STUDIO EFFICIENTAMENTO ENERGETICO DI SERVIZIO IDRICO INTEGRATO

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1 STUDIO EFFICIENTAMENTO ENERGETICO DI SERVIZIO IDRICO INTEGRATO 09 OTTOBRE 2015 Prof. Ing. Michele Tartaglia Ing. Lara Orlietti Dipartimento di Energia del POLITECNICO DI TORINO in collaborazione con ATO n.2 Piemonte

2 A.T.O. N 2 AMBITI TERRITORIALI OTTIMALI IN PIEMONTE AMBITO 1 AMBITO 3 AMBITO 2 AMBITO 6 AMBITO 4 AMBITO 5

3 A.T.O. N 2 AMC 7 GESTORI AMBITO 1 AMV ATENA COMUNI RIUNITI CORDAR BIELLA CORDAR VALSESIA SII AMBITO 3 AMBITO 2 2 AMBITO 6 AMBITO 4 AMBITO 5

4 SINTESI DEI CONSUMI DEI GESTORI GESTORE n RESIDENTI Impianti in MT Consumo di energia elettrica in MT [kwh] Impianti in BT Consumo di energia elettrica in BT [kwh] Consumo di energia elettrica totale [GWh] AMC ,04 AMV ,10 ATENA ,42 COMUNI RIUNITI CORDAR BIELLA CORDAR VALSESIA , , ,81 SII ,33

5 ATO 2: DISTRIBUZIONE DEI CONSUMI ELETTRICI CONSUMO DI ENERGIA ELETTRICA PER ABITANTE DI OGNI GESTORE [%]

6 DETTAGLIO DEI CONSUMI PER GESTORE

7 OBIETTIVI 1. Verificare la congruenza tra potenza impegnata contrattualmente e potenza utilizzata (quota proporzionale a potenza impegnata) 2. Verificare l andamento dei consumi di energia attiva/reattiva e la correttezza degli impianti di rifasamento 3. Prevedere percentuali di risparmio energetico con introduzione di nuovi trasformatori 4. Prevedere percentuali di risparmio energetico con modalità di regolazione non dissipativa, quale inverter

8 COME SI E PROCEDUTO?? Analisi dei consumi di energia attiva e reattiva di tutti gli impianti in MT di ogni gestore, riferiti all anno 2014 Analisi dei consumi di energia attiva e reattiva di due impianti significativi in BT per ogni gestore, riferiti all anno 2014

9 PRINCIPALI PROBLEMATICHE EMERSE A. INCONGRUENZA dei contratti di fornitura di energia elettrica rispetto all effettivo uso di potenza. B. RIFASAMENTO delle utenze elettriche NON RISPETTANTE i limiti vigenti e/o futuri, in vigore dal 1 gennaio 2016

10 A. INCONGRUENZA DEI CONTRATTI CONFRONTO POTENZA UTILIZZATA POTENZA IMPEGNATA

11 A. INCONGRUENZA DEI CONTRATTI Confronto potenza impegnata: Potenza di picco sempre inferiore al valore contrattuale

12 A. INCONGRUENZA DEI CONTRATTI Confronto potenza impegnata: Potenza di picco sempre inferiore al valore contrattuale

13 A. INCONGRUENZA DEI CONTRATTI Confronto potenza impegnata: Potenza di picco superiore al valore contrattuale

14 A. INCONGRUENZA DEI CONTRATTI Confronto potenza impegnata: Potenza di picco superiore al valore contrattuale

15 B. RIFASAMENTO Le attuali regole del mercato elettrico prevedono che il fattore di potenza non debba essere inferiore a 0,9. Come previsto dalla delibera AEEG 180/2013 dal 1 gennaio 2016 il cosϕ sarà innalzato a 0,95. Rappresentato lo schema di modifica.

16 B1. RIFASAMENTO corretto Rifasamento rispettante i limiti di cosϕ vigenti e futuri, in vigore dal 1 gennaio 2016

17 B2. RIFASAMENTO semi-corretto Rifasamento rispettante i limiti di cosϕ vigenti, ma NON quelli futuri in vigore dal 1 gennaio 2016

18 B3. RIFASAMENTO NON corretto Rifasamento NON rispettante i limiti di cosϕ vigenti, e quindi neanche quelli futuri, in vigore dal 1 gennaio 2016

19 ANDAMENTO NEL TEMPO DEI CARICHI Active Power [kw] LUN-VEN F3 F2 F1 F2 SAB. F3 F2 DOM. F3

20 IPOTESI DI INTERVENTO 1. Introduzione di NUOVI TRASFORMATORI e RIFASAMENTO (cosϕ=0.95) e previsione delle percentuali di risparmio 2. Installazione di INVERTER e previsione delle percentuali di risparmio 3. Modifica dei diagrammi di carico

21 1. IPOTESI: NUOVI TRASFORMATORI Dal 1 luglio 2015 i trasformatori sono regolati dalla nuova normativa europea EN ai sensi del regolamento UE 548/2014 emesso dalla commissione Europea. In particolare, introduce cambiamenti tecnici sia per i trasformatori in olio che per i trasformatori in resina, sono infatti previste: la riduzione della induzione per le perdite a vuoto la riduzione della densità per le perdite a carico

22 1. IPOTESI: NUOVI TRASFORMATORI TRASFORMATORE NUOVO DELLA STESSA TAGLIA TRASFORMATORE ESISTENTE TRASFORMATORE NUOVO DI TAGLIA DIVERSA

23 1. IPOTESI: NUOVI TRASFORMATORI ESEMPIO: Impianto in MT con potenza di picco pari a 30 kw TRASFORMATORE ESISTENTE Potenza nominale Potenza attiva media annuale 400 kva 9,38 kw TRASFORMATORE NUOVO DELLA STESSA TAGLIA Potenza nominale 400 kva Potenza attiva media annuale 8,87 kw Riduzione dei consumi di energia elettrica 5 %

24 1. IPOTESI: NUOVI TRASFORMATORI ESEMPIO: Impianto in MT con potenza di picco pari a 30 kw TRASFORMATORE ESISTENTE Potenza nominale Potenza attiva media annuale 400 kva 9,38 kw TRASFORMATORE NUOVO DI TAGLIA DIVERSA Potenza nominale 250 kva Potenza attiva media annuale 8,75 kw Riduzione dei consumi di energia elettrica 7 %

25 1. IPOTESI: NUOVI TRASFORMATORI ESEMPIO: Impianto in MT con potenza di picco pari a 30 kw TRASFORMATORE ESISTENTE Potenza nominale Potenza attiva media annuale 400 kva 9,38 kw TRASFORMATORE NUOVO DI TAGLIA DIVERSA Potenza nominale 100 kva Potenza attiva media annuale 8,60 kw Riduzione dei consumi di energia elettrica 8 %

26 2. IPOTESI: INSTALLAZIONE DI INVERTER APPROCCIO DI TIPO TEORICO ATTRAVERSO L IMPLEMENTAZIONE DELLA NORMA CEI Creazione casistica di prevalenze e portate di pompe idrauliche 2. Associazione di ogni pompa idraulica ad una macchina elettrica esistente (da catalogo SICMEMOTORI) 3. Ipotesi di installazione di inverter Valutazione del risparmio energetico della regolazione di portata mediante azionamento variabile attraverso la norma CEI L inverter rifasa anche il motore che alimenta.

27 2. IPOTESI: INSTALLAZIONE DI INVERTER Confronto di regolazione di portata con valvola di strozzamento e inverter DATI DI INPUT Q [m³/h] = 150 H [m] = 15 P [kw] = 11 Portata di targa della pompa Prevalenza di targa della pompa Potenza di targa del motore adottato Regolazione con valvola Regolazione con inverter % Risparmio energetico con inverter E, [kwh/anno] = E, [kwh/anno] = % Costo medio della fornitura elettrica /kwh RISPARMIO ECONOMICO 2050 /anno

28 2. IPOTESI: INSTALLAZIONE DI INVERTER Confronto di regolazione di portata con valvola di strozzamento e inverter DATI DI INPUT Q [m³/h] = 350 H [m] = 25 P [kw] = 30 Portata di targa della pompa Prevalenza di targa della pompa Potenza di targa del motore adottato Regolazione con valvola Regolazione con inverter % Risparmio energetico con inverter E, [kwh/anno] = E, [kwh/anno] = % Costo medio della fornitura elettrica /kwh RISPARMIO ECONOMICO 7650 /anno

29 3. IPOTESI: MODIFICA DIAGRAMMI DI CARICO Da analizzare con ciascun gestore sulla base della configurazione della rete idrica (limitando i picchi del carico elettrico nelle fasce orarie più costose) RISPARMIO ECONOMICO? /anno

30 GRAZIE PER L ATTENZIONE!

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