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Illuminazione pubblica: presentazione di alcune ipotesi di lavoro Esperienze e prospettive
Arch. Massimo Bastiani
Roma, 19 novembre 2010
Quarta Sottocommissione
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Il settore dell’illuminazione comporta, in Italia, un consumo totale di energia elettrica pari a circa 50,8 TWh/anno, dei quali 6,1 TWh/anno sono utilizzati per l’illuminazione pubblica.
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Tali dati, rapportati al totale dei consumi annuali di energia elettrica (309,8 TWh), indicano che l’illuminazione in generale ne costituisce il 16,4% mentre l’illuminazione pubblica il 12,6% .
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Si stima che interventi di efficientamento energetico nel settore dell’illuminazione (pubblica - industriale e residenziale) potrebbero comportare una riduzione del 30-40% degli attuali consumi, passando da un totale di 50,8 TWh/anno di energia elettrica consumata a circa un totale di 35,2 TWh/anno.
L’incidenza del settore “illuminazione” sul totale del consumo nazionale di energia elettrica scenderebbe dunque dal 16,4% all’11,3%. Appare evidente il vantaggio che ne deriverebbe per l’intero sistema Paese, sia in termini di energia risparmiata sia in termini di CO2 non emessa in atmosfera (fonte ENEA).
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Con il tema dell “illuminazione pubblica” si affrontano svariati aspetti e vari settori
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Il settore dell’illuminazione pubblica appare un settore dotato di un alto potenziale di risparmio energetico e predisposto all’integrazione delle rinnovabili grazie anche alla presenza sul mercato di numerose tecnologie innovative e potenzialità di sviluppo della ricerca.
L’illuminazione pubblica costituisce oggi una delle maggiori voci della spesa energetica degli Enti pubblici italiani che gestiscono questi servizi, interventi di efficientamento e uso delle rinnovabili consentirebbero loro di ridurre drasticamente i consumi di energia elettrica e la conseguente voce di spesa energetica.
Tali opzioni diventano ancora più necessarie in zone non servite dalla rete elettrica
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La proposizione di un sistema innovativo per l’illuminazione pubblica di aree non servite direttamente dalla rete elettrica nazionale può basarsi sull’integrazione di tre criteri base:
• scelta della fonte energetica (energie rinnovabili ER):• tecnologia illuminotecnica;• integrazione tecnologica (eco-design).
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Scelta della fonte energetica
I lampioni autoalimentati consentono di creare, in zone non elettrificate, una rete di illuminazione che sfrutta l'energia solare (o ibrida), in alternativa alla alimentazione di rete a 220 V consentendo una veloce installazione di punti luce ed una grande versatilità nella realizzazione degli impianti di illuminazione stradale. Il lampione stradale, autoalimentato con sistema fotovoltaico, è particolarmente indicato ad illuminare strade in zone rurali e/o periferiche.Il sistema di illuminazione solare:• Non ha bisogno di energia elettrica di rete, quindi ogni palo è autonomo e non ha alcun collegamento fisico con gli altri.• L'energia è ricavata esclusivamente dalla luce del sole; immagazzinata di giorno ed erogata di notte;• Non richiede intervento di alcun operatore, in quanto la centralina elettronica, una volta programmata, comanda le accensioni e gli spegnimenti autonomamente.• Il sistema è altamente affidabile, perché realizzato totalmente con componentistica allo stato solido. Il guasto di un palo non influisce sul corretto funzionamento degli altri.
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Attualmente la tendenza nel settore dell’illuminazione pubblica attraverso ER, quando vi sono le condizioni, è quella di progettare sistemi ibridi, costituiti dalla associazione di due o più sistemi di generazione Un settore di interesse a questo proposito, riguarda l’integrazione del solare con il micro eolico. Una micro-turbina eolica ad asse verticale, composta da tre ali elicoidali: con un diametro di 30 cm ed altezza di 60 cm può produrre fino a 30 W con velocità del vento di 20 m/sec.
Installato in un buon sito questa tipologia di generatore produce in media circa 5 W, energia sufficiente ad alimentare trasmettitori di segnali, sistemi di comunicazione, luci di segnalazione e alla ricarica di un parco batterie ad integrazione di un impianto fotovoltaico. Gli aerogeneratori vengono comunque avviati con vento variabile da 2 a 4 m/sec e dotati di un dispositivo di controllo della potenza.
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Tecnologia illuminotecnica
Protagonista dell’illuminazione del prossimo futuro sarà indubbiamente l’innovazione tecnologia, l’elettronica, la chimica e la fisica del silicio e dei polimeri elettroluminescenti, cioè in parole povere “luce allo stato solido” (Solid State Light) ovvero LED e O-LED. I primi ormai in gioco da diversi anni, stanno vivendo la loro prima maturità, i secondi, sono ancora all’inizio, ancora troppo immaturi per poter affrontare l’applicazione nel mondo dell’illuminazione senza correre alcun rischio. Il LED (luce realizzata con diodi luminosi) viene applicata attualmente anche per i lampioni, alimentati ad energia solare fotovoltaica, destinati alla pubblica illuminazione, questo abbinamento segna una svolta importante nei sistemi di illuminazione autonoma, introducendo nuovi standard di rendimento, affidabilità ed economia di esercizio.
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L’utilizzo di lampade Led sta divenendo estremamente competitivo in Italia anche per quanto riguarda l’impiego di soluzioni ad alta potenza (lampade da 180W) per l’illuminazione stradale. I vantaggi derivati dall’utilizzo di questa tecnologia sono molti: una durata di gran lunga maggiore (superiore alle 50.000 ore, quindi, almeno 12 anni di utilizzo rispetto ai sistemi convenzionali) sebbene la superficie illuminata sia maggiore e richiedono ridotti costi di manutenzione rispetto agli impianti tradizionali; notevoli risparmi e scarsissima manutenzione (risparmi del 50-60%). Ulterriori vantaggi possono derivare dall’abbinamento con sistemi autonomi di regolazione d’intensità, che possono contribuire a ridurre ulteriormente il consumo energetico fino al 30%.
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Altre caratteristiche del LED applicato alla pubblica illuminazione, riguardano: il contenimento dell’ emissione e della dispersione laterale del LED ; la proiezione uniforme della luce per impedire qualsiasi forma di abbagliamento; una sempre maggiore
efficienza e personalizzazione dell’illuminazione richiesta nelle diverse condizioni di utilizzo.
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Integrazione tecnologica (eco-design)
Dopo una prima generazione di corpi illuminanti che vedevano la produzione di energia (pannello fotovoltaico) sovrapposto al corpo illuminate attualmente si va perseguendo una elevata integrazione estetica e funzionale delle diverse componenti.
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Integrazione tecnologica (eco-design)I requisiti di base progettuali e produttivi si ispirano direttamente all’eco-design.Un riferimento in proposito può essere costituito dalla Direttiva (Energy using Products) EuP è destinata ad avere, in futuro, un’influenza notevole nel settore della progettazione, della costruzione e dell’installazione degli apparecchi di illuminazione. Stradale. Infatti, poiché oggetto della Direttiva è la riduzione dei consumi di energia, la Commissione Europea ha identificato, tra i settori primari in cui intervenire, l’illuminazione, sia pubblica che privata. Nella progettazione dei nuovi corpi illuminati saranno molto importanti i materiali utilizzati considerandone il Life Cycle Assessment e pensando a semplificare al massimo la separazione e lo smaltimento dei componenti a fine vita.
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La sperimentazione di sistema innovativi di pubblica illuminazione per Enti pubblici potrà riguardare l’integrazione degli elementi sopra descritti con indubbi vantaggi in termini ambientali e con la possibilità di sviluppare settori produttivi industriali e di ricerca competitiva, appositamente costituiti.