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:: Tecnologie / Cogenerazione
Che cos’è un impianto di cogenerazione?
La cogenerazione, indicata anche con l'acronimo CHP (Combined
Heat and Power) è la generazione simultanea o sequenziale
di due diverse forme di energia, meccanica e termica, partendo da una
singola fonte di energia primaria ed effettuata con un solo sistema integrato.
I sistemi CHP di solito sono costituiti da un motore primario, un generatore,
un sistema per il recupero del calore, ed interconnessioni elettriche
concentrati in un solo sistema integrato. Il principio su cui si basa
la cogenerazione è quello di recuperare il calore generato durante
la fase di produzione di energia elettrica, che solitamente viene perso,
e riutilizzarlo per produrre energia termica. In sintesi possiamo definire
un impianto di cogenerazione come " un impianto
per la produzione contemporanea di energia elettrica e calore".
Tra i diversi sistemi cogenerativi vanno ricordati:
- cogenerazione con turbine a vapore a contropressione e a derivazione,
- cogenerazione con turbine a gas,
- cogenerazione con gruppi combinati gas-vapore,
- cogenerazione con motori a combustione interna.
Inoltre come parametri di valutazione: rendimenti elettrico, termico, utile, indice elettrico e di risparmio energetico. Inoltre con il processo di liberalizzazione del mercato energetico in corso è sempre bene valutare le opportunità offerte dalla cogenerazione nel quadro più ampio delle potenzialità del mercato libero. Indispensabili quindi consulenti esperti in campo energetico e affidabili sia sul tema "tecnologico", sia sul tema "commerciale", per ottimizzare sia la fornitura sia l'eventuale autoproduzione.
Quali sono i principali vantaggi della cogenerazione?
Ecco alcuni vantaggi derivanti dall'utilizzo della cogenerazione:
- Maggiore efficienza nella conversione energetica.
- Riduzione delle emissioni inquinanti, in particolare dei gas serra come l'anidride carbonica.
- Periodi di payback interessanti, anche grazie alla normativa che prevede la defiscalizzazione del gas usato in input.
- Favorisce il decentramento della produzione energetica, evitando le inevitabili perdite dovute al trasporto su lunghe distanze.
- Consente una strategica copertura dei fabbisogni elettrici, garantendo gli utenti dagli eventuali black-out o dalle anomalie della rete.
- Rappresenta un valido veicolo per promuovere ed incentivare la liberalizzazione del mercato energetico.
- I sistemi CHP consentono una notevole riduzione dei gas serra (ogni kWh prodotto in un impianto a cogenerazione alimentato a metano consente un risparmio di 450 g di CO2 rilasciata in atmosfera che equivale ad una diminuzione del 43% dell'anidride carbonica).
Cos'è la micro-cogenerazione
Per ciò che riguarda i sistemi di cogenerazione interessanti ai fini pratici, sono soprattutto le applicazioni della microcogenerazione quelli più interessanti in quanto il calore viene prodotto ed utilizzato direttamente presso gli utenti che hanno installato la centrale di cogenerazione, che normalmente consumano anche tutta l’ energia elettrica auto-prodotta. Con il termine micro-cogenerazione (micro-CHP) si intende la pratica della cogenerazione su piccola scala. Essa si applica in genere per potenze inferiori ad 1 Mwe, in particolare risulta ideale per abitazioni domestiche, ospedali, hotel e serre. Tali sistemi decentralizzati di produzione energetica hanno la peculiarità di essere molto semplici da installare e di avere grande flessibilità. Di solito sono consegnati "chiavi in mano" e sono necessari solo gli allacciamenti alla rete idrica, elettrica e ad un serbatoio di combustibile. Si basano su motori a combustione interna o di recente su microturbine.
A che scopo investire in un impianto di cogenerazione?
I motivi alla base della scelta di realizzare un impianto di cogenerazione possono così essere schematicamente riassunti:
- economici (in relazione ai risparmi di gestione e quindi alla redditività dell'iniziativa),
- strategici (di interesse nazionale, per il risparmio di fonti primarie, data la vulnerabilità di un sistema energetico fortemente dipendente dall'estero),
- ambientali (la minore emissione di prodotti inquinanti in atmosfera va considerata estremamente benefica per l'ambiente),
- sociali (per risparmiare energia occorre tecnologia e la realizzazione della tecnologia comporta in genere incremento occupazionale).
Per ridurre i costi energetici complessivi dello stabilimento può risultare conveniente investire in un impianto di cogenerazione (un impianto cogenerativo correttamente dimensionato consente elevati risparmi energetici dell’ordine del 25-40%, ed un pay-back dell'investimento intorno ai 36-50 mesi). Inoltre la presenza di un impianto di cogenerazione ben dimensionato consente di aumentare la sicurezza della fornitura elettrica e di migliorare la qualità del sito industriale proteggendolo da interruzioni e cali di tensione.
Incentivi e agevolazione per attuare la cogenerazione
I tempi di payback di un impianto CHP sono ridotti grazie alle incentivazioni e alle agevolazioni previste dagli enti pubblici. Ciò e dovuto al fatto che le proprietà particolari della cogenerazione, sia sotto il profilo energetico che ambientale, sono oggi ampiamente riconosciute ed incentivate, sia nell'ambito della Comunità Europea che nello stesso quadro legislativo italiano. E’ utile ricordare che lo sviluppo di progetti per il miglioramento dell'efficienza nelle produzioni energetiche è un esplicito obiettivo delle politiche ambientali comunitarie e che la cogenerazione è al centro di una proposta di direttiva del Parlamento europeo e del Consiglio del 2002, che garantisca negli anni a venire una crescita del numero di impianti di cogenerazione sul territorio europeo. All'interno del "Piano energetico nazionale" la cogenerazione viene assimilata alle "fonti di energia rinnovabili", con una serie di interventi mirati ad agevolare anche le piccole e medie imprese nel miglioramento della loro efficienza energetica; la tariffazione del gas metano utilizzato per la produzione di energia elettrica nelle condizioni stabilite dalla normativa usufruisce della defiscalizzazione; finanziamenti agevolati e contributi sono periodicamente messi a disposizione da Stato e Regioni.
A quali aziende può convenire un investimento in un impianto di cogenerazione?
Tale scelta può convenire a tutte le aziende che hanno elevati consumi elettrici e termici negli stessi intervalli di tempo (come ad esempio nei settori cartario, tessile, alimentare e della ceramica).
Requisiti per rendere il progetto "economicamente vantaggioso"
Investire per risparmiare come principio alla base delle scelte economiche. Partendo da questo presupposto, di seguito vengono indicati i requisiti necessari per rendere il progetto economicamente vantaggioso:
- E' necessaria una attenta mappatura dei consumi di elettricità e calore "tipici".
- Determinare la contemporaneità di utilizzo di elettricità e calore.
- Analizzare correttamente il rapporto tra energia elettrica e calore necessari/utilizzati rispetto alle reali necessità aziendali.
- Dimensionare l'impianto cogenerativo sulla potenza termica richiesta al fine di evitare lo spreco di calore.
- Determinare l'output elettrico che può essere insufficiente o esuberante a coprire il fabbisogno
- Determinare la disponibilità degli spazi di installazione
- Determinare e valutare le variabile ambientali (impatto delle emissioni del camino, nuclei abitati vicini, oneri per interventi di insonorizzazione, ecc).
Perché uno studio di fattibilità su impianti di cogenerazione?
- Per fornire all’azienda una valutazione imparziale sulla convenienza a realizzare un impianto di cogenerazione nell’ambito di una visione globale dell’unità produttiva e delle correlazioni con le parti interessate esterne.
- Per evidenziare i principali vincoli tecnico-economici ed i punti critici del progetto.
- Per fornire all’azienda gli elementi di base su cui avviare una trattativa con i progettisti e fornitori degli impianti.
L'audit energetico (la base dello studio di fattibilità)
BCP energia Srl conduce un audit energetico preliminare (elaborazione dei dati di consumo elettrico, termico e frigorifero dell'unità produttiva ripartiti per utenza e per periodo) in base ai quali si possono definire gli elementi utili al proseguimento dello studio:
- correlazione tra gli utilizzi elettrici e termici
- diagrammi giornalieri e stagionali degli utilizzi termici interessati dall'impianto di cogenerazione
- fattori di utilizzo e di contemporaneità delle utenze
Vengono poi esaminate soluzioni alternative con la valutazione costi/benefici in riferimento a:
- tipologia impiantistica (motore alternativo, turbina a gas, turbina a vapore, ciclo combinato, etc.) e tipo di combustibile
- modalità di utilizzo dell'energia elettrica prodotta all’interno e/o all’esterno dell’unità produttiva
- scelta del migliore assetto operativo
- esame critico delle emergenze
- modalità di utilizzo dell'energia termica prodotta dall'impianto di cogenerazione
- definizione degli interventi da attuare sui contratti di fornitura di energia
- valutazione preliminare dei costi di investimento mediante offerte e preventivi di massima
- determinazione dei costi di gestione dell'impianto
- identificazione delle normative e delle autorizzazioni applicabili alla tipologia diimpianto
- identificazione delle normative di incentivazione finanziaria applicabili alla tipologia d'impianto, ove esistenti
Lo studio di fattibilità permette di giungere a valutazioni conclusive di convenienza tecnico-economica che verranno formalizzate all'azienda mediante una relazione conclusiva.
Concessionaria
microcogeneratori TANDEM ®
BCP energia
srl è in
grado di proporre diverse soluzioni
di microcogenerazione in funzione delle esigenze del Cliente, nella
taglia da 10 a 1000 kW elettrici.
BCP energia
srl è Concessionaria
esclusiva per la provincia di VARESE, COMO, LECCO, SONDRIO per
la commercializzazione dei cogeneratore TANDEM® prodotti
dell'azienda Energia Nova Srl di Torino.
TANDEM ®: Tecnologia per la microcogenerazione
2006 -