Evaluating industrial waste heat for district heating in Italy using Python

This thesis proposes a Python-based tool to evaluate the potential of industrial waste heat for district heating in Italy. Using CO2 emissions data from different industrial sectors, the study calculates the recoverable waste heat and its economic feasibility. The research includes a full sensitivity analysis on seasonal storage and heat pumps coefficient of performance (COP). Main results show that heat recovery is very sensitive to COP of heat pumps, with a big cost reduction when supply temperature is decreased. Seasonal storage economic viability is also evaluated, showing the big impact of fuel and CO2 prices on the optimal storage capacity. The results provide a framework to optimize industrial waste heat use in district heating networks, for energy efficiency and sustainability.

Questa tesi propone uno strumento basato su Python per valutare il potenziale del calore di scarto industriale per il teleriscaldamento in Italia. Utilizzando i dati sulle emissioni di CO2 provenienti da diversi settori industriali, lo studio calcola il calore di scarto recuperabile e la sua fattibilità economica. La ricerca include un'analisi completa di sensibilità sullo stoccaggio stagionale e sul coefficiente di prestazione (COP) delle pompe di calore. I risultati principali mostrano che il recupero del calore è molto sensibile al COP delle pompe di calore, con una grande riduzione dei costi quando la temperatura di fornitura viene ridotta. È stata inoltre valutata la fattibilità economica dello stoccaggio stagionale, evidenziando il grande impatto dei prezzi del carburante e della CO2 sulla capacità di stoccaggio ottimale. I risultati forniscono un quadro per ottimizzare l'uso del calore di scarto industriale nelle reti di teleriscaldamento, per l'efficienza energetica e la sostenibilità.