Renewable energy communities : the redevelopment of urban areas and redistribution of energy sources

With a view to raising human awareness of reducing carbon dioxide emissions, the objective of this paper is to study the European law on renewable energy sharing (RED II) and the method of its transposition by the Italian state in the RILANCIO decree (13 May 2020). In this way it was possible to investigate new production and distribution systems that will characterize the energy market in the future with the aim of achieving the Paris agreements and the Kyoto protocol towards global decarbonization. Through the analysis and study of the law it was possible to highlight the setting of new user systems that act as the basis of the new process of production and consumption. In this new reality, the citizen and end customer actively participate in the production and localized consumption of energy: the figure of the prosumer, producer and consumer of energy, is thus born and the energy that each of them produces and consumes is incentivized. On this basis of localized sharing of renewable energy, Energy Communities and Collective Self-Consumption are based, allowing a community to participate in producing and consuming energy, avoiding grid charges and losses that affect final costs and above all CO2 emissions. The study not only gives a basic idea of how “Renewable Energy Communities” (it will be named also RECs from now on) can be developed, but also provides an idea of integrated design based not only on sharing and producing energy but above all on reducing the consumption and needs of individual buildings. The aim is to create a design strand that allows whole neighbourhoods to be redeveloped into large renewable energy communities. The methods described in this work highlight the goal of electrifying buildings, using ventilated wall insulation methods, electric compression heat generators (heat pumps) powered by photovoltaic panels. In order to demonstrate this, two case studies were taken into account that were in the process of being realized by exploiting the incentives of the "Superbonus 110" in order to demonstrate not only the reduction of requirements but also the economic feasibility of energy requalification. Subsequently, it was possible to simulate an energy balance to size the storage batteries and energy sharing within a building that benefits from the cumulative self-consumption. The analysed case studies show how an integrated design process can create interesting and economically feasible solutions for all by exploiting the available incentives.

Nell'ottica della sensibilizzazione dell'uomo alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica, l'obiettivo di questo lavoro è quello di studiare la legge europea sulla condivisione delle energie rinnovabili (RED II) e le modalità del suo recepimento da parte dello stato italiano nel decreto RILANCIO (13 maggio 2020). In questo modo è stato possibile indagare i nuovi sistemi di produzione e distribuzione che caratterizzeranno il mercato dell'energia in futuro, con l'obiettivo di raggiungere gli accordi di Parigi e il protocollo di Kyoto verso la decarbonizzazione globale. Attraverso l'analisi e lo studio della legge è stato possibile evidenziare l'impostazione di nuovi sistemi di utenza che fanno da base al nuovo processo di produzione e consumo. In questa nuova realtà, il cittadino e il cliente finale partecipano attivamente alla produzione e al consumo localizzato di energia: nasce così la figura del prosumer, produttore e consumatore di energia, e viene incentivata l'energia che ognuno di loro produce e consuma. Su questa base di condivisione localizzata di energia rinnovabile, si basano le Comunità Energetiche e l'Autoconsumo Collettivo, che permettono ad una comunità di partecipare alla produzione e al consumo di energia, evitando gli oneri di rete e le perdite che incidono sui costi finali e soprattutto sulle emissioni di CO2. Lo studio non solo dà un'idea di base di come possano essere sviluppate le "Comunità Energetiche Rinnovabili" (d'ora in poi saranno chiamate anche CER), ma fornisce anche un'idea di progettazione integrata basata non solo sulla condivisione e produzione di energia ma soprattutto sulla riduzione dei consumi e dei fabbisogni dei singoli edifici. L'obiettivo è quello di creare un filone progettuale che permetta di riqualificare interi quartieri in grandi comunità ad energia rinnovabile. I metodi descritti nel lavoro evidenziano l'obiettivo di elettrificare gli edifici, utilizzando metodi di isolamento a parete ventilata, generatori di calore a compressione elettrica (pompe di calore) alimentati da pannelli fotovoltaici. Per dimostrare ciò sono stati presi in considerazione due casi studio in fase di realizzazione sfruttando gli incentivi del "Superbonus 110" per dimostrare non solo la riduzione del fabbisogno ma anche la fattibilità economica della riqualificazione energetica. Successivamente, è stato possibile simulare un bilancio energetico per dimensionare le batterie di accumulo e la condivisione dell'energia all'interno di un edificio che beneficia dell'autoconsumo cumulativo. I casi di studio analizzati mostrano come un processo di progettazione integrata possa creare soluzioni interessanti ed economicamente fattibili per tutti, sfruttando gli incentivi disponibili.