Il Work Package 1 (WP1), intitolato "Ottimizzazione di sistemi energetici", ha completato con successo tutte le attività di ricerca fondamentale e industriale previste, raggiungendo il 100% degli obiettivi prefissati. Di seguito sono riportati i principali traguardi scientifici e tecnologici raggiunti.
1. Elettrificazione dei Consumi: Pompe di Calore e nuovi Refrigeranti (Task 1.1)
La ricerca ha dimostrato che l'uso di Pompe di Calore ad Alta Temperatura (HTHP) nei processi industriali (fino a 150°C) rappresenta una soluzione chiave per la decarbonizzazione.
Performance: Rispetto a una caldaia a gas tradizionale, il sistema HTHP ottimizzato permette un risparmio di energia primaria del 5%, una riduzione delle emissioni di gas serra del 31% e un taglio dei costi di esercizio del 30%.
Sostenibilità: L'impiego di refrigeranti a basso impatto ambientale (low-GWP) come l'R-1234yf ha mostrato una riduzione delle emissioni globali superiore al 60% rispetto ai fluidi convenzionali.
2. Accumulo Termico Stagionale: Il Sistema ATES (Task 1.2)
È stata validata l'efficacia dei sistemi di accumulo termico in falda (ATES) applicati a distretti urbani (caso studio: Roma).
Efficienza Energetica: L'integrazione di una pompa di calore acqua-acqua con sistema ATES garantisce un risparmio di energia primaria e una riduzione di CO2 del 18% rispetto ai sistemi aria-acqua tradizionali.
Impatto Ambientale (TEWI): Il sistema ha registrato un valore di emissioni totali significativamente inferiore (329.1 tCO2 contro le 423.6 tCO2 della soluzione standard).
3. Certificazione e Sviluppo di Distretti a Energia Positiva (Task 1.3)
Per standardizzare l'analisi dei Positive Energy Districts (PED), il team ha sviluppato nuovi protocolli di certificazione basati su indicatori innovativi.
Nuovi KPI: Sono stati introdotti gli indicatori Positive Balance Check (PBC) e Carbon Neutrality Check (CNC) per verificare in modo oggettivo il raggiungimento della neutralità climatica nei distretti.
Caso Studio: L'applicazione di questi modelli a un distretto industriale di Benevento ha confermato la fattibilità del bilancio positivo grazie all'integrazione di fotovoltaico, eolico e tecnologie power-to-gas per l'idrogeno verde.
4. Comunità Energetiche (CER) e Mobilità Sostenibile (Task 1.4)
Le attività hanno esplorato la gestione avanzata delle CER integrando algoritmi di previsione e mobilità elettrica.
Solidarietà Sociale: Sviluppato un modello di ripartizione degli incentivi che riduce il divario di reddito per gli utenti in povertà energetica a soli 19-27 € annui.
Mobilità Integrata: Un sistema di car-sharing elettrico integrato in una CER ha mostrato una riduzione del consumo di energia primaria del 44,5% e delle emissioni di CO2 del 69,2% rispetto ai veicoli a combustione interna.
Intelligenza Artificiale: Il modello di Machine Learning CatBoost ha raggiunto un'accuratezza previsionale dei consumi del 90,18% (R2), ottimale per la gestione in tempo reale della comunità.
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Deliverables e Prodotti della Ricerca
I risultati sono stati formalizzati in quattro relazioni tecniche (Deliverables D1.1, D1.2, D1.3, D1.4) e ampiamente diffusi attraverso la comunità scientifica. I deliverable sono scaricabili ai seguenti link: