BIOGAS GLI IMPIANTI A BIOGAS DEL VENETO RISULTATI DAL CENSIMENTO 2016 SCHEDE DI DIVULGAZIONE

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1 BIOGAS GLI IMPIANTI A BIOGAS DEL VENETO RISULTATI DAL CENSIMENTO 2016 SCHEDE DI DIVULGAZIONE

2 INTRODUZIONE Nell ambito del Progetto Nitrant Antenna Nitrati è stato realizzato il censimento degli impianti a biogas da digestione anaerobica della regione Veneto. L indagine, che fotografa la situazione del settore alla prima metà del 2016, comprende sia gli impianti in esercizio che quelli autorizzati ma non ancora operativi (in via di costruzione). Sono stati considerati gli impianti di tipo sia agricolo che industriale. Questi ultimi comprendono impianti di digestione anaerobica alimentati con rifiuti organici (FORSU 1, residui di mense ), a servizio di aziende dell agro- industria, di macellazione o ancora di depuratori di reflui urbani. Sono invece esclusi dal censimento gli impianti a biogas da discarica: si tratta di una tipologia di impianti a biogas diversa, in cui il biogas non è prodotto da un impianto di digestione anaerobica ma è quello che si produce dalla fermentazione dei materiali stoccati nelle discariche, che viene convogliato all esterno tramite appositi camini di sfiato e opportunamente recuperato in unità di cogenerazione per la produzione di energia. IL QUADRO NAZIONALE Secondo quanto riportato nel bollettino semestrale emesso dal GSE (Gestore dei Servizi Energetici) aggiornato al 30 giugno 2015, in Italia sono stati autorizzati 1647 impianti per una potenza elettrica installata di circa 1109 MW. Come evidenziato in Tabella 1, tra le regioni con il maggior numero di impianti al primo posto c è la Lombardia, con il 33,6% di impianti,che producono il 34,4% della potenza elettrica installata sul totale nazionale. Segue il Veneto, con il 15,5% di impianti e il 15,9% di MWe installati. Al terzo posto l Emilia- Romagna, con il 12,7% di impianti e il 14,1% di MWe installati. Queste tre regioni, da sole, detengono più del 60% di impianti a biogas e della potenza elettrica installata a livello nazionale. IL QUADRO REGIONALE Per il censimento degli impianti a livello regionale ci si è basati sulle informazioni fornite dal GSE, integrate con quelle prodotte dalla Regione del Veneto- Sezione Agroambiente. Dall indagine svolta risultano autorizzati 234 impianti a biogas da digestione anaerobica. Questo numero non coincide con quello riportato nel bollettino semestrale del GSE (256 impianti), per una questione di interpretazione dei dati. Ai fini del GSE infatti, due cogeneratori a servizio di un impianto di digestione anaerobica costituito da due linee di lavoro parallele oppure il potenziamento di un impianto esistente con un fermentatore e un gruppo di cogenerazione aggiuntivi possono essere considerati unità distinte e separate, mentre nel presente censimento sono stati valutati come un impianto unico in quanto appartenenti alla medesima unità funzionale (azienda o sito di trattamento). Dei 234 impianti censiti, 220 sono quelli effettivamente operativi, per un totale di 157 MWe installati. Le elaborazioni successive fanno riferimento a questi 220 impianti. 1 Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani: si tratta dell organico (o umido ) proveniente dalla raccolta differenziata 1

3 Tabella1. Numero di impianti a biogas (e relativa potenza elettrica installata) da digestione anaerobica operativi sul territorio nazionale (GSE, 2015). IMPIANTI POTENZA INSTALLATA numero % Mwe % ABRUZZO 18 1,1 12,661 1,1 BASILICATA 16 1,0 6,41 0,6 CALABRIA 17 1,0 10,202 0,9 CAMPANIA 44 2,7 23,462 2,1 EMILIA ROMAGNA ,7 156,309 14,1 FRIULI VENEZIA GIULIA 77 4,7 51,789 4,7 LAZIO 51 3,1 31,82 2,9 LIGURIA 3 0,2 1,459 0,1 LOMBARDIA ,6 381,203 34,4 MARCHE 30 1,8 21,014 1,9 MOLISE 3 0,2 2,109 0,2 PIEMONTE ,5 131,893 11,9 PUGLIA 25 1,5 13,053 1,2 SARDEGNA 31 1,9 22,665 2,0 SICILIA 11 0,7 7,708 0,7 TOSCANA 44 2,7 31,628 2,9 TRENTINO ALTO ADIGE 39 2,4 13,372 1,2 UMBRIA 28 1,7 14,004 1,3 VALLE D'AOSTA 2 0,1 0,155 0,0 VENETO ,5 175,815 15,9 ITALIA ,

4 Distribuzione territoriale Gli impianti a biogas interessano tutte le province, ma sono concentrati maggiormente nel padovano, nel veronese e nel veneziano. Al primo posto la provincia di Padova, con il 29,1% degli impianti e il 31% della potenza elettrica installata sul totale regionale; seguono Verona (25,5% degli impianti, 24% MWe installati) e Venezia (16,4% degli impianti, 19,2% MWe installati). Minoritario, come prevedibile, il contributo della provincia di Belluno, dove si contano solo due impianti. Figura1. Distribuzione territoriale dei 220 impianti a biogas operativi in Veneto. Dimensioni degli impianti La taglia degli impianti a biogas viene espressa in base alla potenza elettrica nominale del cogeneratore. Gli impianti realizzati hanno dimensioni variabili dai 40 ai 1500 kwe. Solo 10 impianti hanno una potenza elettrica installata inferiore ai 100 kwe e altrettanti superiore a 1 MWe. La taglia più diffusa è quella compresa tra i kwe: in questa classe ricade il 43,2% degli impianti e il 60,5% della potenza elettrica installata (Figura 2). Figura2. Distribuzione percentuale degli impianti (come numero e potenza elettrica installata) per classe di potenza elettrica. Legenda delle classi: <100= impianti con potenza elettrica nominale inferiore a 100 kw; 100= ; ( ); 1000= potenza elettrica nominale superiore o uguale a 1000 kw. 3

5 Regime di autorizzazione Dall indagine condotta emerge che il 64% degli impianti (corrispondenti all 83% della potenza elettrica installata) è stato autorizzato dalla Regione. L Autorizzazione Unica è più frequente all aumento della taglia dell impianto, ma autorizzazioni comunali si trovano anche per impianti appartenenti alla classe dei 900 kwe (Figura 3). Figura3. Regime di autorizzazione per classe di potenza elettrica installata. Gli impianti sono stati ripartiti per classe di potenza elettrica installata (ad esempio classe 200= da 200 a 299 kwe). All interno di ogni classe sono stati distinti quelli autorizzati a livello comunale (in rosso) e quelli autorizzati dalla Regione con procedura di Autorizzazione Unica (in blu). 4

6 FOCUS: Le procedure di autorizzazione degli impianti a biogas Gli iter procedurali previsti dalla normativa vigente per la realizzazione degli impianti a biogas sono in capo alle Regioni (con procedura di Autorizzazione Unica, AU) o ai Comuni (con Comunicazione al Comune o Procedura Abilitativa Semplificata). La discriminante è la taglia dell impianto, intesa come potenza nominale elettrica del cogeneratore. La soglia di potenza oltre la quale è richiesta la procedura di Autorizzazione Unica regionale è quella dei 250 kwe. Tuttavia, le Regioni hanno la facoltà di estendere il campo di applicazione dell autorizzazione comunale (Procedura Abilitativa Semplificata) fino a 1 MWe. A livello nazionale la disciplina dell autorizzazione degli impianti di produzione di energia elettrica alimentati da fonti rinnovabili è contenuta nel Decreto legislativo 28/2011 e nelle Linee Guida approvate con D.M. 10 settembre Per la Regione del Veneto valgono le disposizioni contenute nella DGR n. 453 del 2 marzo Secondo questa norma, per gli impianti a biogas le competenze si ripartiscono tra Comuni e Regione come segue: Potenza Condizioni particolari Competenza < 250 kw el Comune In caso non sia necessaria altra autorizzazione oltre Comune quella comunale In caso sia necessaria altra autorizzazione oltre quella comunale 250 kw el < 3 MW t Qualora sia richiesto dall'interessato (imprenditore agricolo) l'esame del Piano Aziendale Regione (U.C. Tutela Atmosfera*) Regione (Sezione Agroambiente*) Regione > 3 MW t (U.C. Tutela Atmosfera) * Sezione Agroambiente per gli impianti di tipo agricolo; Unità Complessa Tutela Atmosfera per gli impianti di tipo industriale. 5

7 Anno di entrata in esercizio I primi impianti sono stati avviati nel Per i primi anni il numero di realizzazioni è stato pressoché costante (un tasso dell 1,5-3% all anno sul totale degli impianti realizzati a oggi).a partire dal 2008 si è assistito a una crescita esponenziale, con un vero e proprio boom nel 2012, anno in cui è stato messo in campo il 45% degli impianti, corrispondenti al 48% della potenza elettrica installata a livello regionale (Figura 4).Dal 2013, e per gli anni seguenti, il settore ha subìto un brusco calo, con un tasso di realizzazioni annuali paragonabile a quello precedente il Questa dinamica ricalca quanto avvenuto a livello nazionale (Figura 5). Il dinamismo del settore nel quadriennio è da mettere in relazione con il sistema di incentivazione al kwh elettrico introdotto con la Legge 244/07 (poi modificata dalla Legge 99/09), che prevedeva un incentivo pari a 28 cent per ogni kilowattora elettrico immesso in rete per gli impianti entrati in esercizio dal al Nel 2012, l emanazione del Decreto ministeriale 6 luglio 2012, che introduceva un nuovo regime di incentivi a partire dal 1 gennaio 2013, meno remunerativo del precedente (23,6 cent/kwhe è il valore massimo della tariffa base), ha portato a una vera e propria corsa alla realizzazione di nuovi impianti da avviare entro la data ultima del 31 dicembre Non a caso, dei 99 impianti avviati nel 2012, la metà ha comunicato la data di entrata in esercizio nel mese di dicembre. Figura 4. Distribuzione degli impianti e della potenza elettrica installata per anno di messa in esercizio in Veneto dal 2004 al Figura 5. Distribuzione degli impianti e della potenza elettrica installata per anno di messa in esercizio in Italia dal 2004 al 2012 (elaborato da CRPA, 2013).. 6

8 Tipologia e dieta degli impianti Dei 220 impianti operativi sul territorio regionale, quelli di tipo agricolo sono l 89%, e contribuiscono per l 84% al totale della potenza elettrica installata (Tabella 2). Tabella 2. Tipologia di impianti per numero e potenza elettrica installata. Tipologia Impianti (numero) (%) Potenza elettrica (MW) (numero) (%) agricolo industriale * totale Come evidenziato in Figura 6, la maggior parte degli impianti di digestione anaerobica (61,8%) è alimentata con la miscela classica costituita da effluente e colture dedicate. Il 10,5% riceve una dieta esclusivamente vegetale (colture dedicate e sottoprodotti delle lavorazioni agricole) mentre quattro impianti (1,8%) sono alimentati esclusivamente con effluenti zootecnici.di questi, due sono impianti di tipo psicrofilo, costituiti essenzialmente da una copertura delle vasche di stoccaggio dei liquami per il recupero del biogas prodotto naturalmente durante il periodo di stoccaggio. Il 14,5% degli impianti è alimentato con effluenti in miscela con colture dedicate e/o sottoprodotti (come sfalci verdi, sottoprodotti della lavorazione delle olive, dell uva, del latte). Il 9,5% sono gli impianti al servizio delle aziende agro- alimentari o di macellazione, alimentati con gli scarti o i sottoprodotti delle lavorazioni. Infine, il restante 1,8% sono gli impianti alimentati con rifiuti come i fanghi di supero dei depuratori dei reflui urbani, la FORSU o altri rifiuti organici come quelli provenienti dalle mense. Figura 6. Distribuzione percentuale degli impianti per tipologia di dieta. 7

9 FOCUS: GLI IMPIANTI A BIOGAS AGRICOLI Per 117 impianti di tipo agricolo autorizzati dalla Sezione Agroambiente della Regione del Veneto (corrispondenti al 53% del totale e al 60% di quelli agricoli) è stato possibile elaborare i dati contenuti nelle schede di sintesi relative al Queste sono un documento che annualmente i titolari degli impianti devono compilare e inviare alla Sezione Agroambiente e che contengono un resoconto del funzionamento dell impianto. Le informazioni fornite riguardano tra le altre, le matrici in entrata (tipo e quantità annuale), cosa che ha permesso di analizzare nel dettaglio la dieta e le sue modificazioni in relazione alla taglia dell impianto e al sistema di incentivi al kwh elettrico. Matrici introdotte Le matrici impiegate per l alimentazione degli impianti sono state suddivise in tre categorie: effluenti, colture dedicate e sottoprodotti vegetali (dalla lavorazione delle olive, dell uva, della frutta, degli ortaggi ). Del totale delle matrici impiegate nel 2015 per alimentare i 117 impianti, più della metà (il 61,6%) è costituito dalle sole colture dedicate, il resto è costituito da effluenti zootecnici (bovino, suino, avicolo). La quota rappresentata dai sottoprodotti vegetali è trascurabile (Figura 7). Figura 7. Tipologia di matrici introdotte nei 117 impianti agricoli nel

10 La dieta in base alla taglia dell impianto All aumentare della potenza dell impianto, ciò che cambia a livello di dieta non è tanto il quantitativo di materiale in ingresso: come evidenziato in Figura 8,all aumentare della taglia dell impianto non si ha un aumento proporzionale e costante delle matrici introdotte (espresse in t/anno). Figura 8. Quantitativi medi (t/anno) di biomasse introdotte negli impianti di digestione anaerobica per classe di potenza elettrica. Per ogni classe di potenza viene riportata la media dei quantitativi annui di biomasse impiegate per alimentare gli impianti che rientrano in quella classe. Ciò che cambia è soprattutto la qualità della dieta, che vede un aumento delle matrici ad alto potenziale metanigeno a scapito di quelle a bassa produttività: in Figura 9emerge chiaramente come all aumento della potenza elettrica installata la proporzione tra vegetale ed effluente nella dieta aumenta a favore della componente vegetale, costituita essenzialmente dalle colture dedicate. Gli effluenti, essendo già il prodotto di una digestione (quella animale) sono un prodotto scarico, con un potenziale metanigeno inferiore a quello di una materia prima come gli insilati: m 3 biogas/t di solidi volatili nel primo caso, m 3 biogas/t di solidi volatili nel secondo caso (AIEL, 2007). Figura 9. Andamento della proporzione tra matrici vegetali ed effluenti nella dieta degli impianti per classe di potenza elettrica. Per ogni classe di potenza viene riportata la media della proporzione vegetale/effluente degli impianti che rientrano in quella classe. 9

11 Gli effetti delle politiche di incentivi sulla dieta degli impianti Dal 2008 al 2012 il sistema di incentivazione al kwh elettrico da fonte rinnovabile prevedeva per il biogas una Tariffa Onnicomprensiva (TO) pari a 28 cent/kwh, indifferenziata per impianti fino a 999 kwe (Legge n. 244/2007 come modificata dalla Legge n. 99/09). Questo ha portato alla nascita e alla diffusione, in ambito agricolo, dell impianto standard da 999 kwe (la taglia massima consentita per avere diritto alla TO da 28 cent), alimentato prevalentemente a colture dedicate, in virtù della loro maggiore resa energetica in termini di biogas.dal 1 gennaio 2013 il nuovo sistema incentivante tuttora vigente (regolato dal D.M. 6 luglio 2012) prevede invece una TO differenziata in base alla taglia e alla dieta degli impianti, premiando le taglie piccole, dimensionate sulla base dell azienda, e le diete basate su sottoprodotti anziché su materie prime. Gli effetti sulla realtà degli impianti del cambio della politica incentivante sono visibili in Figura 10: negli impianti entrati in esercizio fino al 2012 la percentuale media di materie prime dedicate nella dieta è sempre superiore al 50% (dal 69,2 all 84,9%), mentre cala sensibilmente negli impianti avviati dal 2013, dove non supera il 35,6%, a vantaggio dell effluente zootecnico. Figura 10. Proporzione tra matrici vegetali (colture dedicate) ed effluenti nella dieta degli impianti per anno di messa in esercizio: per ogni anno viene riportata la media della proporzione vegetale/effluente degli impianti che sono stati avviati in quel determinato anno (i dati fanno riferimento alla dieta del 2015). Gli impianti avviati fino al 2012 stanno lentamente modificando la loro dieta, sostituendo le colture dedicate con altre matrici meno costose e con una resa energetica simile, come ad esempio le deiezioni avicole. Va comunque sottolineato che i margini per modificare la dieta dell impianto sono generalmente stretti, e non consentono di sostituire in toto un materiale con un altro, soprattutto se si tratta del prodotto prevalente nella dieta. I motivi sono di ordine strutturale e gestionale. Ogni impianto viene infatti progettato in base alla dieta prevista: dato che ogni substrato e ogni miscela possiedono specifiche caratteristiche chimico- fisiche, i volumi dei fermentatori, i tempi di ritenzione idraulica (ossia di residenza del prodotto nel fermentatore), la portata delle pompe di carico- scarico- ricircolo, la tipologia delle attrezzature di carico, miscelazione sono dimensionati e pensati sulla base della dieta prevista dell impianto. Piccole modifiche sono possibili, ad esempio la sostituzione di una coltura dedicata con un altra, o la sostituzione di quota parte della coltura dedicata con un altro prodotto, ma queste modifiche richiedono sempre tempi di adattamento e modifiche nella gestione dell impianto. Questo spiega il motivo per cui al 2015 è ancora possibile constatare differenze sensibili nella dieta di impianti autorizzati prima e dopo il

12 BIBLIOGRAFIA AIEL, 2007 Energia elettrica e calore dal biogas, a cura di Francescato V. e Antonini E. C. Fabbri, N. Labartino,S. Manfredi, S. Piccinini, 2013 Biogas, il settore è strutturato e continua a crescere. Supplemento a L Informatore Agrario n. 11/2013, GSE, 2015Incentivazione delle fonti rinnovabili. Bollettino aggiornato al 30 giugno %20informativo%20sull%20energia%20da%20fonti%20rinnovabili/Pagine/default.aspx Giugno 2016 Pubblicazione realizzata da: Veneto Agricoltura, Settore Bioenergie e Cambiamento Climatico - nell ambito del Progetto Nitrant 2014 Responsabile del Progetto: Federico Correale Santacroce Veneto Agricoltura, Settore Bioenergie e Cambiamento Climatico Gruppo di Progetto: Loris Agostinetto, Fabiano Dalla Venezia, Clelia Rumor Veneto Agricoltura, Settore Bioenergie e Cambiamento Climatico Testi e foto (dove non diversamente citato): Clelia Rumor Si ringraziano per la collaborazione: Nicola Andrighetto, ETIFOR Massimiliano Rossi, Regione Veneto- Sezione Agroambiente 11