(formazione) Zero Energy Districts: uno sguardo verso il futuro

I distretti ad energia zero (ZED, o “Zero Energy Districts”) rappresentano una via cruciale verso l’ottimizzazione dell’efficienza energetica del settore delle costruzioni, considerando i benefici ambientali ed economici che possono comportare ed essendo progettati e costruiti per massimizzare l’efficienza energetica e lo sfruttamento di fonti rinnovabili ad una scala più ampia rispetto a quella dell’edificio singolo. Ad oggi, il tema degli nZEB (“nearly Zero Energy Buildings” o “edifici ad energia quasi zero”), ossia edifici ad altissima prestazione energetica il cui fabbisogno energetico (molto basso o quasi nullo) deve essere coperto in misura significativa da energia proveniente da fonti rinnovabili (prodotta in loco o nelle vicinanze), è quello su cui si sono focalizzati i maggiori interessi e ricerche. Ciò a seguito del recepimento delle Direttive 2010/31/UE (Energy Performance of Buildings Directive, EPBD) e 2012/27/UE (Energy Efficiency Directive), con le quali la legislazione europea ha fornito un quadro generale di obiettivi in termini di performance degli edifici ed efficienza energetica, affidando la definizione delle modalità per il loro raggiungimento ed attuazione direttamente agli stati membri. Più in dettaglio, un edificio può essere considerato nZEB se il suo fabbisogno energetico è sufficientemente basso da comportare un bilancio netto annuale (ma soprattutto su base mensile) consumo/generazione nullo grazie all’uso di fonti di energia rinnovabile. Affinché ciò si possa realizzare, le condizioni imprescindibili sono pertanto una domanda di energia per il suo esercizio ridotta e una contemporanea produzione in sito di energia da fonti rinnovabili. Sebbene in linea teorica il concetto appaia estremamente semplice ed intuitivo, i limiti (“system boundary”) rispetto ai quali calcolare tale bilancio energetico non sono ancora chiaramente definiti. Questo aspetto concerne anche la “provenienza” della produzione energetica da fonti rinnovabili o delle risorse rinnovabili stesse, dove occorre valutare se sia possibile considerare ai fini della valutazione dei consumi di un edificio eventuali centrali di conversione energetica basate su fonti rinnovabili (idroelettrico, eolico, etc.), anche presenti “on-site”, ma non strettamente appartenenti all’edificio. 
La definizione di nZEB della Direttiva 31/2010/UE prevede espressamente tale possibilità, senza tuttavia definire con particolare chiarezza e in modo univoco i limiti e/o l’estensione dell’area da considerare. Focalizzandosi maggiormente sul significato di "zero", sono diffuse e ormai riconosciute le due seguenti definizioni:
- Net-Zero Energy Building: edifici che annualmente risultano neutrali, ossia vendono tanta energia alla rete quanta ne acquistano. Non hanno quindi bisogno di combustibile fossile per il riscaldamento, il raffrescamento, l'illuminazione, sebbene talvolta prelevino energia dalla rete. 
- Zero Carbon Building: edifici che annualmente non utilizzano energia proveniente da fonti che generano emissioni di anidride carbonica. Essi nell'arco dell'anno sono da considerarsi carbon neutral o carbon positive nel senso che producono una quantità di energia priva di emissioni di CO2 sufficiente per il loro funzionamento. Questi edifici si differenziano dai precedenti perché possono usare l'elettricità prodotta da fonti prive di emissioni di CO2 come l'eolico, il fotovoltaico che non sono integrate nell'edificio o nel lotto di costruzione.
Da queste prime osservazioni emerge come sia ancora lontano il momento in cui si potrà avere una visione unica sul tema degli edifici a consumo energetico zero, dove si fa tipicamente riferimento all'energia primaria. Quest’ultimo indicatore, consente di confrontare e sommare più flussi o vettori energetici di natura differente relazionando grandezze solo dimensionalmente simili. 
A tal riguardo, gli nZEB possono essere ulteriormente classificati in base alla connessione alle reti energetiche pubbliche in: grid connected: sono edifici connessi a una rete energetica (elettrica o termica) in grado di produrre, tramite le fonti rinnovabili ivi installate, l'energia necessaria al loro funzionamento; in caso di produzione eccedente essi possono venderla alla rete e, in caso di necessità, acquistarla da quest'ultima; off grid: sono edifici autonomi, non connessi con alcuna rete energetica, che necessitano dell'installazione di sistemi di accumulo dell'energia, quali batterie per l'energia elettrica o serbatoi di accumulo per quella termica. 

Autori: Enrico Sergio Mazzucchelli, Laura Baroni
L'articolo completo su Modulo 407/2017