivi tra i condomini.
Sempre durante la fase 1, con utenze elettriche immutate, è prevista l’installazione di:
- 6 campi fotovoltaici da 10 kWp ciascuno (1 per ogni corpo scala, in totale 60 kWp) sulle co- perture (orientamento sud, tilt 30°);
- 12 stoccaggi elettrochimici da 9,6 kWh ciascuno (2 per corpo scala) nei sottotetti;
- un POD di perimetro virtuale (tra i contatori esistenti e la rete), per misurare l’energia scambiata mediante l’impianto fotovoltaico e i cicli di carica/ scarica degli accumuli.
Fase 2
Nella seconda fase si procederà alla simulazione dei consumi e alla quantificazione economica del fabbisogno termico da parte di una pompa di calore geotermica, per riscaldamento e raffrescamento, e delle singole utenze (attualmente è in funzione una caldaia a metano).
Contestualmente alla riqualificazione energetica e sismica del fabbricato sarà così valutata la convenienza dell’elettrificazione, nell’ottica di un edificio “gas free”.
Fase 3
La terza fase interesserà invece la mobilità elettrica. È prevista l’installazione di una o più stazioni di ricarica e l’acquisizione di vetture elettriche per l’uso condiviso, per verificarne l’impatto sul sistema di produzione e stoccaggio dell’energia e per valutare l’efficacia di un innovativo servizio di car sharing.
Al termine degli interventi Self User comporterà ogni anno una riduzione dei consumi di elettricità dalla rete nell’ordine di 66.900 kWh (superiore al 60% rispetto a quelli attuali), con un abbattimento delle emissioni superiore a 30 tCO2, oltre alla ripartizione fra gli utenti dei benefici economici connessi all’operazione (bonus e altri incentivi).
«Self User è un progetto pionieristico che speriamo possa facilitare la realizzazione di altri interventi. Abbiamo affrontato e superato varie difficoltà, connesse alla rapida evoluzione normativa, specie in tema di Superbonus, e all’assenza di letteratura in materia di autoconsumo collettivo. Il monitoraggio di produzione e consumi, la modellazione della soluzione progettuale e le stime sul bilanciamento dei consumi stanno restituendo dati attendibili, in linea con le previsioni ed estremamente utili per la messa a punto degli interventi e ai fini dell’informazione e della comunicazione rivolta ai soggetti interessati. Il bilanciamento dell’impianto di produzione e stoccaggio ha costituito la principale complessità tecnica. Oltre agli obiettivi energetici e ambientali, il progetto è chiamato a garantire la sostenibilitàsocio-economica, attraverso il contenimento del tempo di rientro dell’investimento che, ad oggi, si può stimare di 7-8 anni. Attualmente stiamo valutando la strada da intraprendere per supportare adeguatamente la prevista elettrificazione dei consumi termici e la soluzione più efficace per l’acquisizione e la gestione delle e-car condivise che, presumibilmente, saranno demandate a un accordo di noleggio a lungo termine con un operatore locale».
Con Self User il monitoraggio è in tempo reale
Installati su tutti i punti di prelievo e consegna dell’energia, i dispositivi di monitoraggio sono di tipo NILM (Non Intrusive Load Monitoring): raccolgono in tempo reale le misure di potenza attiva, reattiva, tensione e corrente, aggiornate al secondo, con un margine di errore dell’1%.
Per ciascuna utenza il monitoraggio permetterà di identificare il profilo di carico (variazione della potenza elettrica assorbita durante la giornata), con possibilità di individuare eventuali malfunzionamenti, la presenza di un elettrodomestico troppo energivoro o un eccessivo consumo in standby.
L’analisi dei profili di consumo consente di individuare le fasce orarie caratterizzate dal maggiore consumo, in modo da ottimizzare l’autoconsumo e ottenere indicazioni su eventuali investimenti puntuali.
I dati permetteranno anche un approccio ottimale al dimensionamento e alla gestione del carico elettrico di produzione e stoccaggio, in funzione delle esigenze di ciascun cluster d’utenza, anche per quanto attiene il livello di elettrificazione delle abitazioni.
Sono state installate anche 4 centraline meteo che, ogni 15 minuti, inviano i dati relativi a temperatura e umidità sulle facciate esterne esposte verso i punti cardinali, anche per valutare l’influenza dell’irraggiamento solare e del vento.
I dati sono raccolti con un hub e inviati al cloud del fornitore delle centraline, quindi ai server ENEA e dell’Università di Bologna.
Le regole dell’autoconsumo collettivo
Le comunità energetiche rinnovabili e le comunità di autoconsumo collettivo sono le nuove modalità di aggregazione di soggetti “prosumer”, previste dalle normative europee e nazionali per favorire la transizione energetica del sistema elettrico. L’autoconsumo collettivo, in particolare, consiste nella possibilità di produrre, accumulare e consumare elettricità da fonte rinnovabile, per soddisfare le necessità di un gruppo di soggetti differenti (ad esempio: cittadini, aziende, enti, ecc.) che condividono lo stesso edificio. È prevista la possibilità di cedere l’energia non autoconsumata alla rete, a condizione che la vendita non sia l’attività principale.
In generale, la realizzazione ex novo dell’impianto e il collegamento alla rete di distribuzione dei prosumer sono i principali requisiti dell’autoconsumo collettivo.
Oltre al corrispettivo unitario per ogni kWh immesso in rete, è previsto un incentivo (tariffa premio) di 100 euro/MWh per un periodo di 20 anni, riconosciuto fino alla potenza installata di 200 kW. L’incentivo è cumulabile con detrazioni fiscali e bonus, con l’eccezione di:
- quota di potenza (≤ 20 kW) di impianti fotovoltaici che hanno accesso al superbonus;
- quota di potenza per soddisfare l’obbligo di integrazione delle fonti rinnovabili negli edifici;
- impianti fotovoltaici con moduli a terra in aree agricole.
L’incentivo è inoltre alternativo a quelli previsti dal DM 4/7/2019 e dallo scambio sul posto.
Nel caso del condominio di Scandiano, gli interventi accedono a Superbonus, Ecobonus e agli incentivi per l’autoconsumo collettivo. I costi eccedenti sono a carico della municipalità e dei condomini proprietari.
