Il BPIE – Builiding Performance Institute Europe, ha recentemente pubblicato un documento intitolato Implementing the cost-optimal methodology in EU countries, lessons learned form three case studies.

Il documento descrive la metodologia di calcolo per l’ottenimento del cost-optimal level, ovvero il livello di prestazione energetica che comporta il costo più basso durante il ciclo di vita economico stimato.

I concetti di costo efficace (cost-effective) e costo ottimale (cost-optimal) sono collegati ma differenti. Se un intervento è efficace non è detto che sia allo stesso tempo quello ottimale.

In generale, un intervento o un insieme di interventi è efficace (cost-effective) quando il costo di realizzazione è inferiore al valore dei benefici che si ottengono lungo la vita attesa del provvedimento.

I costi futuri e il risparmio sono scontati e attualizzati in modo da ottenere il VAN – Valore Attuale Netto. Se il Valore Attuale Netto è positivo (VAN>0), l’azione è conveniente.

L’azione o combinazione di azioni che massimizzano il Valore Attuale Netto sono le azioni ottimali (cost-optimal).

 Figura 1 – Individuazione del costo ottimale in corrispondenza del punto di minimo della curva dei costi.

 

Il metodo del costo ottimale prevede l’individuazione di una serie di scenari che prendano in considerazione diversi livelli di efficienza energetica e dunque di costi.

Nell’individuazione degli scenari di intervento è importante, come sottolinea il BPIE,  applicare il cosiddetto Trias Energetica principale, che si basa sul seguente approccio in tre fasi:

1. Ridurre la domanda di energia evitando gli sprechi e l’attuazione di misure di risparmio energetico;

2. Utilizzare le fonti sostenibili di energia come vento, il sole, l’acqua e il suolo;

3. Utilizzare energia fossile nel modo più efficiente possibile e solo se le fonti sostenibili di energia non sono disponibili.

 

Quando si applica la metodologia di costo-ottimale su edifici esistenti si devono anche considerare i seguenti aspetti:

• ci si concentra generalmente sul costo e sul risparmio, ma in molti casi la decisione di effettuare una riqualificazione e guidata anche da altri fattori come il miglioramento del comfort interno o la necessità di manutenzione.

• In caso di vendita si ha un valore aggiunto su un immobile riqualificato

• i requisiti ottimali possono essere ottenuti con differenti soluzioni con il rischio che una soluzione ottimale individuata sarà un ostacolo per una soluzione successiva.

 

Di tutti gli scenari ipotizzati, per determinare quello ottimale, e cioè che massimizza il VAN, viene calcolato il COSTO GLOBALE che prende in considerazione investimenti durante tutto il periodo in esame.

I dati di ingresso per i calcoli sono:

–          i costi di investimento

–          i costi di esercizio

–          i costi di smaltimento

–          i tassi di sconto

–          i prezzi dell’energia

–          la durata dei materiali e delle attrezzature.

 

Come risultato di ottengono delle curve di costi che mostrano le combinazioni di performance energetiche e finanziarie ottenute. In questo modo si può ottenere un livello economico ottimale, ovvero quello con il costo globale minore (Figura 3).

 

Il seguente schema riassume le fasi di attuazione della metodologia di costo-ottimale:

Figura 2 – Fasi della metodologia di costo-ottimale

 

I tre casi studio riportati, riferiti a calcoli dei costi ottimali eseguiti in Austria, Germania e Polonia fanno riferimento a edifici nuovi, ma la stessa metodologia può essere utilizzata anche nei caso di interventi di riqualificazione.

 

Dal punto di vista delle prestazioni energetiche, il punto di riferimento per le analisi sono stati gli attuali requisiti minimi imposti a livello nazionale. I calcoli sono stati fatti su diversi scenari che comprendono il miglioramento delle prestazioni termiche, oltre a soluzioni innovative per il riscaldamento e la ventilazione. Tra i vari scenari alcuni sono molto ambiziosi, e tendono a soddisfare i requisiti degli Edifici a Energia Quasi Zero (NZEB).

Il calcolo dell’energia necessaria ha preso in considerazione il fabbisogno di energia per il riscaldamento, la ventilazione, la produzione di acqua calda sanitaria e ausiliari attrezzature per il funzionamento dell’edificio.

 

Dal punto di vista economico finanziario, gli scenari sull’andamento del prezzo dell’energia e i tassi di sconto sono in linea con gli approcci nazionali e con le indicazioni del Cost-Optimality Delegated Regulation.

Inoltre, per determinare come i tassi di attualizzazione e l’andamento dei prezzi dell’energia  influenzano il calcolo dei costi ottimali, sono stati valutati scenari diversi in funzione del variare di tali fattori  rispetto allo scenario di base (Analisi della sensibilità – Tabella 1).

 

Tabella 1 – Valori assunti per tassi di attualizzazione e prezzi dell’energia nello scenario base e nell’analisi della sensibilità.

Paese	Parametro	Scenario base	Analisi sensibilità
Austria	Tasso attualizzazione	3.0 %/a (reale)	1.0 %/a (reale)
	Aumento prezzo energia	2.8 %/a (reale)	4 %/a (reale)
Germania	Tasso attualizzazione	3.0 %/a (reale)	1.0 %/a (reale)
	Aumento prezzo energia	2.8 %/a (reale)	4.3 %/a (reale). 1.3% (reale)
Polonia	Tasso attualizzazione	3.0 %/a (reale)	5.0 %/a (reale)
	Aumento prezzo energia	6.0 %/a (reale)	2.0 %/a (reale)

 

In tutti e tre i casi studio sono stati inclusi nei costi, oltre a quelli dell’investimento, quelli relativi a manutenzione (esercizio); nel caso della Germania sono anche stati considerati quelli relativi alla dimissione.

Analizziamo nel seguito il caso studio relativo all’Austria.

 

CASO STUDIO 1 – Calcolo dei costi ottimali per l’Austria

Dal punto di vista tecnologico sono stati definiti in totale 50 diversi scenari, i cui elementi di differenziazione sono fondamentalmente i seguenti:

• Qualità termica di involucro edilizio
• Fornitura di calore
• Tipo di materiale isolante
• Quota di superficie finestrata
• Sistema di ventilazione
• Fonti energetiche rinnovabili

 

Per quanto riguarda i costi energetici sono stati considerati i fabbisogni di energia per il riscaldamento, la ventilazione, la produzione di acqua calda sanitaria e ausiliari attrezzature per il funzionamento dell’edificio. Sono esclusi dal calcolo i costi relativi al raffrescamento.

Sono stati utilizzati i seguenti fattori di conversione dell’energia primaria:

–          Elettricità: 2.62

–          Gas: 1.17

–          Teleriscaldamento (CHP): 0.92

–          Teleriscaldamento (altamente efficiente CHP): 0.30

–          Biomassa (pellets): 1.08

 

Per i costi di costruzione e manutenzione, per i diversi scenari si sono considerati valori emersi dalle indagini di mercato.

I prezzi dell’energia considerati in funzione dei diversi vettori energetici, IVA compresa, sono i seguenti:

 

Per quanto riguarda l’andamento dei prezzi dell’energia, si è ipotizzato, per lo scenario di riferimento, un aumento annuale del 2,8%. Questa ipotesi è stata differenziata in analisi di sensitività (Tabella 1).

Come già riportato in precedenza, il tasso di attualizzazione è stato considerato del 3%.

Altri parametri considerati sono stati:

–          Durata della vita dei materiali

–          Verifica che il prezzo per la manutenzione non sia influenzato da altri fattori oltre all’inflazione

–          + 10% per i costi di progettazione.

 

In funzione di tutte le variabili considerate, per ciascuno scenario sono stati individuati il costo globale [€/m²] e il fabbisogno di energia netta [kWh/m²a].

Nel costo globale sono inclusi i costi di costruzione, i costi di esercizio, i costi di manutenzione, i costi di rinnovo per gli elementi costruttivi che devono essere sostituite entro il periodo di osservazione (30 anni), così come i costi energetici.  Sono inoltre stati presi in considerazione i valori residui al termine del periodo calcoli.

Si riportano in Figura 3 i risultati per i primi 5 scenari. Risulta evidente come il rapporto tra costo globale e fabbisogno energetico non sia di tipo proporzionale. Tra questi 5 scenari, ad esempio, quello ottimale non è quello più efficiente dal punto di vista energetico (V5) né quello meno efficiente (V1), ma è il V3 o il V4, ovvero una situazione intermedia  che coniuga in modo ottimale i benefici energetici e i costi globali. Non è dunque la soluzione energeticamente più efficiente la più conveniente in termini di costo globale nel lungo periodo.

Figura 3- Curva dei costi per i primi 5 scenari: mostra le combinazioni di performance energetiche e finanziarie ottenute.

Oltre ai 50 scenari tecnologici, è stata condotta, come accennato in precedenza, una serie di analisi di sensibilità al fine di verificare l’affidabilità e la stabilità dei risultati scenario di base. Con le analisi di sensibilità è stato testato l’impatto delle due variabili fondamentali dal punto di vista economico finanziario: tasso di attualizzazione e sviluppo dei prezzi dell’energia.  Si riporta in Figura 4 la variazione della curva in funzione del variare delle condizioni iniziali.

Figura 4 – Variazione della curva di costo in funzione degli scenari di sensibilità.

Nel complesso, si può riassumere che il variare dei parametri di ingresso non influenza la forma della curva di costo né, di conseguenza, l’individuazione del costo ottimale.

Si evidenzia però, che in termini assoluti il singolo fattore più importante sembra essere il tasso di attualizzazione (Sens4).

Nella valutazione degli interventi, sia sul nuovo che in casi di intervento sull’esistente, è dunque importante tenere a mente che, nel bilancio tra costi e fabbisogno energetico, esiste uno scenario ottimale che non per forza è quello che massimizza le prestazioni energetiche. Questo scenario ottimale si può individuare prendendo in considerazione tutti i costi che nel lungo periodo coinvolgono l’edificio e la sua gestione.