Lo sviluppo sostenibile nei progetti di edilizia sanitaria: il risparmio energetico come fonte primaria di energia

(tratto da “Hospital & Public Health” n.3, Settembre-dicembre 2009)

“La realizzazione di impianti di trigenerazione in tre ospedali marchigiani utilizzando finanziamenti europei”

Inquadramento delle problematiche

Negli ultimi anni la promozione di una cultura del risparmio energetico, ha assunto un rilievo particolare anche in conseguenza del forte innalzamento dei costi delle fonti energetiche. D’altra parte lo stesso concetto di risparmio energetico può essere considerato a pieno titolo alla stregua di una vera fonte rinnovabile a disposizione dei cittadini.

E’ indiscutibile che un uso razionale dell’energia costituisca la strada da seguire per massimizzare i risparmi energetici e ridurre i costi operativi.

E’ d’altronde innegabile che l’energia sia l’elemento essenziale per la funzionalità delle strutture sanitarie e per questo deve essere costantemente misurata e tenuta sotto controllo nei suoi aspetti tecnici, manutentivi, economico-finanziari, tariffari ed amministrativi. Gli ospedali e le strutture sanitarie in genere sono veri e propri laboratori energetici nei quali le fonti di energia – elettrica, termica e meccanica -si intersecano ed interagiscono tra loro e con l’utenza per offrire un servizio il più possibile sicuro affidabile e continuo. Queste strutture sono molto energivore e pertanto è fondamentale avere particolare attenzione agli sprechi energetici.

Da studi effettuati a livello nazionale risulta che nel nostro paese gli edifici, di cui una quota non trascurabile è pubblica, rappresentano oltre il 40% dei consumi energetici e circa il 45% delle emissioni di gas serra. Tra loro quelli con destinazione sanitaria sono circa 1600 tra Istituti di cura pubblici e privati (Fonte Istat).

Su queste strutture è necessario quindi concentrare l’attenzione per migliorare l’efficienza energetica e promuovere le fonti rinnovabili come opportunità per le strutture sanitarie di autoprodurre energia, di favorire il risparmio energetico e contribuire alla riduzione dei gas serra in atmosfera.

Generalmente l’approvvigionamento di energia nelle sue diverse forme ed esigenze, avviene da sorgenti separate: rete elettrica pubblica, generatori di calore a combustione o a pompa di calore, macchine a compressione elettriche per il freddo, etc. Tutto ciò comporta una ridotta efficienza, in quanto tali impianti traducono solo una piccola quantità di energia primaria in energia utile, disperdendo nell’ambiente circostante il resto dell’energia termica.

E’ del tutto evidente che la necessità del contenimento dei costi di gestione energetica degli impianti nelle strutture pubbliche risponde anche al principio di limitare la spesa del denaro pubblico tramite l’ottimizzazione del suo impiego, regola che dovrebbe guidare qualunque buona amministrazione.

In questa ottica è fondamentale intaccare “la struttura del consumo stesso di energia” giungendo così a modificare le “sorgenti generatrici dei suoi costi”. Solo operando in questo modo si potranno liberare risorse che, reinserite in maniera virtuosa nel circuito di spesa, condurranno ad un miglioramento complessivo del sistema “energetico” delle aziende sanitarie.

I presupposti dell’iniziativa

L’evoluzione della spesa sanitaria, anche per la componente relativa ai costi di gestione, ha accelerato il bisogno di ottimizzare l’impiego delle risorse destinate ad investimenti (purtroppo sempre più limitate) al fine di concentrarle in iniziative con impatto sulla struttura dei costi.

Su questo fronte l’Azienda Sanitaria Unica Regionale – Marche (costituita con Legge Regionale nel luglio 2003 e divenuta operativa nel gennaio 2006) si è notevolmente impegnata procedendo ad una programmazione di investimenti sul fronte della produzione di energia, utilizzando sistemi di trigenerazione che si adattano bene, con la produzione combinata di energia elettrica e calore/freddo da un’unica sorgente di energia, alla distribuzione dei consumi energetici degli immobili sanitari ed ospedalieri in particolare.

Tali sistemi inoltre, grazie alla loro efficienza, consentono una riduzione dei consumi e quindi contribuiscono anche alla salvaguardia dell’ambiente. Tale contributo è decisivo soprattutto quando gli impianti sono alimentati con il gas metano. I vantaggi presentati dal metano vanno valutati in termini di disponibilità immediata e continua al punto di utilizzo, facilità di combustione, assenza di composti solforati nei prodotti della combustione, minore contributo all’effetto serra, assenza di serbatoi di stoccaggio e quindi minor occupazione di aree per impianti produttivi oltre alla ridotta manutenzione e maggiore durata degli impianti.

La regione inoltre già nel febbraio 2005 aveva approvato il Piano Energetico Ambientale Regionale (PEAR) i cui assi fondanti erano costituiti da:

• risparmio energetico
• impiego di energie rinnovabili
• generazione di energia distribuita
• cogenerazione

Su tale linea ha proseguito finalizzando una linea di finanziamenti europei ad interventi destinati a favorire l’efficienza energetica e lo sviluppo delle fonti rinnovabili tramite l’introduzione di impianti tecnologici per la riduzione delle emissioni climalteranti, in linea con quanto stabilito dal Protocollo di Kyoto (DOC.U.P Ob2 – Marche – anni 2000/2006.  Asse 2 – “Rete ecologica e riqualificazione territoriale”. MISURA 2.8 “Ottimizzazione del sistema energetico e sviluppo delle fonti rinnovabili”).

In questa situazione si è maturata l’iniziativa, frutto di una stretta collaborazione tra le strutture regionali e le strutture aziendali di direzione (Area Patrimonio e Nuove Opere).

Il finanziamento dell’iniziativa

Il finanziamento dell’iniziativa è avvenuto tramite l’utilizzo dei fondi previsti nella MISURA 2.8 “Ottimizzazione del sistema energetico e sviluppo delle fonti rinnovabili” dei fondi europei (assegnati con un Bando pubblico).

L’entità del contributo pubblico previsto da bando era pari al 75% del costo dell’investimento ammissibile a finanziamento (non tutte le voci di spesa erano previste finanziabili). L’unico vincolo previsto, per l’utilizzo di tali finanziamenti, era costituito dall’impossibilità di ricavare reddito diretto dall’investimento effettuato (eventuale vendita di energia in esubero, etc.).

Il bando per l’assegnazione di tali fondi si poneva come obiettivi un risparmio di energia da fonte fossile pari a 800 (TEP/anno), una diminuzione di emissioni di CO₂ pari a 1800 tCO₂/anno ed un aumento della percentuale di energia rinnovabile prodotta attualmente nella regione Marche.

Una simile struttura del finanziamento evidenziava sin da subito un’occasione unica in quanto per ogni 100 Euro di finanziamento proprio (ASUR) si sarebbero ottenuti investimenti complessivi per 400 Euro ed inoltre, con l’utilizzo di finanziamenti a fondo perduto, si sarebbe abbreviato notevolmente il “pay back” dell’iniziativa (tempo nel quale un flusso finanziario negativo è ripagato da flussi finanziari positivi). Ciò rendeva estremamente interessante l’iniziativa anche confrontando potenziali alternative fonti di finanziamento (mutui, alienazioni patrimoniali, leasing finanziari, etc).

I contenuti dell’iniziativa

L’iniziativa ha interessato tre strutture ospedaliere: l’ospedale di Rete di Urbino, l’ospedale di Rete di Fabriano, l’ospedale di Rete di San Severino.

Le tre strutture svolgono al loro interno tutte le attività ospedaliere e si pongono, nel panorama delle strutture ospedaliere, nella fascia degli ospedali medio/piccoli avendo rispettivamente 180 posti letto, 153 posti letto e 112 posti letto.

Dall’analisi dei consumi energetici delle strutture ospedaliere coinvolte nell’iniziativa, è scaturito che l’andamento è del tipo riportato nei grafici seguenti.

Fig. 1 – Fabbisogno Energia elettrica nel 2004 (singolo presidio)

Fig. 2 – Fabbisogno Energia termica – media anni 2003 – 2004 (singolo presidio)

Fig. 3 – Fabbisogno Energia frigorifera nel 2004 (singolo presidio)

La tipologia dei consumi ed il loro andamento ha confermato la scelta di realizzare impianti di trigenerazione la cui istallazione prevedeva di modificare le curve di approvvigionamento energetico secondo gli schemi seguenti.

Fig. 4 – Energia elettrica assorbita dal Presidio Ospedaliero

Fig. 5 – Energia termica assorbita dal Presidio Ospedaliero, come somma di autoproduzione e integrazione.

Fig. 6 – Energia frigorifera assorbita dal Presidio Ospedaliero, come somma di frigoassorbimento e produzione con i gruppi frigoriferi esistenti.

L’analisi condotta confermava fortemente, quindi, l’opportunità dell’utilizzo di impianti di trigenerazione, che sfruttano il recupero di una quota di energia termica dai circuiti dell’acqua e dell’olio motore e dai gas di scarico del cogeneratore dedicato alla produzione di energia elettrica. L’energia termica recuperata può così essere utilizzata in inverno per il riscaldamento invernale del complesso ospedaliero, e per la produzione di acqua calda sanitaria. Nel periodo estivo il recupero di energia termica è invece utilizzata, oltre che per il fabbisogno di acqua calda sanitaria, per l’alimentazione di gruppi frigoriferi ad assorbimento. Tali sistemi hanno, inoltre, un rendimento globale superiore a quello di un impianto che produce un solo tipo di energia; esso infatti aumenta sensibilmente ottenendo un risparmio energetico che arriva anche a superare il 60%.

Fig. 7 – Schema del flusso energetico in un impianto di trigenerazione

Le caratteristiche principali degli interventi realizzati possono essere sinteticamente così ricapitolati

Tali interventi hanno comportato dei costi di investimento complessivi (lavori e somme a disposizione) che sono riassunti nella tabella seguente. Occorre in ogni caso precisare che i lavori realizzati hanno comportato il coinvolgimento non solo delle parti di impianto strettamente connesse alla trigenerazione, in quanto si sono dovute realizzare delle modifiche sia alla parte delle centrali termiche esistenti, sia alla parte frigorifera con l’inserimento di assorbitori.

Il risparmio energetico prodotto da interventi di questo tipo è la risultante della differenza tra le quantità di energia effettivamente consumata dall’impianto in oggetto e quella bruciata per la produzione di sola energia termica/freddo e di sola energia elettrica. Su tale base si sono quindi valutati, assumendo un costo del petrolio a 70 $/barile, i seguenti risparmi economici

Conclusioni

L’iniziativa illustrata dimostra che, in una realtà complessa come quella ospedaliera, l’installazione e la gestione ottimizzata di una sezione cogenerativa abbinata ad un gruppo frigorifero ad assorbimento, può consentire un notevole risparmio di energia primaria, con conseguente risparmio economico, tale da permettere il recupero dell’investimento iniziale in tempi brevissimi.

Questo tipo di investimenti innesca quindi un ciclo virtuoso di produzione di reddito che permette di liberare risorse utili per sviluppare nuovi investimenti nel settore del risparmio energetico. In questo modo si riesce ad incidere “strutturalmente” sulla generazione dei costi di gestione legati ai consumi energetici.

⁽¹⁾ L’ASUR Marche è stata istituita con legge regionale n.13 del 2003 ed ha accorpato in un’unica azienda sanitaria le 13 Aziende Sanitarie Locali precedentemente presenti sul territorio regionale.

Un ringraziamento ai colleghi Ing. Rodolfo Cascioli, Ing. Alessandro Santini, Geom. Marco Sabbatini i quali, ricoprendo la funzione di Responsabile Unico del Procedimento, hanno permesso con la loro professionalità la realizzazione dell’iniziativa nei tempi e nei costi previsti inizialmente.

SINTESI DELL’ARTICOLO

 E’ indiscutibile che un uso razionale dell’energia costituisce la strada da seguire per massimizzare i risparmi energetici e ridurre i costi operativi. D’altra parte nell’ambito delle strutture sanitarie, che sono molto energivore, è innegabile che l’energia sia l’elemento essenziale per la loro funzionalità ed è quindi fondamentale avere particolare attenzione agli sprechi energetici. Su questo fronte l’Azienda Sanitaria Unica Regionale – Marche si è notevolmente impegnata procedendo ad investimenti sul fronte della produzione di energia, utilizzando sistemi di trigenerazione che si adattano bene alla distribuzione dei consumi energetici degli immobili sanitari ed ospedalieri in particolare. L’investimento ha utilizzato fondi europei assegnati dalla regione Marche con un bando che prevedeva un contributo a fondo perduto del 75%.

Nell’articolo si evidenzia che questo tipo di investimenti innescano un ciclo virtuoso di produzione di reddito che permette di liberare risorse utili per sviluppare nuovi investimenti nel settore del risparmio energetico. In questo modo, oltre alla diminuzione delle emissioni climalteranti in linea con gli accordi di Kyoto, si riesce ad incidere “strutturalmente” sulla generazione dei costi di gestione legati ai consumi energetici.