Installazione di circa 600 milioni di pompe di calore che coprono il 20% del fabbisogno termico degli edifici richiesto al 2030

Nov 11, 2023

Rapporto sulla tecnologia

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IEA (2022), Installazione di circa 600 milioni di pompe di calore che coprono il 20% del fabbisogno di riscaldamento degli edifici richiesto entro il 2030, IEA, Parigi https://www.iea.org/reports/installation-of-about-600-million-heat- pompe-che-coprono-20-fabbisogni-di-riscaldamento-degli-edifici-richiesti-entro-2030, Licenza: CC BY 4.0

Questa analisi fa parte di una serie del nostro nuovo rapporto, Percorsi tecnologici e di innovazione per edifici a zero emissioni di carbonio entro il 2030, e fornisce la visione strategica degli esperti dei Programmi di collaborazione tecnologica (TCP) dell'IEA su come contribuire a raggiungere alcuni degli obiettivi le tappe fondamentali a breve termine di maggior impatto per il settore edilizio delineate nella tabella di marcia Net Zero entro il 2050 dell'IEA; il titolo di ogni rapporto riflette una di queste pietre miliari. Scopri di più sul rapporto ed esplora i TCP.

Le pompe di calore elettriche ad alta efficienza sono la tecnologia principale che consente di ridurre le emissioni derivanti dal riscaldamento nel settore edilizio nello scenario Net Zero Emissions entro il 2050 (scenario NZE). Il numero di pompe di calore installate a livello globale passerà da 180 milioni nel 2020 a circa 600 milioni nel 2030. Almeno tre volte più efficienti delle tradizionali caldaie a combustibile fossile, si prevede che l’installazione di pompe di calore nei singoli edifici aumenterà dagli attuali 1,5 milioni al mese a circa 5 milioni entro il 2030.

Il rapido incremento delle pompe di calore facilita la completa eliminazione delle nuove caldaie a combustibili fossili entro il 2025, una pietra miliare nello scenario NZE. Le pompe di calore in combinazione con l’accumulo di energia possono assorbire le fluttuazioni nella generazione variabile di fonti rinnovabili, il che consentirà di produrre circa il 40% dell’elettricità da energia solare fotovoltaica ed eolica entro il 2030. La ristrutturazione del patrimonio edilizio esistente al livello zero-carbon-ready consente inoltre alle pompe di calore di funzionare in modo ancora più efficiente in questo segmento.

Le pompe di calore sono molto più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ad altre tecnologie edilizie rinnovabili e convenzionali, comprese le caldaie a idrogeno e biomassa a basse emissioni. Una volta installata e utilizzata correttamente, un’unità di elettricità utilizzata da una pompa di calore fornisce in media da tre a cinque unità di calore durante la stagione di riscaldamento. Al contrario, un’unità di elettricità utilizzata da un elettrolizzatore per produrre idrogeno, che viene poi bruciato, produce 0,6-0,8 unità di calore. Il rendimento di una caldaia a biomassa ad alto rendimento è di circa 0,9 unità. L’efficienza delle pompe di calore è aumentata costantemente negli ultimi decenni grazie alla ricerca, alla concorrenza, agli standard minimi di prestazione di efficienza (MEPS) e ai sistemi di etichettatura energetica. Inoltre, le pompe di calore sono fornitori multiservizi poiché possono soddisfare le esigenze di riscaldamento, raffreddamento e deumidificazione. Diversi tipi di pompe di calore si adattano a diverse applicazioni e regioni. Esistono pompe di calore aria-aria, aria-acqua, acqua calda e geotermica. Una progettazione migliorata può migliorarne ulteriormente l’efficienza. Ad esempio, l’efficienza energetica stagionale può raggiungere dal 500% al 1000% negli edifici commerciali sia per la domanda di riscaldamento che per quella di raffreddamento.

Le pompe di calore possono anche contribuire a raggiungere gli obiettivi nazionali relativi alla quota di energia rinnovabile nel mix. Se abbinati al fotovoltaico integrato negli edifici o alimentati con elettricità rinnovabile off-site, rappresentano una soluzione completamente rinnovabile, rendendo l’elettrificazione una leva importante per eliminare gradualmente i combustibili fossili. Le pompe di calore possono già essere integrate a livello distrettuale e urbano. Termostati intelligenti e controlli attivi possono liberare il loro potenziale di risposta dal lato della domanda e contribuire a raggiungere quote più elevate di energie rinnovabili variabili nella rete.

In diverse regioni, le pompe di calore detengono già una quota di mercato considerevole grazie ai loro vantaggiosi costi totali del ciclo di vita, soprattutto nei paesi nordici dell'Europa (ad esempio Norvegia, Svezia, Danimarca e Finlandia), ma anche in Francia. In Svezia, il 29% del fabbisogno di riscaldamento negli edifici è coperto da pompe di calore e la cifra corrispondente per la Finlandia è del 15%. In altre regioni (ad esempio parti degli Stati Uniti e del Giappone), le pompe di calore rappresentano già un'ampia quota dei mercati del riscaldamento poiché possono soddisfare anche la domanda di raffreddamento. In Giappone, un condizionatore d’aria reversibile è solitamente l’unico apparecchio per il riscaldamento degli ambienti a causa della moderata domanda di riscaldamento rispetto alle esigenze di raffreddamento. Negli Stati Uniti, circa il 40% delle nuove case unifamiliari sono riscaldate da pompe di calore. In questi paesi, il mercato e le catene del valore sono ben sviluppati e la consapevolezza e l’accettazione da parte degli utenti finali sono entrambe elevate. In molti altri paesi, la quota di mercato è significativa per le case di nuova costruzione perché le pompe di calore sono spesso l’opzione migliore per soddisfare gli standard di prestazione energetica stabiliti dalle nuove normative edilizie.