Le reti di teleriscaldamento diventano smart
ENEA ha sviluppato un modello predittivo che sfrutta l’intelligenza artificiale per rendere più smart le reti di teleriscaldamento, integrando meglio le energie rinnovabili e ottimizzando la gestione dell’energia termica. Il sistema si basa su una rete neurale artificiale capace di prevedere con sei ore di anticipo la quantità di energia termica che un prosumer – ossia un utente produttore e consumatore – potrà immettere nella rete. L’approccio è stato ideato dal Dipartimento Efficienza energetica di ENEA nell’ambito della Ricerca di Sistema Elettrico 2025-2027.
Un modello ENEA basato su intelligenza artificiale per il teleriscaldamento
Il cuore del progetto è una rete neurale Long Short-Term Memory (LSTM), progettata per analizzare serie temporali complesse come quelle relative a temperatura, fabbisogno energetico e produzione termica. “Nel nostro caso la rete è costituita da una struttura semplice ma efficace: un unico livello di elaborazione in cui 32 unità di calcolo lavorano in parallelo per riconoscere gli schemi ricorrenti nei dati e migliorare la capacità di previsione del modello”, spiega Mattia Ricci, del Laboratorio ENEA Soluzioni integrate per l’efficienza energetica.
Come funziona la rete neurale LSTM applicata alle reti termiche
Il modello LSTM elaborato da ENEA è stato addestrato su 13 anni di simulazioni e dati meteorologici orari. Il sistema analizza variabili chiave come la temperatura esterna e l’irraggiamento solare, che influenzano direttamente la disponibilità di calore rinnovabile prodotto localmente e non autoconsumato dall’utente. Il modello tiene conto anche delle dinamiche giornaliere e stagionali, adattandosi ai cicli tipici della domanda e della produzione di calore nelle reti termiche.
L’importanza dei dati meteorologici e delle simulazioni storiche
L’addestramento su una base dati estesa – 13 anni di informazioni orarie – consente al modello di riconoscere pattern ricorrenti e migliorare la precisione delle previsioni, in particolare nelle finestre temporali brevi come le sei ore. Le previsioni risultano già sufficientemente accurate per il breve termine; sono in corso studi per estendere ulteriormente l’affidabilità delle stime su periodi più lunghi.
Teleriscaldamento tra decarbonizzazione ed efficienza energetica
Riscaldamento e raffrescamento rappresentano quasi metà dei consumi energetici totali e rimangono fortemente dipendenti dai combustibili fossili: nel 2022 solo il 25% della produzione di calore proveniva da rinnovabili. In Europa operano circa 19.000 reti di teleriscaldamento che coprono oltre 77 milioni di persone, con maggiore diffusione nei Paesi nordici, seguiti da Germania, Francia, Regno Unito e Paesi Bassi. La Direttiva europea sull’efficienza energetica 2023/1791 sostiene lo sviluppo di sistemi teleriscaldamento efficienti, promuovendo l’integrazione sia delle fonti rinnovabili sia del calore di scarto nelle reti termiche. “Le reti di teleriscaldamento vengono infatti riconosciute come una soluzione chiave per sostenere la transizione energetica, soprattutto nelle aree urbane”, sottolinea Ricci.
Il ruolo crescente dei thermal prosumer nelle reti bidirezionali
Il thermal prosumer esvolge un ruolo importante nella decarbonizzazione delle reti: si tratta dell’utente in grado non solo di prelevare calore dalla rete ma anche di immetterne, ad esempio tramite pannelli solari termici o recupero di calore industriale. Dal punto di vista tecnico lo scambio avviene tramite sottostazioni bidirezionali che consentono un flusso dinamico dell’energia termica tra utenti e infrastruttura collettiva.
Prospettive tecnologiche e vuoti nella ricerca per reti più smart
La crescente complessità delle reti termiche richiede strumenti digitali avanzati per ottimizzare la gestione energetica in presenza di numerosi attori interconnessi e flussi variabili. L’applicazione delle reti neurali artificiali al teleriscaldamento è ancora poco esplorata: la maggior parte degli studi si concentra sulla previsione della domanda piuttosto che sulla stima della produzione rinnovabile in eccesso. “Ciò evidenzia un vuoto di ricerca che con il nostro lavoro abbiamo tentato di colmare”, conclude Ricci
Teleriscaldamento AI e ESG: quali prospettive
Il teleriscaldamento rappresenta una delle infrastrutture chiave nella transizione energetica urbana, e il suo legame con i criteri ESG è sempre più evidente. Non si tratta solo di una tecnologia efficiente per la distribuzione del calore, ma di un sistema capace di incidere in modo strutturale su ambiente, società e governance.
Dal punto di vista ambientale, il teleriscaldamento consente una gestione centralizzata della produzione di calore, con vantaggi significativi in termini di efficienza energetica. Rispetto ai sistemi tradizionali basati su caldaie individuali, permette di ridurre le emissioni di CO2 e di inquinanti locali grazie all’utilizzo di fonti più efficienti e, sempre più spesso, rinnovabili o di recupero. Biomasse, geotermia, calore di scarto industriale e cogenerazione rappresentano oggi le principali fonti integrate nelle reti più avanzate.
Un contributo alla riduzione dell’impronta carbonica
Questo approccio si traduce in una riduzione complessiva dell’impronta carbonica delle città, contribuendo agli obiettivi climatici europei. Inoltre, la possibilità di integrare progressivamente nuove fonti energetiche rende il teleriscaldamento una piattaforma flessibile, in grado di adattarsi all’evoluzione del mix energetico.
Sul piano sociale, il teleriscaldamento ha implicazioni rilevanti. Da un lato, può contribuire a contrastare la povertà energetica, offrendo un servizio più stabile e, in alcuni contesti, economicamente competitivo. Dall’altro, migliora la qualità dell’aria nelle aree urbane, riducendo le emissioni diffuse legate agli impianti domestici. Questo aspetto ha un impatto diretto sulla salute pubblica, tema sempre più centrale nelle politiche ESG.
La sicurezza energetica come fattore chiave dell’ESG
Non meno importante è la dimensione della sicurezza energetica. Le reti di teleriscaldamento, soprattutto se integrate con fonti locali e rinnovabili, riducono la dipendenza da combustibili fossili importati e aumentano la resilienza dei sistemi urbani.
Sul fronte della governance, il teleriscaldamento pone sfide e opportunità. La gestione di reti complesse richiede modelli organizzativi trasparenti, investimenti significativi e una pianificazione di lungo periodo. Le utility coinvolte sono chiamate a integrare criteri ESG nelle proprie strategie, adottando metriche di performance ambientale e sociale sempre più rigorose.
In questo contesto, la regolazione gioca un ruolo cruciale. Politiche pubbliche, incentivi e standard europei stanno spingendo verso una maggiore diffusione del teleriscaldamento, ma anche verso una sua evoluzione in chiave sostenibile. La trasparenza nei costi, la tutela dei consumatori e la misurazione degli impatti diventano elementi centrali per garantire credibilità e accettabilità sociale.
Infine, il teleriscaldamento si inserisce sempre più in un ecosistema energetico integrato, dove dialoga con elettrificazione, accumuli e digitalizzazione. Le reti intelligenti permettono di ottimizzare i flussi energetici e di migliorare l’efficienza complessiva del sistema.
In definitiva, il teleriscaldamento rappresenta un caso concreto di come infrastrutture energetiche tradizionali possano evolvere in chiave ESG. Non è una soluzione unica né priva di criticità, ma una leva strategica per accompagnare le città verso modelli più sostenibili, resilienti e inclusivi.
