Una rete di teleriscaldamento a biomassa che combina energia eolica e pompe di calore

Le soluzioni a pompa di calore per i quartieri, gli edifici pubblici, l'industria, il commercio, il riscaldamento locale e il teleriscaldamento sono state al centro della 5a Conferenza internazionale delle pompe di calore su larga scala a Linz, in Austria, il 15-16 settembre 2021. Sono state presentate nuove tendenze e tecnologie. Per esempio, un progetto di teleriscaldamento che combina energia eolica, pompe di calore e combustione di biomassa.

Nella sua presentazione, Rita Kobler, specialista delle energie rinnovabili presso l'Ufficio federale dell'energia, ha illustrato il quadro giuridico e lo stato di sviluppo in Svizzera. Energeiaplus ha voluto sapere da lei cosa l'ha particolarmente colpita al congresso.

Rita Kobler: Sono rimasta particolarmente colpita da una presentazione di Matthias Lehner, della Energie Burgenland Green Energy GmbH. Hanno realizzato un nuovo concetto che migliora l'accoppiamento dei settori e aumenta l'efficienza. Ecco come immagino il futuro.

Come mai?

Energie Burgenland gestisce la rete di teleriscaldamento a biomassa di Neusiedl am See e 17 turbine eoliche. Nel semestre invernale, l'impianto a legna con una caldaia a gas di picco ha fornito una potenza termica tra i 2 e i 3,5 MW alla rete di teleriscaldamento, a seconda della temperatura esterna. Nel semestre estivo, era solo da 0,3 a 1,5 MW. Le 17 turbine eoliche producono elettricità. La potenza elettrica varia tra 0 e 30 MW. Poiché la tariffa di alimentazione è stata abolita, si è cercato un nuovo concetto. Con il nuovo concetto, l'energia eolica viene utilizzata per le pompe di calore aria-acqua in estate, e in inverno una pompa di calore con energia eolica estrae il calore dal gas di scarico del forno a legna e aumenta l'efficienza del forno a biomassa.

In inverno, la pompa di calore estrae il calore dai fumi del forno a legna con l'energia eolica. Puoi spiegare questo in modo più dettagliato?

Avete creato una linea elettrica diretta dalla turbina eolica al centro energetico di teleriscaldamento e avete installato un'unità di immagazzinamento di energia nel mezzo. Nel centro energetico di teleriscaldamento, due pompe di calore a gas di scarico sono state installate di recente nel camino dell'unità a legna, che aumentano il rendimento energetico dal combustibile di legno nel semestre invernale quando l'unità a legna è in funzione. In precedenza, i gas di scarico riscaldati a 180°C venivano scaricati nell'aria esterna. Questo gas di scarico conteneva anche acqua, perché il legno ha un certo contenuto di acqua. Durante la combustione, l'acqua del legno va nel fumo e con esso attraverso il camino nell'aria esterna. Se una pompa di calore nel camino estrae ora il calore dal bruciatore a legna, la temperatura calda del camino può essere utilizzata e l'acqua contenuta nel fumo si condensa. Ogni condensazione rilascia calore. Se si brucia la stessa quantità di legna, oggi si estrae più energia da essa. Il nuovo concetto rende anche possibile per Energie Burgenland Green Energy GmbH di togliere la caldaia a gas di picco dal funzionamento.

E come funziona la pianta in estate?

In estate, l'energia termica è ora alimentata da due pompe di calore aria-acqua. Le pompe di calore aria-acqua sono molto efficienti, soprattutto in estate. Permettono l'uso diretto dell'energia eolica. Questo anche perché sono disponibili due serbatoi di accumulo di calore di 150m3 ciascuno. Gli accumulatori di elettricità e di calore permettono di accoppiare la produzione di energia eolica e il funzionamento della pompa di calore.

Questo significa che il legno e le pompe di calore si completano a vicenda?

Esattamente. Le varie risorse energetiche disponibili sono combinate in modo intelligente ed efficiente. Il gas non è più necessario. Il legno risparmiato può ora essere usato altrove per sostituire i combustibili fossili.

Cos'altro ha notato in questo congresso?

Le grandi pompe di calore sono adatte per la fornitura di calore attraverso le reti termiche e per i processi industriali. È importante chiedersi criticamente se le temperature stabilite finora siano necessarie. Per ogni grado in meno che la pompa di calore deve fornire, diventa circa il 2,5 per cento più efficiente.

Può farci un esempio concreto?

Sì, l'Istituto Austriaco di Tecnologia ha dimostrato in una ricerca che una pompa di calore che ha a disposizione 70 gradi di calore di scarto della cottura della ceramica può produrre 160 gradi di calore per asciugare la ceramica. Impressionante!

Tuttavia, in pratica la pompa di calore funziona a 140 gradi. È stato dimostrato che 140 gradi sono anche sufficienti per effettuare il processo di essiccazione nel tempo desiderato. In altre parole, anche lì si può risparmiare un'enorme quantità di energia.

Il Large Heat Pump Congress è un evento organizzato dalle tre associazioni di pompe di calore di Austria, Germania e Svizzera. Esperti della ricerca, del commercio dell'installazione, dei produttori e dei gestori di pompe di calore e dei rappresentanti delle autorità parteciperanno alla conferenza.

Brigitte Mader, Comunicazione, Ufficio federale dell'energia