VALUTAZIONI ECONOMICHE DELLE FILIERE BIOMASSE LIGNOCELLULOSICHE-ENERGIA

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1 Vercelli fiere CARESANABLOT (VC) settembre 2013 VALUTAZIONI ECONOMICHE DELLE FILIERE BIOMASSE LIGNOCELLULOSICHE-ENERGIA Dott. Domenico Coaloa CRA-PLF Unità di Ricerca per le Produzioni Legnose fuori Foresta strada Frassineto, 35 Casale Monferrato (AL) 1

2 Bioenergie in Italia Potenza e numerosità degli impianti alimentati da bioenergie per gruppo e per combustibile Biomasse da rifiutiurbani altre biomasse / 2010 Variazion e % n MW n MW n MW , , , , , ,0 19,7 3,7 0,0 3,7 39,4 3,7 Biogas , ,4 81,6 52,3 da rifiuti , ,4 14,0 4,4 da fang hi 47 14, ,7 27,7 104,0 da deiezionianimali 95 41, ,5 73,7 116,3 da attività agricole e forestali , ,9 312,3 169,7 Bioliquidi , ,4 183,5 27,0 oli vegetali grezzi , ,9 172,1 28,2 altri bio liquidi 11 91, ,5 272,7 20,1 Bio energie , , 3 81,3 20,1 Fonte GSE

3 3 Energia da biomasse ligncellulosiche Studio di casi concreti : due tipologie di impianti - Piccola taglia teleriscaldamento (200 kw th) - Media taglia per energia elett./cogenerazione (inferiore a 1 MW e) Da GSE 2012

4 Microfilera di teleriscaldamento a biomassa legnosa 200 kw CRA- PLF caratteristiche tecniche caldaia 4 Caldaia Binder mod TSRF 200 kw Accumulatore di acqua calda 5 m 3 Alimentazione automatica a griglia mobile uffici serra volume riscaldato m3 consumo cippato 100 t funzionamento anno h

5 Microfilera di teleriscaldamento a biomassa legnosa 200 kw CRA- PLF caratteristiche piantagioni 5 pioppo robinia salice olmo sib. Piantagioni breve ceduazione SRC Densità impianto piante per ha Ciclo di taglio 2 anni Irrigazione soccorso primi 2 anni

6 Microfilera di teleriscaldamento Produzioni biomassa Composizione del cippato alla caldaia 60,00 50,00 40,00 53 % % 30,00 20,00 29 % 10,00 0,00 16 % 2 % pioppo salice robinia olmo Superficie coltivata per le 4 specie componenti il cippato per la caldaia ha 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 pioppo salice robinia olmo 6

7 Microfilera di teleriscaldamento Produzioni biomassa Produzione di legno cippato (t) e contenuto idrico alla raccolta (%) tss ha -1 a-1 w% 30,00 60,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 pioppo salice robinia Olmo sib. produzione Conten. idrico % 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 cloni di pioppo più produttivi Cloni tss ha -1 a -1 t ha -1 a -1 Baldo 14,4 31,1 Orion 12,0 26,7 Oglio 11,8 24,4 Lena 11,0 26,2 media generale 8,3 18,4 7

8 8 Microfilera di teleriscaldamento -Valutazioni economiche: costi di produzione Costo medio del cippato alla raccolta, alla caldaia e in sostanza secca /t 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 pioppo salice robinia olmo Sib. sost.secca w 23% umido ( t -1 ) ( t -1 ) ( t -1 ) fresco w 23% S.S pioppo 56,49 95,61 124,29 salice 41,79 66,55 86,51 robinia 46,50 59,61 77,50 olmo siberiano 61,85 88,10 114,53

9 Microfilera di teleriscaldamento Caratteristiche tecniche e costi a confronto di due sistemi di riscaldamento (legno cippato e gasolio) unità di misura tipo impianto Cippato Gasolio Volume edificio m Fabbisogno energetico unitario W/m 3 0,01 0,01 Periodo di funzionamento h/anno Produzione energia kwh/anno Potenza della caldaia kw Rendimento della caldaia % 90,0% 90,0% Potere calorifico combustibile (pci)* kwh/kg 3,25 11,86 Consumo annuo del combustibile t/anno 100,59 17,86 Costo centrale termica, posa in opera e collaudo Costo del combustibile /kg 0,082 1,5 Costo combustibile per unità energetica prodotta /kwh 0,041 0,135 Costo annuale del combustibile 8.202, ,16 Altri costi annuali di gestione (ammort.elett.manut, ecc.) 8.422, ,27 Costo complessivo di gestione annuale , ,43 Costo di produzione dell'energia termica /MWh 83,74 148,75 9

10 10 Microfilera di teleriscaldamento Caratteristiche tecniche e costi a confronto di due sistemi di riscaldamento (legno cippato e gasolio) Cash flow x eucalipto Soglia di redditività impianto year Con l auto produzione di cippato il risparmio in costi operativi si traduce in circa 65 Euro per MWh di energia termica prodotta: 83,74 Euro per MWh con il cippato rispetto a 148,75 Euro con la caldaia a gasolio. Il risparmio annuo è di circa Euro; Euro (60%) se si considera gratuito il cippato (utilizzazioni di piantagioni a fine sperimentazione)

11 11 Centrale biomassa media dimensione (999 kwe) Caratteristiche centrale potenza installata kw 999 funzionamento ore/anno produzione energia elettrica kwh consumo legno t/anno

12 12 Centrale biomassa media dimensione (999 kwe) METODOLOGIA I costi calcolati includono costi, funzionamento e materie prime, produzione e fornitura costi finanziari. I margini operativi di unità sono calcolati sulla base dei dati di produzione di energia, sui costi sostenuti e sulla risultante dalla tariffa onnicomprensiva per kwh. Per quanto riguarda il calcolo dei costi finanziari per il capitale esterno, consideriamo 20 anni come il tempo di rimborso e il tasso d'interesse del 4,5%. La durata dell'investimento coincide con la durata della tariffa incentivante. Nella determinazione dei costi è stata considerata un'efficienza energetica di 400 kwh per tonnellata di cippato di pioppo, (50% contenuto idrico), con una produzione media di 25 tonnellate per ettaro all'anno. Nel caso di sottoprodotti o residui forestali si è considerato circa 100 tonnellate ha di legno di pioppo (rami e toppi in pioppeto di 10anni).

13 Centrale biomassa media dimensione (999 kwe) Costo di gestione annuale per un impianto di potenza installata di 999 kw BIOMASSA costo totale costo per energia kwh -1 Manodopera aziendale ,006 Full service ,008 Manutenzione ordinaria ,004 Manutenzione straordinaria ,002 Analisi e altro ,002 Totale ,023 13

14 Centrale biomassa media dimensione (999 kwe) Risultati economici in sintesi kwh -1 Costo di gestione Costo finanz Costo biomas. SRC (1) Costo totale (1) Tariffa incentivante (1) Margine operativo (1) Costo biomas (residui forestali) (2) Costo totale (2) Tariffa incentivante (2) Margine operativo(2) L'uso della biomassa prodotta da SRC determina un margine operativo positivo (0,046 kwh). Tuttavia, la quantità di biomassa necessaria per un impianto di questa capacità richiede una superficie coltivata molto elevata. Questo scenario è quindi sostenibile solo in caso di cooperazione con aziende confinanti. D'altra parte utilizzando biomassa da silvicoltura e arboricoltura e da scarti di lavorazione del legno aumenta i costi di approvvigionamento, tariffa incentivante è superiore, il margine operativo è leggermente superiore, (0,050 kwh). 14

15 15 Centrale biomassa media dimensione (999 kwe) Qantità e origine del legno richiesto superficie coltivata SRC ha 800 residui del taglio pioppeto ha 200

16 16 Centrale biomassa media dimensione (999 kwe) Produrre energia elettrica e termica da biomasse legnose in aziende agricole risulta conveniente in base alle condizioni attuali di mercato energetico Criticità dal punto di vista dell approvvigionamento dei prodotti o sottoprodotti che attualmente sono poco disponibili e limitatamente localizzati sul territorio agricolo

17 17 Grazie per l attenzione Dott. Domenico Coaloa CRA-PLF Unità di Ricerca per le Produzioni Legnose fuori Foresta strada Frassineto, 35 Casale Monferrato (AL)

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