5 - Cogenerazione valutazione fattibilità, sostenibilità. Marco Golinelli ANIMA - ITALCOGEN

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1 5 - Cogenerazione valutazione fattibilità, sostenibilità Marco Golinelli ANIMA - ITALCOGEN

2 LE MOTIVAZIONI Riduzione delle emissioni di gas clima alteranti (mercato CO 2 ) Incremento Capacità produttiva Miglioramento Qualità processo Ottimizzazione dei Costi

3 MAKE or BUY?

4 Energia Tipica per differenti industrie (1/2): Cemento Tessile Acciaierie Chimica e fertilizzanti Alimentare Serre Petrolchimico Forniture elettriche,cavi Computer & Elettronica Principalmente energia elettrica, raro uso di calore. Produzione di cemento ha calore in eccesso. Vapore a bassa pressione, Acqua calda, acqua raffreddata Principalmente energia elettrica, di solito si ha calore in eccesso Principalmente vapore (basa o alta pressione Principalmente Acqua calda e acqua raffreddata Acqua calda per riscaldamento,uso della CO2 dai gas di scarico Principalmente vapore (basa o alta pressione)vapore o olio diatermico Energia elettrica, acqua raffreddata Riscaldamento condizionamento, acqua raffreddata

5 Energia Tipica per differenti industrie (2/2): Vetro e Ceramica Settore Cartario Industria del legno Municipalizzate Shopping Center Principalmente energia elettrica, uso diretto dei fumi di scarico Energia elettrica e Vapore Vapore e acqua calda ( minime quantità) Teleriscaldamento e teleraffrescamenteo (acqua calda, acqua raffreddata) Teleriscaldamento e teleraffrescamenteo (acqua calda, acqua raffreddata)

6 Verificare le reali esigenze Vapore, Acqua calda, acqua raffreddata,acqua raffrescata, olio diatermico, desalinizzazione? Carico termico o carico elettrico? Quale processo industriale? Impianti esistenti? Filosofia di funzionamento e di controllo? Pressioni,variazioni di pressione? Variazioni stagionali/annuali, temperature e variazioni di temperature? etc.

7 Basic design Cogenerazione Acqua Calda con bassa temperatura di ritorno Acqua Calda a due livelli Generazione di Vapore Generazione di Vapore e Acqua Calda Acqua Fredda (Absorption chiller) Aria Calda/Essicatori Desalinizzazione Ciclo Combinato

8 Profilo di Carico Curve annuali: Per progettare un impianto ottimale CHP è necessario assolutamente conoscere consumi e variazioni di Energia e Calore Fonte: Wärtsilä

9 Profilo di Carico Curve di durata: Per progettare un impianto ottimale CHP è necessario assolutamente conoscere i picchi di Energia e Calore Fonte: Wärtsilä

10 TELERISCALDAMENTO (η= 89%) DESALINAZZAZIONE o CHILLER (lordo) (η= 75%) CHILLER (netto) (η= 62% ) Efficiency % Radiante & raffr.generatore Aria comburente BT Olio Lubrificante Aria comburente AT Acqua camicie Econom. gas di scarico Scambiatore gas di scarico Produzione elettrica Temperature C (Pressure, bar) 120 (2) 152 (5) 180 (10) 198 (15) 212 (20) 224 (25) 234 (30) 240 (33,5)

11 CASO Base Acqua Calda a due livelli

12 Power output: 8000 kwe Electrical efficiency: 45.6%

13 Acqua Calda a due livelli Produzione/consumo elettricità MWh/a consumo base Produzione/consumo calore MWh/a picchi invernali e consumo base Costo medio elettricità 85 /MWh Costo gas 280 /Nm3 Costo medio calore 32 /MWh Equity 30% Interest rate 5,5 % Investimento 750 /kw Turn-Key

14 Acqua Calda a due livelli 67% PAY BACK 3,9 anni NPV 12,6 IRR 28,2 Combustibile 17% Costo Kwh 16% Costo capitale Conduzione e manutenzione

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