PROGETTAZIONE, PREVEDIBILITÀ E PROGRAMMABILITÀ DELLE FONTI RINNOVABILI

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1 PROGETTAZIONE, PREVEDIBILITÀ E PROGRAMMABILITÀ DELLE FONTI RINNOVABILI Ordine degli Ingegneri della Provincia di Firenze Commissione Ambiente ed Energia Firenze, Auditorium Ente Cassa di Risparmio di Firenze 12 aprile 2013

2 PROGRAMMABILITA RISPETTO ALLA FONTE RINNOVABILI e assimilabili PROGRAMMABILI Impianti idroelettrici a serbatoio e bacino, rifiuti solidi urbani, biomasse, impianti assimilati che utilizzano combustibili fossili, combustibili di processo o residui NON PROGRAMMABILI Impianti di produzione idroelettrici fluenti, eolici, geotermici, fotovoltaici, biogas Quanto sono programmabili le fonti programmabili? Programmabile vuol dire prevedibile?

3 PROGRAMMABILITA E PREVEDIBILITA DELIBERAZIONE 5 LUGLIO 2012 Autorità per l Energia Elettrica e del Gas La natura non programmabile delle fonti rinnovabili c.d. non programmabili non consiste nella impossibilità di formulare previsioni dell energia elettrica prodotta e immessa in rete, quanto piuttosto nella non economicità di controllare e modificare, sulla base di un programma predefinito, la quantità di energia immessa in rete (azione, quest ultima, che comporterebbe lo spreco della fonte primaria rinnovabile); pertanto, tutte le forme di produzione di energia elettrica non programmabili sono caratterizzate dalla possibilità di prevedere le immissioni in reter ete,, ancorché con un differente grado di precisione in dipendenza dalla fonte ed alle situazioni. Oneri di sbilanciamento per le fonti non programmabili

4 SMART GRID

5 CONTROLLO DEI FLUSSI DI ENERGIA - Misure di controllo di consumi e produzione - consumi (tariffe, smart meter, ) - variazione prezzo di acquisto - tariffe incentivanti produzione e autoconsumo (conto energia) - oneri di sbilanciamento - accensione/spengimento impianti -. - Problemi di controllo per utenze/produttori - è vantaggioso? - c è volontà di farlo? - si può fare?

6 - Misure di controllo CONTROLLO DEI FLUSSI DI ENERGIA - consumi (tariffe, smart meter, ) - variazione prezzo di acquisto - tariffe incentivanti produzione e autoconsumo (conto energia) - oneri di sbilanciamento - accensione/spengimento impianti -. - Problemi di controllo utenze/produttori - è vantaggioso? - c è volontà di farlo? - si può fare? EFFICACIA MISURE PREDISPOSIZIONE CULTURALE PROGETTO

7 Evoluzione potenza media impianti 2011 Media 38 kw 2009 Media 16 kw

8 Evoluzione potenza media impianti 2011 Media 8 MW 2009 Media 16 MW

9 Evoluzione potenza media impianti 2011 Media 2.3 MW 2009 Media 4.8 MW

10 PROGRAMMABILITA FINANZIARIA Business Plan Finanziamenti bancari Costi di investimento Costi di esercizio (gestione e manutenzione ordinaria e straordinaria) Ricavi vendita energia elettrica PROGRAMMABILI PROGRAMMABILI PARZIALMENTE PROGRAMMABILI

11 PRODUZIONE ENERGIA ELETTRICA Affidabilità dell impianto PROGRAMMABILITA DEI RICAVI Affidabilità del combustibile PREZZO DI VENDITA Tariffe incentivanti (tipologia della fonte e taglia dell impianto) Prezzo di vendita energia (mercato) Penalizzazioni per errata programmazione della produzione (sbilanciamento)

12 PROGRAMMABILITA DEI RICAVI: eolico Errore % sulla previsione Fonte: Comunicazione ANEV DCO 35/12 del 22 giugno 2012

13 PROGRAMMABILITA DEI RICAVI Impianto di termovalorizzazione Produzione, programmazione e sbilanciamento, anno 2012 Periodo energia program mata energia immessa sbilanciame nto oneri di sbilanciament o/ricavi* MWh MWh MWh % % Jan 12 2,716 2, % 0% Feb 12 2,540 2, % 3% Mar 12 2,332 2, % 1% Apr 12 1,537 1, % 10% May 12 2,716 2, % -1% Jun 12 2,585 1, % -3% Jul 12 2,050 1, % -1% Aug 12 1,944 1, % 2% Sep % 12% Oct 12 1, % 5% Nov 12 2,380 1, % 6% Dec 12 2,122 1, % 0% % sbilanciamento Produzione [MWh] 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Sbilanciamenti anno % % sbilnciamento 12% % Oneri di sbilanciamento 10% 8% 6% 4% 2% 0% -2% -4% Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Mese Sbilanciamenti anno % % sbilnciamento 12% % Oneri di sbilanciamento 10% 8% 6% 4% 2% 0% % oneri di sbilanciamento % oneri di sbilanciamento TOTALE 24,843 20, % 3% *i valori negativi si riferiscono a oneri di sbilanciamento a favore del produttore Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Mese -2% -4%

14 PROGRAMMABILITA DEI RICAVI Impianto di termovalorizzazione Produzione, programmazione e sbilanciamento, anno % Sbilanciamenti anno % 45% 40% % sbilnciamento % Oneri di sbilanciamento 12% 10% Periodo energia program mata energia immessa sbilanciame nto oneri di sbilanciament o/ricavi* MWh MWh MWh % % Jan 12 2,716 2, % 0% Feb 12 2,540 2, % 3% Mar 12 2,332 2, % 1% Apr 12 1,537 1, % 10% May 12 2,716 2, % -1% Jun 12 2,585 1, % -3% Jul 12 2,050 1, % -1% Aug 12 1,944 1, % 2% Sep % 12% Oct 12 1, % 5% Nov 12 2,380 1, % 6% Dec 12 2,122 1, % 0% % sbilanciamento 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Mese 8% 6% 4% 2% 0% -2% -4% % oneri di sbilanciamento TOTALE 24,843 20, % 3% *i valori negativi si riferiscono a oneri di sbilanciamento a favore del produttore

15 Agroenergie e margini di guadagno Impianti a biomasse TIPO IMPIANTO Costo Ricavo Margine Margine /MWh /MWh /MWh % su ricavo Impianto biogas 250 kwe Impianto a biogas con effluenti aziendali % Impianto a biogas con silomais (dedicate) % Impianto a biogas con effluenti aziendali e silomais % Impianto biogas 0.99 MWe Impianto a biogas con silomais (dedicate) % Impianto a biogas con effluenti aziendali e silomais % Impianto a biomasse legnose 0, 99 MWe % Impianto a olio vegetale 0, 99 MWe Solo produzione elettrica % Elettricità e valorizzazione termica % Fonte: XII Rapporto Nomisma Agricoltura

16 Impianto a biomasse legnose Variabilità QUALITA della biomassa Problemi Parametri variabili Carenza specifiche su contratto di somministrazione Procedure di accettazione Potere calorifico, umidità, ceneri, dimensioni Variabilità materiale Stoccaggio Potere calorifico, umidità, ceneri Potere calorifico, umidità Condizionamento in impianto Dimensioni

17 Variabilità QUALITA della biomassa Parametri variabili Impianto a biomasse legnose Potere calorifico, umidità, ceneri, dimensioni Conseguenze Riduzione della produzione di calore (quindi di energia elettrica) Impaccamento dell alimentazione (fermo di impianto) Intasamento dell alimentazione (fermo di impianto) Incobusti nelle scorie (minore produzione di energia e fermate non programmate del forno) Scorie con elevata percentuale di basso fondenti Sporcamento fasci tubieri caldaia, controllo di temperatura uscita caldaia (es. filtro a maniche)

18 Variabilità QUANTITA della biomassa Parametri variabili Impianto a biomasse legnose Continuità fornitura, regolarità della fornitura, stoccaggio Conseguenze Fermate di impianto Extracosto per acquisto biomasse fuori fornitura regolare Gestione onerosa degli stoccaggi (elevata variabilità dei prezzi del combustibile)

19 SOSTENIBILITA della biomassa Impianto a biomasse Cause Contratto di somministrazione Nuove normative e norme Rispetto dei criteri di sostenibilità Conseguenze No incentivi (solo vendita mercato.)

20 Smart grids, smart cities, smart buildings, smart power generation Smart power generation, smart cities, smart, smarts buildings possono essere visti come elementi di dettaglio di smart grids

21 Progettazione di sistemi complessi: impianti produzione Prenzlau, Germania Brasile diga di di Itapù (Paranà) e impianto idrogeno (tecnologia italiana) ana) Porto Marghera (Ve) Hydrogen Park, industrie chimiche, trasporto marittimo, ecc. Arezzo, S. Zeno Fotovoltatico, idrogeno, idrogenodotto e settore orafo..

22 Progettazione di sistemi complessi: edifici Smart building Off-grid Smart building o Off-grid grid? GlassHuset Stockholm, Sweden ABALONE (St Herblain, France)

23 PROGETTAZIONE, PREVISIONE E PROGRAMMAZIONE: PROBLEMATICHE - Impianti medio piccoli: maggiore peso su costo investimento/produzione - Rapida evoluzione delle condizioni del sistema/incentivi - Complessità amministrativa tempi incerti - Riduzione incentivi ONERI DI SBILANCIAMENTO - Complessità e poca chiarezza - Evoluzione temporale - Bassa correlazione con l errore di previsione/produzione

24 PROGETTAZIONE, PREVISIONE E PROGRAMMAZIONE: PROBLEMATICHE - Impianti medio piccoli: maggiore peso su costo investimento/produzione - Rapida evoluzione delle condizioni del sistema/incentivi - Complessità amministrativa tempi incerti - Riduzione incentivi ONERI DI SBILANCIAMENTO - Complessità e poca chiarezza - Evoluzione temporale - Bassa correlazione con l errore di previsione/produzione - Correlare l onere alla modalità di gestione e non al risultato - Funzionamento chiaro - Dati storici - Franchigie

25 Progettazione, previsione e programmazione: necessità e opportunità - Necessità di pianificare le misure per favorire la programmabilità e la prevedibilità: - buona progettazione - modelli predittivi - misurazioni - contratti forniture materie e servizi - ecc.. - Pianificare e progettare sistemi integrati tra varie fonti - Individuare meccanismi semplici di gestione ottimale - Acquisire conoscenze e diffodnere la sensibilità alla buona programmazione rammazione

26 GRAZIE DELL ATTENZIONE ECORE s.r.l., via della Rondinella 66/4, Firenze stef.corsi Ordine degli Ingegneri della Provincia di Firenze Commissione Ambiente ed Energia

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