Energy poverty assessment and structural mitigation: microdata-based analysis and public policy evaluation for Italy

The objective of this thesis work is to develop an integrated, microdata-driven framework to evaluate the socio-economic and technical dimensions of energy poverty in Italy. To solve the usual separation between household economic vulnerability and building efficiency in literature, a multi-step methodology is introduced. Annual monetary energy expenditures from the EU-SILC database are firstly converted into energy consumption, and then to non-renewable primary energy to get proxy energy classes of dwellings. Subsequently, a data-driven socio-demographic taxonomy is developed to classify households into nine distinct classes capturing specific vulnerabilities across family structures. These dimensions are coupled at an aggregate level with the Energy Consumption of Households (ECH) census to map physical building deficiencies. Projected to a contemporary 2025 landscape under price volatility constraints, the predictive analysis evaluates national and regional energy poverty incidence across three complementary metrics (the ten percent rule, the double-median rule, and the LIHC variant), revealing that 2.97 million households are simultaneously energy-poor under the double-median framework and trapped in low-efficiency dwellings. Finally, a simulation framework applies a Minimum-Sufficient-Package (MSP) algorithm to model a 25-year fiscal evaluation, comparing perpetual income support (OPEX) against targeted structural retrofits (CAPEX). The empirical results demonstrate that an Insulation Only strategy achieves a 61.8\% structural eradication rate and saves the public budget 14.24 billion euros over the baseline subsidy scheme, with the discounted payback compressing from 19 to 12 years under centralized procurement efficiencies, and further to 18 years for the full Insulation and Photovoltaic package under climate economics parameters, proving structural retrofits to be a highly sustainable pathway for the permanent eradication of residential energy vulnerability.

L'obiettivo di questo lavoro di tesi è lo sviluppo di un framework integrato basato su microdati per valutare le dimensioni socio-economiche e tecniche della povertà energetica in Italia. Al fine di superare il tradizionale isolamento presente in letteratura tra la vulnerabilità economica delle famiglie e l'efficienza degli edifici, viene introdotta una metodologia multi-stadio. In primo luogo, le spese energetiche monetarie annuali estratte dal database EU-SILC vengono convertite in consumi energetici e in energia primaria non rinnovabile, consentendo di derivare classi energetiche proxy operative, successivamente confrontate e validate con i dati catastali regionali. Parallelamente, viene sviluppata una tassonomia socio-demografica automatizzata per classificare i nuclei familiari in nove distinte tipologie, capaci di intercettare le specifiche vulnerabilità intrinseche alle diverse strutture familiari. Queste dimensioni vengono poi accoppiate a livello aggregato con i dati censuari sui Consumi Energetici delle Famiglie (ECH) per mappare le carenze fisiche degli edifici. Proiettata sullo scenario contemporaneo del 2025 e sottoposta ai vincoli della volatilità dei prezzi, l'analisi predittiva valuta l'incidenza della povertà energetica a livello nazionale e regionale attraverso tre metriche complementari, ovvero la regola del dieci per cento, la regola del doppio mediano e la variante LIHC, rivelando che 2,97 milioni di famiglie si trovano simultaneamente in condizioni di povertà energetica secondo il framework del doppio mediano e intrappolate in abitazioni a bassa efficienza. Infine, un modello di simulazione applica un algoritmo di pacchetto minimo sufficiente (MSP) per condurre una valutazione fiscale su un orizzonte temporale di 25 anni, confrontando una misura di sostegno al reddito perpetua (OPEX) con interventi di riqualificazione strutturale mirati (CAPEX). I risultati empirici dimostrano che una strategia basata sul solo isolamento termico consente di raggiungere un tasso di eradicazione strutturale del 61,8\% e genera un risparmio per il bilancio pubblico di 14,24 miliardi di euro rispetto allo schema di sussidi di base; inoltre, il tempo di ammortamento attualizzato si riduce da 19 a 12 anni grazie alle efficienze derivanti da appalti centralizzati, assestandosi a 18 anni nel caso del pacchetto completo che integra isolamento e impianto fotovoltaico sotto i parametri dell'economia del clima, dimostrando come la riqualificazione strutturale rappresenti una via altamente sostenibile per l'eradicazione permanente della vulnerabilità energetica residenziale.