Quarta Sottocommissione Roma, 19 novembre 2010 Illuminazione pubblica: presentazione di alcune ipotesi di lavoro Esperienze e prospettive Arch. Massimo Bastiani

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.

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% .

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).

Con il tema dell “illuminazione pubblica” si affrontano svariati aspetti e vari settori

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

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).

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.

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.

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.

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%.

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.

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.

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.

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. m.bastiani@ecoazioni.it massimo.bastiani@uniroma1.it