L ESPERIENZA NELL INDUSTRIA: CARTIERE DEL GARDA

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1 CONVEGNO FIRE LA PROFESSIONE DELL ENERGY MANAGER: ESEMPI ED OPPORTUNITA L ESPERIENZA NELL INDUSTRIA: CARTIERE DEL GARDA RELATORE: S. LUCCHI, DIREZIONE TECNICA DI CARTIERE DEL GARDA MILANO, 4 DICEMBRE

2 ARGOMENTI TRATTATI 1. PRESENTAZIONE DELL AZIENDA 2. PROFILO ENERGETICO DI CARTIERE DEL GARDA 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO 4. COGENERAZIONE IN CARTIERE DEL GARDA: IL PROGETTO AGPOWER 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DELLA CITTA DI RIVA DEL GARDA 2

3 1. PRESENTAZIONE DELL AZIENDA Cartiere del Garda Anno di fondazione: 1956 Assetto societario: dal 1997 appartenente al gruppo Lecta, con sede in Lussemburgo Settore merceologico: produzione di carta patinata senza legno (woodfree coated) Produzione: 315 kton/y (dati anno 2006) Market share in Italia: 25% Fatturato: 250 mio /y (dati anno 2006) Destinazione della produzione: 2/3 Italia 1/3 Estero N di dipendenti: 600 Estensione stabilimento: ca mq Sede: Riva del Garda, Trento Lecta Group Produzione: 1650 kton/y Fatturato: 1415 mio /y N di dipendenti: ca Sede: Lussemburgo 3

4 1. PRESENTAZIONE DELL AZIENDA COLLOCAZIONE NEL TERRITORIO 4

5 1. PRESENTAZIONE DELL AZIENDA COLLOCAZIONE NEL TERRITORIO 5

6 2. PROFILO ENERGETICO DI CARTIERE DEL GARDA FLUSSO ENERGETICO ATTUALE PROCESSO CARTIERE DEL GARDA ENERGIA ELETTRICA CO 2 ENERGIA PRIMARIA ENERGIA TERMICA RETE ELETTRICA NAZIONALE ENERGIA ELETRICA ENERGIA PRIMARIA CENTRALE DI COGENERAZIONE 6

7 2. PROFILO ENERGETICO DI CARTIERE DEL GARDA PROFILO ENERGETICO ATTUALE Consumo di energia primaria (gas naturale): 86 Milioni di Sm 3 /anno 855 GWh/anno Sm 3 /ora medi 90% in generatori di vapore e turbine a gas 10% direttamente nel processo Fabbisogno di energia elettrica (in BT ed in MT): 165 GWh/anno 21 MW medi 25 MW picco Fabbisogno di energia termica: Fabbisogno di energia termica: 340 GWh/anno 42 MW medi 65 MW picco 82 % vapore a 4bar(a) 10 % vapore a 6bar(a) 8 % vapore a 15bar(a) 7

8 2. PROFILO ENERGETICO DI CARTIERE DEL GARDA PROFILO ENERGETICO ATTUALE Fabbisogno di aria compressa: 66 mio Nm 3 /anno 8000 Nm 3 /ora Consumo elettrico: 7 GWh/anno 4.5% del processo Vendita di energia elettrica: 18 GWh/anno -> 10% del prodotto 2.0 MW medi Emissione di CO 2 : ton/anno 20 ton/h medi Bilancio Kyoto: ton a credito 8

9 set-06 nov-06 CONVEGNO FIRE - L ESPERIENZA NELL INDUSTRIA: CARTIERE DEL GARDA 2. PROFILO ENERGETICO DI CARTIERE DEL GARDA COSTO DEL GAS NATURALE E BOLLETTA ENERGETICA VARIAZIONE DEL COSTO GAS NATURALE 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 9 [ /mese - %] lug-06 gen-00 mar-00 mag-00 lug-00 set-00 nov-00 gen-01 mar-01 mag-01 lug-01 set-01 nov-01 gen-02 mar-02 mag-02 lug-02 set-02 nov-02 gen-03 mar-03 mag-03 lug-03 set-03 nov-03 gen-04 mar-04 mag-04 lug-04 set-04 nov-04 gen-05 mar-05 mag-05 lug-05 set-05 nov-05 gen-06 mar-06 mag-06 [mesi] 1,20 1,00 0,80 [ /Sm3 - %] ca. 2mio /mese [ /mese - %] [ /Sm3 - %] 0,60 0,40 0,20 0,00

10 2. PROFILO ENERGETICO DI CARTIERE DEL GARDA RAFFRONTO TRA COSTO DELL ENERGIA ELETTRICA ACQUISTATA E QUELLA AUTOPRODOTTA MEDIANTE COGENERAZIONE (anno 2006) ACQUISTO RETE AUTOPRODUZIONE [ /MWh - %] [ /MWh - %] FASCIA 1 FASCIA 2 FASCIA 3 FASCIA

11 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.A: INTERVENTI FINALIZZATI ALLA RIDUZIONE CONSUMO ENERGIA DI PROCESSO BENCHMARKING INTERNO & ESTERNO PRIMARIO MONITORAGGIO DEL CONSUMO ENERGETICO ELETTRICO TERMICO PAY-BACK < 1 ANNO ELABORAZIONE DEL PIANO DI INTERVENTO 1 ANNO < PAY-BACK < 2 ANNI 2 ANNO < PAY-BACK < 3 ANNI IMPLEMENTAZIONE MISURAZIONE E VERIFICA 11

12 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.A: INTERVENTI FINALIZZATI ALLA RIDUZIONE CONSUMO ENERGIA DI PROCESSO CONSUMO ENERGIA PRIMARIA CONTROLLO COMPOSIZIONE DEI PRODOTTI DI COMBUSTIONE INTENSIFICAZIONE DELLA MTZ ED UPGRADE DEI BRUCIATORI OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO CONSUMO ELETTRICO ESEMPIO 1 ESEMPIO 2 INTERVENTI SU IMPIANTI DI ILLUMINAZIONE RI-DIMENSIONAMENTO PRINCIPALI UTENZE ELETTRICHE INSTALLAZIONE DI INVERTER PER UTENZE A CARICO VARIABILE GRADUALE SOSTITUZIONE DEI MOTORI A BASSA EFFICIENZA RIDUZIONE DEL COSTO DI PRODUZIONE ARIA COMPRESSA OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO CONSUMO TERMICO ELIMINAZIONE PERDITE FLUIDO VETTORE (VAPORE/CONDENSA) UTILIZZO IN CASCATA DELL ENERGIA TERMICA DISPONIBILE LIMITAZIONE DELLE PERDITE TERMICHE (COIBENTAZIONE) OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO 12

13 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.A.1 ESEMPIO: RIDUZIONE DELL ENERGIA DI RAFFINAZIONE DELLA CELLULOSA ITER DI PROGETTO ANALISI DELLA DOMANDA OTTIMALE DI ENERGIA SPECIFICA DI RAFFINAZIONE PRODUZIONE VALUTAZIONE DELL INCIDENZA DI ENERGIA A VUOTO RISPETTO ALL ENERGIA UTILE DI RAFFINAZIONE PRODUZIONE SERVIZI TECNICI IMPLEMENTAZIONE MANUALE DELL ARRESTO DELLE LINEE DI RAFFINAZIONE QUANDO PORTATA CELLULOSA < PORTATA LIMITE PRODUZIONE IMPLEMENTAZIONE AUTOMATICA DELL ARRESTO DELLE LINEE DI RAFFINAZIONE QUANDO PORTATA CELLULOSA < PORTATA LIMITE PRODUZIONE SERVIZI TECNICI VERIFICA DEL MANTENIMENTO DELLA QUALITA DEL PROCESSO DI RAFFINAZIONE PRODUZIONE 13

14 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.A.1 ESEMPIO: RIDUZIONE DELL ENERGIA DI RAFFINAZIONE DELLA CELLULOSA RAPPRESENTAZIONE DEI RISULTATI 160 CON OTT SENZA OTT Gennaio 2005 Febbraio 2005 Marzo 2005 Aprile 2005 Maggio 2005 Giugno 2005 Luglio 2005 Settembre 2005 Ottobre 2005 Novembre 2005 Dicembre 2005 Gennaio 2006 Febbraio 2006 Marzo 2006 Aprile 2006 Maggio 2006 Giugno 2006 Luglio 2006 Settembre 2006 Ottobre 2006 Novembre 2006 Dicembre 2006 Gennaio 2007 Febbraio 2007 Marzo 2007 Aprile 2007 Maggio 2007 Giugno 2007 Luglio 2007 Settembre 2007 Ottobre [ kwh el / ton carta ]

15 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.A.1 ESEMPIO: RIDUZIONE DELL ENERGIA DI RAFFINAZIONE DELLA CELLULOSA CALCOLO DEL RITORNO DI INVESTIMENTO COSTO DI RIFERIMENTO ENERGIA ELETTRICA: 75 /MWh CONSUMO SPECIFICO EN. ELETTRICA DI RAFFINAZIONE GEN 05: 142 kwh/ton COSTO SPECIFICO EN. ELETTRICA DI RAFFINAZIONE GEN 05: 11 /ton CONSUMO SPECIFICO EN. ELETTRICA DI RAFFINAZIONE OTT 07: 94 kwh/ton COSTO SPECIFICO EN. ELETTRICA DI RAFFINAZIONE OTT 07: 7 /ton COSTO IMPLEMENTAZIONE DELLA OTTIMIZZAZIONE DI PROCESSO:10 k RIDUZIONE CONSUMO ELETTRICO MEDIANTE OTTIMIZZAZIONE: -20 GWh/anno RIDUZIONE CONSUMO ELETTRICO MEDIANTE OTTIMIZZAZIONE: -1,5mio /anno PAY-BACK SEMPLICE DELL OTTIMIZZAZIONE: <<< 1 ANNO 15

16 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.A.2 ESEMPIO: RIDUZIONE DEL COSTO DI PRODUZIONE DELL ARIA COMPRESSA CRONOPROGRAMMA DI PROGETTO Febbraio 2006: analisi consumi aria in centrale compressione esistente Maggio 2006: acquisto di nuovo interfaccia DCS di stabilimento Giugno-Agosto 2006: - spostamento della centrale di produzione aria compressa - separazione dell alimentazione ai vari reparti produttivi - contabilizzazione separata ai vari reparti produttivi Luglio 2006: modifica pannello controllo dei compressori per interfacciamento DCS di stabilimento Agosto 2006: - avviamento della centrale nella nuova configurazione e con nuovo sistema di controllo e monitoraggio integrato Ottimizzatore Febbraio 2007: valutazione condizioni di garanzia (-3% consumo elettrico) Marzo 2007: certificazione del superamento delle condizioni di garanzia 16

17 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.A.2 ESEMPIO: RIDUZIONE DEL COSTO DI PRODUZIONE DELL ARIA COMPRESSA RAPPRRESENTAZIONE DEI RISULTATI 0,14 0,12 0,1 [kwh/nmc] 0,08 0,06 0,04 0,02 0 ago-06 set-06 ott-06 nov-06 dic-06 gen-07 feb-07 mar-07 apr-07 mag-07 giu-07 lug-07 ago-07 set-07 ott-07 MESI 17

18 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.A.2 ESEMPIO: RIDUZIONE DEL COSTO DI PRODUZIONE DELL ARIA COMPRESSA CALCOLO DEL RITORNO DI INVESTIMENTO COSTO DI RIFERIMENTO ENERGIA ELETTRICA: 75 /MWh COSTO DI PRODUZIONE ARIA COMPRESSA SENZA OTTIMIZZATORE : 590 k /anno COSTO DI IMPLEMENTAZIONE OTTIMIZZATORE : 30 k COSTO DI PRODUZIONE ARIA COMPRESSA CON OTTIMIZZATORE : 525 k /anno RIDUZIONE COSTO IN SEGUITO OTTIMIZZATORE : 65 k /anno PAY-BACK SEMPLICE DELL INVESTIMENTO OTTIMIZZATORE : < 1 ANNO 18

19 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.B INTERVENTI FINALIZZATI ALLA RIDUZIONE COSTO DI PRODUZIONE DELL ENERGIA SW DI OTTIMIZZAZIONE /KWh el /KWh th RETE ELETTRICA NAZ TARIFFE ORARIE ACQUISTO TARIFFE ORARIE VENDITA Energia Elettrica FORNITURA GAS TARIFFA CENTRALE T.E. Energia Termica PROCESSO LIMITI EMISSIONI IN ATMOSFERA EMISSIONI A LAGO PROTOCOLLO DI KYOTO COSTO CO 2 EMESSA COSTO DI INVESTIMENTO: 400 k RITORNO DI INVESTIMENTO: < 1 ANNO 19

20 3. INTERVENTI DI RIDUZIONE DELL IMPATTO ENERGETICO IN CARTIERE DEL GARDA 3.C INTERVENTI FINALIZZATI AL MIGLIORAMENTO DELLA COGENERAZIONE COGENERAZIONE ATTUALE COGENERAZIONE FUTURA: AGPOWER NR. TURBINE A GAS: 4 NR. TURBINE A GAS: 1 NR. GENERATORI DI VAPORE A RECUPERO: 3 NR. GENERATORI DI VAPORE A RECUPERO: 1 IN FRESH AIR NR. TURBINE A VAPORE: 2 NR. TURBINE A VAPORE: 1 NR. GENER.VAPORE BACK-UP MODULANTI: 2 NR. GENER.VAPORE BACK-UP MODULANTE: 0 TEMPERATURA FUMI USCITA CAMINO: C TEMPERATURA FUMI USCITA CAMINO: C UTENZE: PROCESSO DI PRODUZIONE CARTARIA RENDIMENTO ELETTRICO: 25% UTENZE: PROCESSO DI PRODUZIONE CARTARIA TELERISCALDAMENTO CIVILE RENDIMENTO ELETTRICO: 41% RENDIMENTO TERMICO: 46% RENDIMENTO TERMICO: 44% RENDIMENTO GLOBALE: 71% RENDIMENTO GLOBALE: 85% 20

21 4. COGENERAZIONE IN CARTIERE DEL GARDA: IL PROGETTO AGPOWER ANALISI ASSORBIMENTO ELETTRICO INDUSTRIALE CARTIERE DEL GARDA E CIVILE RIVA DEL GARDA 25,00 A REGIME TRANSITORIO 20,00 15,00 [M W ] 10,00 5,00 0, AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM [ore] 21 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Garda1 Garda2

22 4. COGENERAZIONE IN CARTIERE DEL GARDA: IL PROGETTO AGPOWER ANALISI ASSORBIMENTO TERMICO INDUSTRIALE CARTIERE DEL GARDA E CIVILE RIVA DEL GARDA /01/ /01/ /01/ /02/ /02/ /03/ /03/ /04/ /04/ /05/ /05/ /06/ /06/ /07/ /07/ /07/ /08/ /08/ /09/ /09/ /10/ /10/ /11/ /11/ /12/ /12/ /12/2006 [giorni] TLR GARDA [kwth]

23 4. COGENERAZIONE IN CARTIERE DEL GARDA: IL PROGETTO AGPOWER SOLUZIONE IMPIANTISTICA: SCHEMA DI PRINCIPIO CICLO COMBINATO 23

24 4. COGENERAZIONE IN CARTIERE DEL GARDA: IL PROGETTO AGPOWER SOLUZIONE IMPIANTISTICA: FLUSSO ENERGETICO GLOBALE 24

25 4. COGENERAZIONE IN CARTIERE DEL GARDA: IL PROGETTO AGPOWER INSERIMENTO NEL CONTESTO ARCHITETTONICO - PAESAGGISTICO 25

26 4. COGENERAZIONE IN CARTIERE DEL GARDA: IL PROGETTO AGPOWER PROFILO ENERGETICO FUTURO Consumo di energia primaria (gas naturale): 116 Milioni di Sm 3 /anno 1110 GWh/anno Sm 3 /ora medi 92.5% in generatori di vapore e turbine a gas 7.5% direttamente nel processo + 35% Surplus di energia elettrica: 212 GWh/anno 25 MW medi % Surplus di energia termica: 143 GWh/anno 10 MW medi + 150% Emissione di CO 2 : ton/anno 20 ton/h medi + 35% 26

27 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DI RIVA DEL GARDA PLANIMETRIA DELLA RETE DI TELERISCALDAMENTO 27

28 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DI RIVA DEL GARDA DATI DI PROGETTO POPOLAZIONE: residente, in periodi di alta stagione turistica ALTEZZA SLM: 73m ZONA CLIMATICA: E GRADI GIORNO: 2276 PERIODO DI RISCALDAMENTO ANNUO: 183 giorni MINIMA TEMPERATURA ESTERNA: -12 C TIPOLOGIA DI UTENZA: EDIFICI RESIDENZIALI CON IMPIANTO DI RISCALDAMENTO CENTRALIZZATO, HOTEL E RESIDENCE, EDIFICI PUBBLICI LUNGHEZZA RETE: FASE INIZIALE: 5000m -> FASE FINALE: 15000m DATI ASSORBIMENTO ENERGETICO FABBISOGNO DI PUNTA: 45MW FABBISOGNO MEDIO: ca.20mw FABBISOGNO ENERGETICO ANNUO: 60 GWh/anno 28

29 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DI RIVA DEL GARDA FASI ESECUTIVA: CRONOPROGRAMMA E POSA IN OPERA 1 1 STEP 29

30 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DI RIVA DEL GARDA SCHEMA DI GENERAZIONE IN AGPOWER DEL CALORE PER IL TLR 30

31 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DI RIVA DEL GARDA APPROFONDIMENTO TECNICO: POMPA DI CALORE 1 RETE TELERISCALDAMENTO 65 C RETE TELERISCALDAMENTO 78 C 90 mc/h 1300 kwt POMPA DI CALORE COP = 4,00 ENERGIA ELETTRICA 300 kwel 1000 kwt 180 mc/h CIRCUITO CHIUSO RAFFTO AUSILIARI AGPOWER 40 C CIRCUITO CHIUSO RAFFTO AUSILIARI AGPOWER 35 C 31

32 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DI RIVA DEL GARDA APPROFONDIMENTO TECNICO: POMPA DI CALORE MWel RAFFREDDAMENTO AUSILIARI CICLO COMBINATO AGPOWER 2,2 MWth 1,3 MWth RETE TELERISCALDAMENTO POMPA DI CALORE 1 1-2,2 MWth PROCESSO CARTARIO SCAMBIATORE DI INTEGRAZIONE E BACK-UP ACQUA DI FALDA 32

33 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DI RIVA DEL GARDA APPROFONDIMENTO TECNICO: POMPA DI CALORE 2 RETE TELERISCALDAMENTO 65 C RETE TELERISCALDAMENTO 78 C 390 mc/h 5800 kwt POMPA DI CALORE COP = 3,00 ENERGIA ELETTRICA 1935 kw 4000 kwt 600 mc/h ACQUA DI POZZO 18 C ACQUA DI POZZO 12 C 33

34 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DI RIVA DEL GARDA APPROFONDIMENTO TECNICO: POMPA DI CALORE 2 PROCESSO CARTARIO 2,0 MWth 5,8 MWth RETE TELERISCALDAMENTO POMPA DI CALORE 2 2,0 MWth CICLO COMBINATO AGPOWER CONDENSATORE FREDDO ACQUA DI FALDA 34

35 35

36 5. AGPOWER E TELERISCALDAMENTO DI RIVA DEL GARDA APPROFONDIMENTO TECNICO: CHILLER AD ASSORBIMENTO MANDATA TELERISCALDAMENTO CHILLER AD ASSORBIMENTO 2,6 MWth 1,75 MWth RETE TELERAFFRESCAMENTO PROCESSO 4,36 MWth PROCESSO CARTARIO RITORNO TELERISCALDAMENTO ACQUA DI FALDA 36