Geogreen. Questo il core business di Geogreen.

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2 Geogreen con le sue aziende GeoEnergie SpA e Geogreen SpA si presenta oggi come uno dei più qualificati fornitori di un sistema integrato di prodotti e di servizi: dalla fornitura di Energia Elettrica, alla produzione di Energia Idroelettrica e Termoelettrica, allo sviluppo di progetti e di attività specifiche nei settori dei Biocarburanti, delle Biomasse, dell' Energia Termica, dell' Energia Solare, del Fotovoltaico, del Gas. Questo il core business di Geogreen.

3 Descrizione delle attività di GeoEnergie rivolte al risparmio energetico ed alla produzione d energia elettrica da fonti rinnovabili Suggerimenti ed esempi per il risparmio energetico

4 Risparmio Energetico Le aree d interesse ai fini del risparmio energetico sono sostanzialmente due: 1. Gli impianti elettrici dentro le unità produttive 2. I processi tecnologici all interno degli stabilimenti di produzione

5 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico Spesso gli impianti elettrici negli stabilimenti sono stati progettai senza tener in considerazione tutti quei fattori che possono essere oggetto di risparmio, essendo questo concetto entrato di recente nella mentalità dei progettisti e degli installatori. Di conseguenza vi sono diverse aree d intervento che possono essere oggetto di modifiche atte a realizzare dei risparmi.

6 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico Fattore di potenza (cos φ). Come è noto le società distributrici penalizzano gli utenti che consumano energia con fattore di potenza basso; nasce quindi la necessità di generare potenza reattiva localmente per migliorare il fattore di potenza complessivo. Ma questa strategia non basta. E noto che molti carichi sono distorcenti cioè assorbono correnti non sinusoidali; questo fenomeno provoca la circolazione nella rete elettrica di correnti con frequenza multipla di quella fondamentale (50 Hz)

7 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico Queste armoniche provocano surriscaldamenti, e quindi usura precoce, dei cavi, dei trasformatori e nelle macchine rotanti. In quest ultime provocano anche coppie frenanti che disturbano il regolare moto rotatorio.

8 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico Problemi causati da armoniche di corrente: Sovraccarico del neutro Aumento delle perdite nei trasformatori Interventi intempestivi degli interruttori automatici Aumento dell effetto pelle Problemi causati dalle armoniche di tensione: Deformazione della tensione Disturbi nella coppia sviluppata dai motori Guasti delle apparecchiature dovute a fenomeni di risonanza Rumore al passaggio per lo zero

9 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico Per tradizione i gruppi rifasatori sono installati vicino al punto di consegna dell energia, ma le armoniche circolanti in rete causano usura ai condensatori del rifasatore e scatti intempestivi delle protezioni (nonché tutti gli inconvenienti sopra descritti all interno della rete di stabilimento)

10 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico Soluzione: è necessario rifasare ed eliminare le armoniche vicino ai punti dove esse sono generate. Questa soluzione può sembrare costosa ma permette di ridurre le perdite e di essere visti dall ente distributore come un carico quasi resistivo, in altre parole l energia elettrica assorbita e distribuita nella fabbrica è solo quella reale e le perdite sono minime.

11 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico In fase di progettazione di nuovi impianti è necessario considerare bene il dimensionamento dei cavi e dei trasformatori tenendo in considerazione le perdite in particolare quelle nel rame che provocano surriscaldamenti anomali con conseguente precoce invecchiamento dei cavi. Va osservato che spesso sfruttare al massimo cavi e trasformatori per risparmiare al momento dell acquisto, può risultare non conveniente se si guarda ai costi d esercizio e manutenzione.

12 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico Una possibile fonte di risparmio è quella legata ai gruppi di continuità sia statici che rotanti. I gruppi di continuità statici (UPS) hanno un rendimento a pieno carico di circa il 91%, di conseguenza un 9% viene dissipato in calore. Con opportuni accorgimenti legati al tipo d installazione è possibile in alcuni casi ridurre le perdite a circa l 1% e quindi realizzare risparmi notevoli se si pensa che spesso questi gruppi hanno taglie di 500 kva o superiori e lavorano tutto l anno.

13 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico I gruppi di continuità rotanti hanno a volte un rendimento migliore di quelli statici, ma hanno un costo iniziale, a pari potenza, più elevato di quello dei gruppi statici.

14 Risparmio energetico ottenuto tramite miglioramenti nell impianto elettrico Recentemente sono apparsi sul mercato gruppi rotanti, dove l accumulo energetico è realizzato con volani nel vuoto su cuscinetti magnetici, sia con bobine criogeniche in azoto liquido. Queste apparecchiature sono già disponibili sul mercato ma costi e benefici vanno attentamente valutati. L area descritta è di sicuro interesse al fine del risparmio energetico, ma non è possibile dare regole generali: ogni caso singolo va attentamente studiato.

15 Esempio di risparmio relativo alla scelta del macchinario elettrico La Comunità Europea ha emanato delle direttive dove si invitano tutti gli operatori del settore elettrico ad installare motori ad alta efficienza, denominati motori in classe A. Esempio: motore con potenza nominale Pn = 100 kw, utilizzato all 80% cioè 80 kw resi all albero. Per eseguire calcoli precisi è necessario rilevare dalle curve lo specifico rendimento del motore a quel carico. Supponiamo che sia 94% Un motore equivalente, con la stessa percentuale d utilizzazione ha un rendimento del 96%.

16 Esempio di risparmio relativo alla scelta del macchinario elettrico Nel primo caso la potenza assorbita dalla rete è: 80/0.94 = 85.1 kw Pertanto le perdite sono 5.1 kw Nel secondo caso la potenza assorbita dalla rete è: 80/0.96 = kw. Pertanto le perdite sono: 3.34 kw. C è una differenza di = 1.76 kw Supponiamo che il motore giri a regime costante per 24h per 11 mesi all anno, cioè per 7920 h/anno I kwh risparmiati sono: 1.76 x 7920 = kwh. Se il costo è 0.12 /kwh, il risparmio totale è di Il motore si ripaga in meno di due anni.

17 Batterie Raddrizzatore Inverter Esempio di risparmio relativo all uso di ups Rete Linea di riserva Osservatore di rete Gli ups statici VFI (voltage, frequency indipendent) hanno il seguente schema a blocchi: Normalmente la potenza segue la freccia rossa, solo in casi d emergenza segue la linea azzurra. E possibile lavorare al contrario e migliorare il rendimento. Interr.Statico Va valutato se il carico è adatto al secondo tipo di funzionamento!

18 Esempio di risparmio relativo all uso di ups Un UPS da 400 kva nominali con cosφ = 0,8 è capace d erogare 320 kw. Supponiamo d utilizzarlo al 70%. Il rendimento è del 91%. Le perdite sono: 22,15 kw. Se uso la linea di riserva, ricordando che lo statico ha un rendimento del 99% e che l ups a vuoto ha il 3% di perdite (riferite questa volta alla potenza nominale) si hanno in totale le perdite di:11,86 kw. Supponendo di funzionare per h/anno, in un anno si risparmiano 7.920x10,29 = kwh pari a: x 0,12 = /anno.

19 Esempio di risparmio relativo all uso di ups Quanto sopra descritto presuppone che, alla mancanza rete, il commutatore statico commuti su inverter in meno di 5 ms e che tale tempo sia sufficientemente breve da non avere conseguenze sui carichi alimentati. La soluzione proposta ha anche il difetto di lasciar passare anche le eventuali perturbazioni di rete; alcuni ups però hanno a bordo un SW che valuta la qualità delle rete d alimentazione e sceglie da quale parte i carichi debbano essere alimentati. E possibile scegliere anche una soluzione che prevede l uso di UPS rotanti.

20 Esempio di risparmio relativo all uso di ups Esempio: in una fabbrica vi sono 5 UPS statici VFI (on line) da 400 kva e cosφ = 0.8 ciascuno, utilizzati per 280 kw. Il rendimento in queste condizioni è: η = 90%, di conseguenza la potenza assorbita dalla rete è pari a 280/0,9 = 311,1 kw e le perdite sono 31,1 kw. Per tutti gli ups le perdite ammontano a 155,5 kw. Se si ha la possibilità di alimentare i carichi sensibili da un unico punto si può installare un gruppo rotante da kva con cosφ = 0,8. Con le stesse condizioni di carico il rendimento è più elevato probabilmente vicino al 96%

21 Esempio di risparmio relativo all uso di ups Le perdite sono: (280x5/0,96) (280x5) = 58,3 kw Il risparmio totale è quindi: (155,5 58,3) x x 0,12 = /anno Per avere un idea precisa del tempo di rientro del capitale investito oltre al costo dell ups rotante vanno tenuti in considerazione i costi d installazione e del cambio dei collegamenti. In generale in due o tre anni l investimento viene ripagato.

22 I processi tecnologici all interno delle unità produttive I risparmi energetici legati ai processi produttivi sono di grande entità ma va da sé che in questi casi è necessario agire di comune accordo con i tecnologi dei processi ed ogni situazione rappresenta un caso singolo.

23 I processi tecnologici all interno delle unità produttive Alcune macro-aree dove è possibile risparmiare (gli esempi sono molto legati alla produzione di fibre sintetiche),sono: 1. La polimerizzazione 2. L estrusione 3. La generazione e distribuzione dell aria di raffreddamento 4. La generazione e la distribuzione dell aria d aspirazione fibre

24 I processi tecnologici all interno delle unità produttive Aree di risparmio valide per molte unità produttive (non necessariamente legate alla fibre chimiche), sono: 1. Il sistema di condizionamento reparti ed uffici 2. Il sistema d illuminazione reparti ed uffici 3. La messa in opera d azionamenti a velocità variabile al posto di motori a velocità fissa + valvole di regolazione flusso.

25 I processi tecnologici all interno delle unità produttive Polimerizzazione. Questo tipo di processo è conosciuto bene solo dai tecnologi e per osservarlo da un punto di vista energetico per individuare i possibili punti di risparmio,è necessario procedere nel modo seguente: formare un team di due o tre persone (esperti di processo, esperti di risparmio) che per un paio di settimane lavorino sul posto e descrivano il processo soprattutto dal punto di vista energetico, prendendo nota di tutte le grandezze fisiche in gioco e di come vengono trattate. Solo così è possibile arrivare all individuazione delle aree di risparmio.

26 I processi tecnologici all interno delle unità produttive Estrusione. Quest area di processo può essere oggetto di risparmio energetico, a seconda dell età di costruzione dell impianto. Infatti negli impianti di non recentissima costruzione le tubazioni che portano il polimero alle pompe di dosaggio sono spesso lunghi e mal coibentati; di conseguenza riducendo i percorsi dei tubi, ed isolandoli termicamente in modo efficiente, si possono ridurre le perdite. Se si rifanno in parte gli impianti è possibile che estrusori più efficienti possano processare molto più polimero utilizzando motori più piccoli. La tipologia del motore (in classe A) permette inoltre alti rendimenti.

27 I processi tecnologici all interno delle unità produttive Aria di raffreddamento. I sistemi di trattamento aria variano da stabilimento a stabilimento, ma spostando la posizione delle prese dell aria è spesso possibile ottenere notevoli risparmi nel far raggiungere all aria i valori di temperatura ed umidità necessari al processo.

28 I processi tecnologici all interno delle unità produttive Rete dell aria utilizzata nei reparti. E stato più volte osservato che, calibrando la pressione dell aria che viene utilizzata per esempio nel processo d aspirazione fibre, si possono raggiungere notevoli risparmi. Purtroppo in questo caso si urta contro il normale modo d operare degli addetti ai lavori, che per un malinteso senso d efficienza, tendono ad usare aria con valori di pressione inutilmente elevati. E poi possibile con l uso di inverter per comandare i motori elettrici dei compressori e/o con l utilizzo di logiche d inserzione motori, raggiungere ulteriori risparmi energetici.

29 I processi tecnologici all interno delle unità produttive Per quanto riguarda i sistemi di climatizzazione dei reparti e degli uffici, è interessante l utilizzo delle pompe di calore. In generale nei sistemi di condizionamento si usano le macchine dette UTA (unità trattamento aria) che non hanno alto rendimento. Se lo stabilimento ha nei pressi una falda acquifera si può utilizzare quest ultima come sorgente di raffrescamento/riscaldamento e la pompa di calore trasferisce il freddo od il caldo nell ambiente che si vuol condizionare utilizzando poca energia elettrica.

30 I processi tecnologici all interno delle unità produttive Invece dell acqua di falda si può utilizzare il terreno; a seconda dei casi, con una perforazione verticale di circa 100 m si ottiene lo stesso effetto raggiunto con l utilizzo dell acqua i falda. Illuminazione reparti ed uffici. Utilizzando lampade ad alta efficienza energetica, e con spettro luminoso mirato al sito da illuminare, si ottengono risparmi energetici notevoli; questo tipo d intervento è inserito nel sistema dei Titoli d Efficienza Energetica e le procedure per ottenere i TEE sono in questo caso semplici.(vedi la descrizione seguente dei meccanismi legati ai TEE).

31 Alcune considerazioni riguardanti il risparmio energetico ed i TEE (Titoli d Efficienza Energetica) Nel 2006 sono stati introdotti dei meccanismi che premiano il risparmio energetico. In pratica, a fronte di interventi definiti dall AEEG, è possibile chiedere all AEEG un riconoscimento ufficiale dei risparmi stessi. AEEG, con certe regole, approva la quantizzazione dei risparmi che le ESCO (Energy Saving Company) presentano in nome delle ditte che hanno eseguito le modifiche e stimolano il Gestore del Mercato Elettrico ad emettere dei TEE a favore della ESCO che li richiede.

32 Alcune considerazioni riguardanti il risparmio energetico ed i TEE (Titoli d Efficienza Energetica) I TEE sono negoziabili con le ditte produttrici d energia oppure possono essere messi nella Borsa dei TEE. Il meccanismo dei TEE è relativamente recente e l AEEG è attrezzata alla valutazione di casi semplici come la sostituzione di lampade od installazione d inverter o motori in classe A, mentre a parere di molti, non si è ancora attrezzata bene per la valutazione di risparmi ottenuti modificando processi complessi. Si spera che in un prossimo futuro le cose cambino in meglio.

33 GeoEnergie si è attrezzata per : Produzione d energia mediante fonti rinnovabili Progettare, bandire gare tra fornitori, seguire le eventuali installazioni, collaudare impianti di generazione fotovoltaica. Per raggiungere questi obbiettivi gli incaricati di GeoEnergie hanno atteso a diversi seminari specialistici, hanno studiato le Norme CEI relative agli impianti fotovoltaici e si sono fatti un quadro ben chiaro dei componenti necessari a realizzare gli stessi.(fornitori, prezzi,qualità componenti, tempi di consegna).

34 Produzione d energia mediante fonti rinnovabili Il modello di business che GeoEnergie intende sviluppare è il seguente: 1. Individuare i Clienti che sono intenzionati a realizzare impianti FV 2. Presentarsi come consulenti del Cliente 3. Sviluppare l ingegneria di base 4. Individuare i sub fornitori di componenti 5. Aiutare il Cliente nelle trattative commerciali 6. Seguire i lavori d installazione affinché vengano realizzate le opere a Norma 7. Collaudare l impianto 8. Interfacciarsi con l Ente distributore d energia, con GSE e con gli enti pubblici.

35 Produzione d energia mediante fonti rinnovabili GeoEnergie non guarda ai soli impianti FV per quanto riguarda la produzione virtuosa d Energia, ma è anche interessata ai seguenti settori: 1. Applicazione di pompe di calore per raffrescamento/riscaldamento d ambienti, utilizzanti acque i falda o terreno in profondità. 2. Applicazione del solare termico per il riscaldamento acqua. 3. Applicazione di gruppi co-generatori funzionanti a combustibili rinnovabili (bio-diesel, etanolo ecc). 4. Applicazione di celle a combustibile

36 Conclusione Alcune tecnologie descritte, in special modo quelle riguardanti gli impianti elettrici,i gruppi di continuità, gli impianti di generazione FV ed il solare termico, sono per GeoEnergie campi di conoscenze ormai mature. Altre tecnologie innovative sono ovviamente meno usuali ma, se nasce un caso concreto, possono essere studiate fino a dar luogo ad installazioni innovative.