L’accoppiata perfetta: pompe di calore e fotovoltaico su tetto

Un articolo di QualEnergia.it ci ricorda quanto sia vantaggiosa l’installazione combinata di pompa di calore e fotovoltaico: l’accoppiata perfetta!

Una stima della spesa per bollette elettriche e per la climatizzazione delle famiglie di Germania, Spagna e Italia nel 2022 a seconda del loro sistema energetico. SolarPower Europe valuta costi e risparmi.

«Come il cacio sui maccheroni», potremmo sintetizzare così con una metafora gastronomica, su quanto bene si sposino le pompe di calore (PdC), con la generazione elettrica solare sul tetto.

Una sintesi che possiamo dedurre dal rapporto dell’associazione SolarPower Europe (SPE), che rappresenta a Bruxelles gli interessi di 280 imprese della filiera fotovoltaica europea (vedi allegato in basso).

L’idea era quella di capire se il crescente uso di PdC stia mantenendo le promesse di costituire per l’utente medio che le acquista una fonte di risparmio sui costi energetici (oltre che di riduzione delle emissioni), a conferma dei tanti ottimi risultati finora analizzati (vedi ad esempio Pompe di calore per climatizzare condomini in ristrutturazione).

Così gli analisti di SPE hanno valutato le spese per le bollette elettriche e per la climatizzazione delle famiglie di tre nazioni, Germania, Spagna e Italia, durante l’annus horribilis dell’energia, il 2022, nel caso avessero una caldaia a gas (la situazione in cui si trova il 74% degli europei) oppure una PdC+FV, combinazione che si configura sempre di più come l’unica vera alternativa al bruciare combustibili per scaldarsi.

PdC e FV domestico hanno vissuto nel 2022 un vero boom in questi tre paesi: l’installazione di fotovoltaico sui tetti delle abitazioni rispetto al 2021 è cresciuta del 9% in Germania, del 106% in Spagna e, addirittura, del 204% in Italia. Un po’ meno eclatante la crescita delle PdC nelle stesse tre nazioni, rispettivamente, +53%, +21% e +37%.

In tutta Europa il solare FV nel 2022 ha registrato un incremento di 40 GW (+47%), mentre le vendite di PdC hanno raggiunto i 2,4 milioni di unità (+42%), di cui 500mila in Italia, 161mila in Spagna e 362mila in Germania.

Nel rapporto i consumi medi delle famiglie considerati nei tre paesi sono stati stimati in circa 15.000 kWh termici e circa 4.200 kWh elettrici l’anno, come indicato dagli enti europei che si occupano di questi settori (per noi italiani forse è un valore medio troppo alto, dato che siamo intorno ai 7.700 kWh termici, come consumo domestico di gas, e 3.000 kWh elettrici).

Anche la potenza media del FV sul tetto è un po’ esagerata rispetto alla realtà: 8 kWp per la Germania, 7 kWp per Italia e Spagna.

Partendo da queste assunzioni, e dopo aver considerato le ore di insolazione media annua, i mercati elettrici e il clima dei diversi paesi, i ricercatori hanno concluso che:

Famiglie con sola caldaia a gas. Hanno speso in media in un anno:

Germania: circa 2.000 € per l’elettricità e 3.200 € per il gas.

Spagna: circa 1.200 € per l’elettricità e 2.100 € per il gas.

Italia: circa 1.800 € per l’elettricità e 2.500 € per il gas.

Famiglie con FV+PdC. Hanno speso in media in un anno:

Germania: circa 800 € per i consumi elettrici generali e 1.300 € per l’alimentazione della PdC

Spagna: circa 0 € per i consumi elettrici generali e 500 € per l’alimentazione della PdC.

Italia: circa 0 € per i consumi elettrici generali e 1.000 € per l’alimentazione della PdC.

Le spese pari a zero per l’elettricità generale si devono al fatto che, secondo i ricercatori, nei paesi mediterranei quelle sostenute in bolletta per questa parte dei consumi vengono sostanzialmente recuperate con lo Scambio sul Posto, mentre quelle aggiuntive dovute al funzionamento della PdC non riescono ad essere coperte interamente dall’autoproduzione solare + Scambio sul Posto, ma sono comunque molto più ridotte rispetto all’acquisto del gas.

Mentre la notevole differenza di spesa fra i due paesi mediterranei e la Germania si spiega chiaramente per motivi climatici, per quanto riguarda la differenza fra Italia e Spagna, oltre al fatto che gran parte della popolazione italiana vive nel più freddo nord, va anche considerato che il costo medio del kWh termico ed elettrico nel nostro paese è aumentato nel 2022 più che in Spagna, che aveva fissato un cap al costo di gas ed energia elettrica e ha una quota maggiore di fonti rinnovabili nel suo mix elettrico.

Quali risparmi stimati nel 2022?

Fatti i conti, in sintesi, si può affermare che la presenza di un sistema FV e PdC ha consentito di diminuire le spese del 2022 per l’energia del 59% in Germania, dell’84% in Spagna e del 77% in Italia, rispetto a coloro che potevano contare solo su una caldaia alimentata a metano.

Quali sono i conti invece per le famiglie che hanno solo un impianto fotovoltaico o solo una pompa di calore? Il rapporto di SolarPower Europe ha stimato anche queste situazioni.

Avere solo una PdC, che ha un costo significativo e richiede elevati consumi elettrici decisamente non conviene senza un impianto fotovoltaico. C’è ancora del risparmio rispetto all’uso della sola caldaia a gas, ma ben più ridotto: -32% sulle bollette in Germania, -28% in Spagna e appena -11% in Italia.

Avere almeno un impianto FV con la caldaia a gas risulta invece conveniente per i paesi mediterranei, mentre in Germania incide poco, perché lì il costo energetico più pesante arriva proprio dal riscaldamento: -22% di spese in bolletta in Germania, -40% in Spagna, e -64% in Italia.

Nel caso dell’accoppiata FV+caldaia a gas, i ricercatori suggeriscono anche una via economica per ridurre i consumi del combustibile: installare un serbatoio con resistenza elettrica dove accumulare acqua calda nelle ore in cui il FV produce. Questo serbatoio andrà poi ad alimentare la caldaia a gas che arriverà così a temperatura prima, tagliando un po’ i consumi.

Una sorta di PdC artificiosa, che però permette di aumentare i risparmi del 13% rispetto al solo FV, in Germania e Spagna, ma non in Italia, dove una buona remunerazione dello Scambio sul Posto fa sì che convenga immettere in rete l’elettricità solare generata in eccesso; quindi, solo l’elevato rendimento delle PdC (3-4 volte quella di una normale resistenza elettrica) rende conveniente usare il solare per riscaldamento e acqua calda, invece di cederla alla rete.

Il rapporto dà anche un’occhiata ai risparmi consentiti dal fotovoltaico rispetto al condizionamento estivo, che interessa solo Spagna e Italia; ad esempio, considerando il raffrescamento di due stanze, si ha un’ulteriore aggiunta al risparmio annuale del 9% in Italia e del 19% in Spagna.

Risparmi con prezzi energetici pre crisi

Quanto calcolato dagli analisti di SPE vale naturalmente nell’eccezionale situazione energetica del 2022, quando sono schizzati alle stelle i prezzi di gas ed elettricità. Ma cosa accadrebbe se i prezzi energetici tornassero “normali”? Le configurazioni impiantistiche FV+PdC converrebbe ancora?

Il rapporto risponde con lo scenario “New Normal”, in cui i prezzi energetici dei prossimi anni si riportano a quelli medi del 2021. In questo caso i risparmi totali annuali restano per la Germania del 33% nel caso solo di uso del FV e del 55% nell’ipotesi di avere FV+PdC.

Per la Spagna le spese diminuirebbero del 51% e del 74%, e per l’Italia del 51% e del 76%.

In pratica l’accoppiata FV+PdC consentirebbe, anche in questa ipotesi di rientro del caro energia, risparmi di circa 1.600 euro annui a famiglia.

Costi del sistema e rientro economico

E qui, come si dice, “casca l’asino”: un sistema FV+PdC (che spesso vuol dire anche lavori accessori per rendere utilizzabile il riscaldamento a bassa temperatura della PdC in case non predisposte), può costare intorno ai 25.000 euro, a cui vanno aggiunte manutenzione e riparazione guasti.

Il tempo di recupero dell’investimento è quindi piuttosto lungo. Vanno valutati i costi di interessi per prestiti bancari (in rialzo), ma anche la convenienza a pagare interamente e subito la spesa dell’impianto.

In Italia ad esempio i rientri dell’investimento possono andare dai 3 ai 15 anni.

Non volendo contare solo sui propri risparmi e sui prestiti, tenendo anche conto che queste tecnologie continueranno a costare sempre meno, il rapporto si chiude con un invito pressante ai governi a continuare a supportare ulteriori aumenti del costo della CO2 in modo da rendere sempre meno conveniente l’uso del gas, e a concedere agevolazioni fiscali che riducano di almeno il 50% il costo capitate degli impianti FV e delle PdC, così da invogliare sempre più persone ad installarle.

L’accoppiata PdC+FV sembra essere ad oggi la strada migliore e più concreta rispetto a soluzioni improbabili come le caldaie a idrogeno per eliminare dalle case europee i bruciatori a gas, con il loro carico di emissioni che alterano il clima e con i rischi di incidenti sempre più frequenti, sostituendole una volta per tutte con sola energia rinnovabile.