PRESENTAZIONE E DESCRIZIONE DELL IMPIANTO DI PIROGASSIFICAZIONE, TERMODISTRUZIONE E COGENERAZIONE A BIOMASSA PLASMATHOR 1

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1 PRESENTAZIONE E DESCRIZIONE DELL IMPIANTO DI PIROGASSIFICAZIONE, TERMODISTRUZIONE E COGENERAZIONE A BIOMASSA PLASMATHOR 1 Produzione di 1 MWe e di 3,2 MWt

2 DESCRIZIONE DELL IMPIANTO Silos calce viva Vasca di triturazione biomassa (*) OPZIONALE Cogeneratori a syngas: n 4 generatori da 250 KWe/h con recupero termico e trattamento dei fumi di scarico Silos di stoccaggio biomassa Plasmathor: n 2 pirogassificatori con vetrificazione delle scorie Vasca di conferimento biomassa con movimentazione del materiale a mezzo coclee (*) OPZIONALE

3 PLASMATHOR: LA NUOVA ENERGIA PLASMATHOR 1 produce energia elettrica e termica utilizzando gli scarti del legname - manutenzione dei boschi, agricoltura, lavorazione del legno - opportunamente triturati (cippato). L energia elettrica prodotta da un impianto è pari a 7,13 milioni di kwh e anno, l energia termica prodotta è pari a 25,91 milioni di kwh t anno. Il consumo dell impianto è di t anno di cippato L impianto non produce ceneri né alcun residuo da conferire in discarica. Per produrre la stessa quantità di energia elettrica prodotta da un impianto PLASMATHOR 1, qualora si utilizzasse l energia più conveniente e disponibile sul mercato (gas metano), sarebbe necessario consumare (e acquistare) 1,9 milioni di mc di metano all anno. Per produrre la stessa quantità di energia termica contemporaneamente prodotta da un impianto PLASMATHOR 1, sarebbe necessario consumare (e acquistare) 2,6 milioni di mc di metano all anno. L emissione di CO 2 in atmosfera a seguito del funzionamento dell impianto è pari a quella emessa dalla stessa quantità di scarti di materiale legnoso se non utilizzati (abbandono nei boschi, nei campi ecc.). Pertanto la maggior emissione dell impianto rispetto al ciclo naturale è pari a zero. Tutti gli inquinanti atmosferici derivanti dal processo di pirolizzazione subiscono un processo di abbattimento brevettato che li porta a valori inferiori alla norma. 3

4 COMPONENTI DELL IMPIANTO Ricevimento materiale (opzionale) SCOPO: Accettazione materiale Il sistema* è costituito da: Pesa su pedana di conferimento Sponda idraulica per carico e sponde laterali protezione da caduta materiale Vasca di conferimento con letto di 4 coclee indipendenti Sistema automatico per la gestione del conferimento La biomassa perviene caricata su autocarri di diverse dimensioni per un trasporto celere e più economico verso la struttura di produzione di energia Plasmathor. Non é necessaria alcuna preselezione. I camion stazionano per il conferimento direttamente su una pesa posta sulla pedana di scarico dell impianto. Il materiale viene immediatamente trasferito a mezzo coclee alla fase successiva in modo da garantire un trattamento economico e sicuro. 4

5 Stoccaggio e Triturazione SCOPO: Riduzione ingombro e omogeneizzazione Il sistema è costituito da: Tramoggia di conferimento al trituratore (*) Trituratore (*) Vasca di raccolta e miscelazione inertizzante o calce Silos inertizzante o calce con micro dosatore Coclee di trasporto di andata e ritorno da silos di stoccaggio della biomassa Silos di stoccaggio della biomassa Tutto il materiale perviene all impianto cippato secondo gli standard P 45 M 30 (Specifica europea CEN/TS 14961). In alternativa può venir triturato nel trituratore(*). Un ottimo risultato è garantito in questo caso dagli efficaci rulli strappanti e trituranti. La macchina lavora a bassa velocità, con una coppia molto alta, ottenendo più potenza per una veloce riduzione dei blocchi solidi ed ingombranti. Il sistema è totalmente isolato per evitare lo spargimento di detriti che potrebbero fuoriuscire durante il trattamento. Il trituratore produce l appropriata dimensione e quantità di biomassa per il processo successivo. 5

6 Durante la triturazione(*), un sistema di microdosaggio automatico provvederà ad aggiungere alla biomassa triturata calce o materiale inertizzante Tutto il materiale conferito o triturato in eccesso alle necessità di alimentazione del forno, viene successivamente trasferito ai silos a mezzo coclee. Lo stesso materiale verrà successivamente riportato alle tramogge di alimentazione del Plasmathor man mano che il forno richiederà combustibile. 6

7 Pirogassificazione Plasmathor SCOPO: Produzione syngas Separazione inorganici vetrificati Il sistema è costituito da: Sistema di alimentazione con Coclee Sistema di dosaggio con valvole di intercettazione per inertizzazione atmosfera in azoto Unità completa di pirolizzazione indiretta e gassificazione a temperatura elevata, comprendente crogiolo di vetrificazione delle scorie. Sensori di temperatura Sistema di controllo digitale National Instruments, completamente automatico. Sistema di recupero gas Sistema di scarico scorie vetrificate e raffreddate Il Plasmathor comprende anche una camera di reazione, riscaldata indirettamente dai fumi di combustione derivanti dal forno dove viene distrutto il materiale carbonioso residuo della piro-gassificazione. Essa è un'unità di degradazione termica ad alta temperatura, che lavora a pressione ambiente, consentendo la completa gassificazione del materiale di alimentazione (biomassa). 7

8 L'energia per il reattore è fornita dal calore dei fumi di combustione che in forma indiretta porta il cuore del reattore ad una temperatura regolabile tra 300 e 800 C. A temperature così elevate, il sistema converte tutto il materiale organico in prezioso Syngas. Il controllo della temperatura è effettuato mediante termocoppie che permettono un mantenimento preciso della temperatura nel reattore. Il materiale rimanente giunge direttamente al forno dove le temperature si innalzano fino a 1000/1100 C e dove viene completata la gassificazione della biomassa. Ultimo passaggio, attraverso un sistema che sostituisce il vecchio concetto di griglia mobile, elemento che è stato la peculiarità negativa degli impianti di gassificazione fino ad ora prodotti, le scorie giungono all interno del crogiolo a temperature superiori ai 1450 C, dove vengono vetrificate ed espulse. Le scorie vengono raffreddate ed estratte a mezzo coclee in appositi contenitori di stoccaggio. La parte incombustibile del materiale di alimentazione viene trasformata in residuo inerte, non lisciviabile, che può essere riutilizzato. Es.: per la costruzione di strade, materiale di riempimento etc. Tramogge a ciclo continuo alimentano il reattore di gassificazione 8

9 Produzione di energia SCOPO: Rendere disponibile l energia prodotta agli utilizzatori finali sotto forma di kwe e di kwt Il syngas che viene prodotto dal nostro Plasmathor ha un potere calorifico inferiore medio di 1200 kcal. Ne vengono prodotti circa 2,5 Nm3 per ogni chilogrammo di biomassa impiegato (3000 Kcal totali). Per convertire la produzione di syngas in energia elettrica lo stesso viene usato come combustibile per alimentare quattro cogeneratori da 250kWe/h, per un totale di 1 MWe/h. Il cogeneratore è un gen-set con motore a ciclo Otto che produce energia elettrica e calore. Energia elettrica: i rendimenti elettrici vanno dal 30 al 36%, in base al tipo di motore ed hanno costi contenuti e una comprovata affidabilità. Energia termica: è prodotta sotto forma di gas di scarico a 500 C e acqua calda a C (circuito di raffreddamento motore). Usando i gas di scarico per l essiccazione, tutta l energia termica del circuito di raffreddamento rimane disponibile. Il rapporto di cogenerazione è in questo caso di 1 kwht per ogni kwh elettrico. Il calore è disponibile per tutto il tempo in cui motore funziona (8.000 ore/anno). Se non usato, viene dissipato da radiatori di servizio. 9

10 Impiego energie SCOPO: Utilizzo dell energia prodotta Utilizzo diretto del gas: Il syngas prodotto dall impianto servirà all alimentazione dei bruciatori di vetrificazione delle scorie Utilizzo indiretto del gas: Motore a gas Utilizzo del calore prodotto: Scambiatore di calore (Riscaldamento / Refrigerazione) Convertitore termo elettrico (TEC) 10

11 Scheda tecnica TECNICAL DATA 1 MWe PLANT Potenza elettrica nominale kwe Energia Termica Acqua a 60 / kwt Acqua a kwt Yeld 88% / 90% Output di Energia MWe / anno Potenza Termica Annuale Acqua a 60 / 70 7,980 MWt / anno Acqua a MWt / anno Biomassa combustibile (cippato) 790 kg/h, 19 t/g Consumo biomassa annuale t Efficienza Elettrica 30% Caratteristiche della biomassa Umidità 15/30% Dimensione del cippato 3/5 cm Inerte 1,5/3,0% Potere calorico biomassa 4000 / 4200 kcal/kg UNA LINEA DI PRODUZIONE (0,5 Mw) Potere calorico cippato Kcal/Kg (biomassa secca) Consumo Kg/h 500 Consumo calorico Kcal/h Resa % 1,16 Produzione Kwh Perdite esercizio 11% Kwh 268 Rendimento Kwh di questi: syngas 70% Consumo produzione syngas 30% Kwh Potere calorico al cogeneratore rendimento 35% Energia el. prodotta Kwh e 531 Energia term. prodotta Kwh t 986 residuo termico della cogenerazione Energia term. prodotta Kwht 650 residuo termico della produzione syngas TOTALE ENERGIA ELETTRICA Kwh e 500 TOTALE ENERGIA TERMICA Kwh t

12 DATI ECONOMICI Il costo dell impianto sopra descritto è oltre iva. In ipotesi di investimento di capitale proprio limitatamente al 20%, circa , e di finanziamento del residuo a mezzo leasing a 12 anni, il rendimento dell impianto consente l intero recupero del capitale investito nel primo anno di esercizio, il pagamento integrale delle rate di leasing, e un utile residuo al netto di imposte di oltre all anno. La sintesi di business plan allegata evidenzia nel dettaglio tutte le componenti di costo e i ricavi. Il business plan analitico è disponibile a richiesta. 12

13 BUSINSS PLAN, POWER PLANT 1 MWe 3,27 MWt DATI DI RIFERIMENTO, IMPIANTO BIOMASSA TORCIA AL PLASMA Biomassa in entrata Biomassa T ipologia biomassa Consumo motore endotermico [kg/mwh] Consumo motore endotermico [tonn/anno] Costo medio a tonnellata [ /tonn] Potere calorifico biomassa [kcal/kg] Costo totale biomasse [ /anno] T asso di produzione scorie da combustione biomasse [%] Prezzo di smaltimento scorie [ /kg] biomassa legn ,5 /2,0% 0,00% 0,00 Impianto Ore di produzione annue [h] Autoconsumi energia [%] 10,00% Potenza generatori [kw] Potenza netta generatori [kw] Potenza netta - Certificati Verdi [kw] Massima energia lorda oraria producibile [kw] % Perdite di sistema [kwh/h] 0,00% Massima energia netta oraria cedibile [%] 90% Massima energia netta oraria ceduta alla rete [kwh/h] 900 Energia elettrica prodotta [kwh/h] Energia termica prodotta [kwht/h] Tariffa I.V.A. Prezzo certificati verdi [ /kwh] Prezzo vendita energia prodotta tariffa unica [ /kwh] 0,280 10,00% Prezzo prudenziale vendita 50% energia term. [ /kwht] 0,546 20,00% Costi d'esercizio I.V.A. Aliq. amm.to Manodopera diretta [n addetti] 3 Costo unitario manodopera (annuo) [ /pax] Costo totale manodopera annua [ ] ,00% Manutenzione [ /MWh] 10 Manutenzione (annua) [ ] ,00% Direttore tecnico (part time) [ ] ,00% Spese generali [% sui ricavi] 0,50% --- Assicurazione [% su investim.] 0,50% --- Spese generali (annue) [ ] ,00% Assicurazione (annua) [ ] ,00% Biomasse (a regime) [ ] ,00% Leasing 21,00% 12,50% Acquisti energia [ ] 0 Costo discarica smaltimenti (a regime) [ ] 0 Totale [ ]

14 SINTESI DEL BUSINESS PLAN, DATI RIFERITI AD ANNI TIPO totali, 15 a. t 0 t 3 t 13 Tavola dei flussi di cassa Leasing (maxi-canone) o acconto IVA Altri investimenti indiretti Investimenti Equity Stand-by equity - VAT Facility Base Facility 0 Fonti finanziarie Invest(-) / finanziamenti(+) Ricavi operativi Ric avi da c essione E.E. Sogg. a rivalutazione del 1,0% p.a. Non soggetti a rivalutazione Ric avi da c essione E.T T otale ricavi operativi Totale ricavi monetari operativi Costi operativi Manodopera Direzione tecnica Manutenzione Spese generali Assicurazioni Biomasse T otale costi operativi Totale costi monetari operativi Differenza ricavi/costi (escluso leasing)

15 I.v.a. Credito Erario inizio periodo I.v.a. su incassi operativi I.v.a. pagata su costi operativii I.v.a. pagata su leasing (investimenti) Differenza (-credito/+debito) A compensazione Ripagata all' Erario Credito Erario fine periodo I.v.a. trattenuta (+) / esborsata (-) Cash flow operativo (escluso leasing) Im poste Cash flow al servizio del debito Leasing Periodo di ripagamento Base Facility (Leasing) Erogato inizio periodo Percentuale di ripagamento 6,64% 0 Ripagamento quota capitale Interessi T otale rata Erogato fine periodo VAT Facility Erogato inizio periodo - 0 Percentuale di ripagamento 8,33% 0 Ripagamento quota capitale - 0 Interessi - 0 T otale rata - 0 Erogato fine periodo - 0 Ripagamento debito/inter Cash flow netto

16 Conto Economico 31/12/ /12/2025 Ricavi Leasing Altri costi operativi Margine operativo Ammortamenti Interessi passivi - - Risultato ante imposte IRES 27,50% IRAP 3,90% Imposte Risultato netto Stato Patrimoniale Attivo fisso netto Credito IVA Cassa Risconti attivi Totale attivo Capitale Riserve Patrimonio netto Debito - - Totale Passivo Azionisti Investimento azionisti (MAXI CANONE) Investimento azionisti (IVA su MAXI CANONE) Flusso di cassa netto Flusso totale Flusso di cassa cumulato IRR 112,9% Cost of Equity 15,0% VAN Payback period anni 1 16

17 I.R.A.P. Diff. ricavi/costi (escluso leasing) Manodopera Direzione tecnica Interessi su finanziamenti Canoni leasing Interessi su leasing Ammortamenti BASE IMPONIBILE Debt Service Cover Ratio Periodo 3 13 Flussi di cassa ordinari Servizio del debito DSCR 3,52x 3,12x MIN 3,12x ADSCR 3,32x Adjusted Debt Service Cover Ratio Periodo 3 13 Flussi di cassa ordinari + integrazioni dello Sponsor Servizio del debito Adj. DSCR 3,54x 3,25x MIN 3,25x ADSCR 3,39x 17