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1 DIATI Dipartimento di Ingegneria dell Ambiente, del Territorio e delle infrastrutture TECNOLOGIE E TENDENZE PER IL RECUPERO DA RIFIUTI Termovalorizzatore di Torino: aspetti ambientali ed energetici Piacenza (Italy) Maggio 2013 POLITECNICO DI TORINO DIATI Prof. Giuseppe GENON Ing. Deborah PANEPINTO Ing. Annamaria SENOR

2 Introduzione IMPIANTO DI INCENERIMENTO DI TORINO ANALISI DI DIVERSI SCENARI DI RECUPERO ENERGETICO

3 Schema impiantistico t/a Fonte: TRM

4 Depurazione dei fumi Caratteristiche delle emissioni Di seguito è riportata la tabella con le emissioni gassose attese al camino Portata fumi umidi in uscita = Nm 3 /h per linea NOTA: I valori indicati si intendono riferiti al gas secco e all 11% di O2. I valori contrassegnati con (*) si intendono come media sull ora; i valori contrassegnati con (**) si intendono come media sulle 8 ore. I valori garantiti semiorari sono uguali a quelli di Legge. Il limite dell Ossido di Carbonio, contrassegnato con (***), rappresenta il valore medio su 30 minuti, in un periodo di 24 ore. Fonte: TRM

5 Recupero energetico Caratteristiche del recupero energetico RECUPERO ENERGETICO A. SOLO ELETTRICO A. COGENERATIVO P. termica originale prodotta [MW] 206,22 206,22 Potenza elettrica [MW] 62,22 39,50 Potenza termica [MW] RENDIMENTO ELETTRICO 30 % 19 % RENDIMENTO TOTALE 30 % 70 % Unità abitative riscaldabili (~100 mq) Comb. convenzionale risparmiato ~ TEP/a ~ TEP/a Fonte: TRM

6 Obiettivo VALUTAZIONE DI DIFFERENTI SCENARI DI RECUPERO ENERGETICO ASSETTO SOLO ELETTRICO ASSETTO COGENERATIVO BILANCIO AMBIENTALE ESTERNALITA 3 diverse ipotesi di allacciamento alla rete di teleriscaldamento VALUTAZIONE ECONOMICA MODELLI DI DISPERSIONE E RICADUTA

7 Modelli di dispersione e ricaduta degli inquinanti Localizzazione dell area di studio TORINO Termovalorizzatore Torino Collegno Grugliasco Beinasco

8 Aree teleriscaldabili I scenario 0,53 M m 3

9 Aree teleriscaldabili II scenario 6,82 M m 3

10 Aree teleriscaldabili III scenario 15,30 M m 3

11 Ipotesi di funzionamento dell impianto IPOTESI DI FUNZIONAMENTO IMPIANTO Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno 3 linee 2 linee (15 giorni), 3 linee 3 linee 2 linee (15 giorni), 3 linee 3 linee 3 linee Luglio fermo (1 settimana), 2 linee (12 giorni), 3 linee Agosto 3 linee Settembre 3 linee, 2 linee (4 giorni) Ottobre Novembre 3 linee Dicembre 2 linee (8 giorni), 3 linee 3 linee n. gg con 3 linee 303 n. gg con 2 linee 55 n. gg fermo impianto 7

12 Recupero energetico ANDAMENTO DELLA POTENZA ELETTRICA LORDA IN FUNZIONE DELLA POTENZA TERMICA LORDA

13 Ipotesi di funzionamento diversi assetti ASSETTO SOLO ELETTRICO

14 Ipotesi di funzionamento dell impianto ASSETTO COGENERATIVO (I scenario) ASSETTO COGENERATIVO (II scenario) ASSETTO COGENERATIVO (III scenario) assetto cogenerativo per tutto l anno; Valutazione anche per: assetto cogenerativo da 31/08 a 31/05, assetto solo elettrico da 31/05 a 31/08

15 Bilancio ambientale Energia elettrica immessa in rete sostituisce una quota della produzione elettrica centralizzata sostituisce i relativi impatti Erogazione calore in teleriscaldamento consente di sostituire il funzionamento delle centrali termiche delle utenze sostituisce i relativi impatti BILANCIO AMBIENTALE = Emissioni introdotte emissioni evitate BILANCIO AMBIENTALE EMISSIONI EVITATE scala locale energia termica sostituita scala globale energia elettrica e termica sostituita

16 Bilancio ambientale Cogenerativo locale NOx: Elettrico cogenerativo locale

17 Bilancio ambientale Elettrico cogenerativo globale CONFRONTO RISULTATI Nel bilancio relativo ai gas serra non si è tenuto conto del beneficio derivante dalla eliminazione della discarica

18 Esternalità procedura rigorosa

19 Esternalità sui flussi emissivi In realtà per la definizione del costo esterno si è deciso di non applicare, in prima analisi, la procedura rigorosa. Sono stati utilizzati gli specifici valori di costo esterno per ciascun inquinante esaminato Sono state calcolate le esternalità sui flussi emissivi utilizzando gli specifici valori di costo esterno per ciascun inquinante esaminato ESTERNALITA = moltiplicato per il RISULTATO DEL BILANCIO AMBIENTALE

20 Esternalità Esternalità su scala locale Esternalità su scala globale

21 Variazione di esternalità Riassunto voci di RICAVO, COSTO e VAN del piano economico finanziario Assetto elettrico Ricavi conferimento e contributi locali Ricavi energia elettrica Ricavi energia termica Investim enti iniziali Costi di gestione Costi di manute nzione VAN 633 M 598 M M M k 387 M I scenario 633 M 584 M 7 M M M k 378 M II scenario 633 M 467 M 71 M M M k 327 M III scenario 633 M 340 M 116 M M M k 246 M Fonte: TRM rielaborata

22 Prezzo calore vs VAN Influenza del prezzo di cessione del calore sul VAN Scenario Valore di cessione dell energia termica [ /kwh th ] Assetto solo elettrico I scenario II scenario III scenario

23 Modelli di dispersione e ricaduta degli inquinanti Parametri in ingresso Flusso inquinanti, altezza del camino, condizioni meteorologiche, condizioni morfologiche, EFFETTIVA MODIFICAZIONE DELLA QUALITA DELL ARIA In caso di peggioramento del bilancio emissivo non è detto che a tale valore corrisponda, in fase di modellizzazione, un peggioramento della qualità dell aria il rapporto numerico tra concentrazione inquinante in ambiente e flusso emissivo relativo ad un unico grosso impianto con punto di emissione posto ad altezza rilevante è differente AERMOD

24 Modelli di dispersione e ricaduta degli inquinanti Localizzazione dell area di studio TORINO Termovalorizzatore Torino Collegno Grugliasco Beinasco

25 Modelli di dispersione e ricaduta degli inquinanti Bilancio medio annuo - NOx Emissioni aggiunte termovalorizzatore II scenario cogenerativo III scenario cogenerativo 0 0

26 Modelli di dispersione e ricaduta degli inquinanti Bilancio medio giornaliero (1 dicembre) - NOx Emissioni aggiunte termovalorizzatore II scenario cogenerativo III scenario cogenerativo 0 0

27 Conclusioni Alternativa elettricità cogenerazione : Bilancio ambientale: 1.Diminuzione emissione NOx e polveri, specie per assetto fortemente cogenerativo 2.Incremento emissione CO2, in misura più limitata con assetto cogenerativo (non si considera la mitigazione per l eliminazione delle emissioni da discarica) Aspetto economico: 1.Individuazione di valori di VAN 2.Possibilità di individuare un costo di cessione del calore che renda vantaggioso l assetto cogenerativo Aspetto di compatibilità: in base alla valutazione delle concentrazioni nell area interessata 1.Per la concentrazione media annua leggero peggioramento in una ristretta zona collinare con valori comunque molto inferiori rispetto ai limiti legislativi. Nell area urbana modificazione della qualità dell aria pressoché nulla. 2.Valori di concentrazione riscontrabili entro limiti molto al di sotto della soglia di accettabilità 3.Nei momenti di maggiore criticità invernale deciso miglioramento della qualità dell aria in ampie aree conseguente alla sostituzione di emissioni locali 4.Beneficio nel caso di forte cogenerazione Necessità di scelta politico programmatoria per l assetto l ed il collegamento alla rete di TLR

28 DIATI Dipartimento di Ingegneria dell Ambiente, del Territorio e delle infrastrutture Termovalorizzatore di Torino: aspetti ambientali ed energetici GRAZIE PER L ATTENZIONEL

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