Yverdon-les-Bains
Concetti energetici di eco-quartiere e roadmap di decarbonizzazione
Una riduzione delle emissioni dell'83% entro il 2040, attraverso roadmap ottimizzata sui costi, intermedia e ottimizzata sulla CO₂.
Una riduzione di CO₂ dell'83% entro il 2040 mappata secondo tre traiettorie interamente quantificate, dall'ottimo economico all'ottimo climatico, con una via politicamente sostenibile tra le due.
- Cliente
- Yverdon-les-Bains
- Settore
- Comune
- Sede
- Yverdon-les-Bains, Svizzera
- Tipo di progetto
- Pianificazione dell'eco-quartiere
- CO₂
- −83% entro il 2040
- Strumenti
- Sympheny · Ottimizzazione MILP · Analisi di rete di anergia · Fronte di Pareto multi-roadmap
Allineare il concetto dell'eco-quartiere Gare-Lac alla più ampia tabella di marcia per la decarbonizzazione della città di Yverdon-les-Bains.
Confronto di tre scenari sullo stesso modello di base, in modo da mantenere coerenti le scelte a livello di quartiere e gli obiettivi a livello cittadino.
Tracciamento di una traiettoria di riduzione della CO2 dell'83% entro il 2040, con compromessi concreti resi visibili per la pianificazione del settore pubblico.
La sfida
Il comune di Yverdon-les-Bains riqualifica il suo sito strategico Gare-Lac in un nuovo eco-quartiere a uso misto, ovvero 3’800 abitanti e 1’200 posti di lavoro in un unico sviluppo. Yverdon-les-Bains énergies, il fornitore locale di elettricità, gas, acqua e illuminazione pubblica, ha incaricato lo studio di ingegneria e pianificazione Eicher et Pauli di sviluppare i futuri concetti energetici del sito, con lo studio di consulenza Enersys che assicura il coordinamento e la manutenzione di una dashboard di visualizzazione tramite il suo software GRIDS energyCity.
Il piano direttore localizzato copre una lunga lista di decisioni che interagiscono tutte: gli standard di costruzione e il modo in cui spostano i costi del ciclo di vita e le emissioni di CO₂; l’integrazione dei potenziali di calore a bassa temperatura geotermico e delle acque reflue; il pre-dimensionamento e il tracciato delle reti termiche ad alta e bassa temperatura; il dimensionamento del PV e il modo in cui si integra nel resto del concetto; e il calore di scarto degli impianti in loco, che ha implicazioni per il clima urbano e la qualità dell’aria. Attraverso tutto questo, il comune aveva bisogno di più roadmap di decarbonizzazione all’orizzonte 2040 con compromessi costi-emissioni espliciti.
Come è stato utilizzato Sympheny
Eicher et Pauli hanno utilizzato Sympheny come spina dorsale analitica del progetto, integrando i dati di ogni partner in un unico modello su cui tutti potevano fare affidamento e a partire dal quale lavorare. Tre scenari sono stati ottimizzati a ogni passo temporale, ovvero 2025, 2030 e 2040: una traiettoria ottimizzata sui costi, una traiettoria ottimizzata sulla CO₂, e una soluzione intermedia che punta al miglior compromesso tra costi ed emissioni. Ogni soluzione di sistema corrisponde a una progettazione di sistema energetico interamente dimensionata: reti pre-dimensionate, tecnologie dimensionate, esercizio orario.
- Tre roadmap all’orizzonte 2040: traiettorie ottimizzata sui costi, intermedia e ottimizzata sulla CO₂, modellate per il 2025, il 2030 e il 2040, affinché i decisori vedano cosa costa realmente ogni livello di ambizione.
- Analisi di rete di anergia: ha testato se la stazione di depurazione delle acque reflue potesse fornire calore a bassa temperatura sufficiente per ancorare una rete di anergia per l’eco-quartiere, una leva critica della soluzione ottimizzata sulla CO₂.
- Modello vivo attraverso le fasi del progetto: concepito per evolvere dalla pianificazione alla costruzione e all’esercizio, con i dati aggiornati che si integrano direttamente nel modello esistente invece di sostituirlo.
Risultato
Lo scenario ottimizzato sulla CO₂ offre una riduzione delle emissioni dell’83% entro il 2040 rispetto allo status quo, ottenuta grazie al risanamento degli edifici, alle pompe di calore, al recupero di calore e a una rete di anergia alimentata dalla stazione di depurazione delle acque reflue, con l’allacciamento alle acque reflue identificato come la leva chiave per ridurre le emissioni. Questa ambizione ha un costo: la soluzione ottimizzata sulla CO₂ è circa il 90% più costosa in costi del ciclo di vita rispetto alla soluzione ottimizzata sui costi.
La soluzione intermedia è il risultato politicamente interessante. Rispetto alla traiettoria ottimizzata sui costi, la traiettoria intermedia offre riduzioni di CO₂ aggiuntive per un aumento dei costi del ciclo di vita di solo circa il 6%, un compromesso molto più attraente. Ogni scenario corrisponde a una progettazione interamente dimensionata che risponde a domande di pianificazione concrete: se il volume delle acque reflue è sufficiente per una fornitura di calore a bassa temperatura, quali altre fonti meritano un’analisi più approfondita, e quale ruolo dovrebbe svolgere il PV nel sistema integrato. Il modello prosegue come gemello digitale in Sympheny, pronto a essere affinato man mano che i dati locali migliorano e il progetto passa dalla pianificazione alla costruzione e all’esercizio.
Cronologia delle emissioni per i tre scenari. La traiettoria ottimizzata sulla CO₂ passa da 1’489 tCO₂/anno nel 2021 a 259 tCO₂/anno nel 2040, una riduzione dell’83%.
Fronte di Pareto per le varianti di sistema 2025 e 2040. La soluzione intermedia si situa tra l’ottimo economico e l’ottimo CO₂, aggiungendo un costo modesto per riduzioni di emissioni sostanziali.
Una riduzione di CO₂ dell'83% entro il 2040 per la traiettoria ottimizzata sulla CO₂. La soluzione intermedia offre riduzioni di CO₂ aggiuntive rispetto all'ottimo economico per un costo del ciclo di vita superiore di solo ~6%, un compromesso politicamente attraente. Il modello prosegue come gemello digitale per le fasi successive del progetto.
