Esperienze di filiere agroenergetiche in Toscana

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1 Esperienze di filiere agroenergetiche in Toscana Claudio Fagarazzi GESAAF Università degli Studi di Firenze

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3 Le principali politiche regionali per lo sviluppo delle filiere bosco-energia

4 ! Programma straordinario degli investimenti ha interessato tutto il territorio regionale ad esclusione dei centri abitati con più di abitanti, con un contributo a fondo perduto pari al 50% dei costi di progetto! BANDO 4 mil. euro! BANDO 4 mil. euro! Piano di Sviluppo Rurale che aveva alcune misure finalizzate alla realizzazione di impianti e piattaforme logistiche! POR CReO anch'esso con misure a favore della cogenerazione e del teleriscaldamento.! Piano Regionale Agricolo Forestale con specifiche misure per incentiva l'associazionismo forestale e la vendita di energia.

5 25 impianti

6 16 impianti

7 Evoluzione regionale delle filiere

8 L origine 2004 loc. Rincine! Comunità Montana Montagna Fiorentina Struttura polifunzionale e Edifici/uffici 320 kw 130 m rete 6515 mc riscaldati

9 Evoluzione numero impianti realizzati o in programmazione in Toscana

10 Dinamica potenza installata in Toscana

11 [C1] Evoluzione nel consumo di cippato e produzione di energia termica ed elettrica in Toscana

12 Evoluzione prezzo del cippato (osservazioni dirette)

13 Azioni per garantire sviluppo sostenibile settore! 2009 Stima disponibilità di risorse (ARSIA REGIONE TOSCANA)! primo monitoraggio progetto transfrontaliero BIOMASS (Progetto Marittimo Italia Francia

14 Obiettivo pianificazione Biomasse t/anno Offerta territoriale t/anno + residui agricoli Domanda impianti t/anno Esigenza di pianificare tempo Avvio nuovi impianti

15 Superfici in Carta dell uso del suolo forestale produzione dal punto di vista ecologico...

16 Produzione dal punto di vista ecologico...

17 1 A- FORESTE 2007 Superficie boscata utilizzata (h Superficie totale (ha) Superficie boscata (ha) Superficie boscata utilizzabile (ha) Legname da opera Altro legname Provincia Arezzo Firenze Grosseto Livorno Lucca Massa Carrara Pisa Pistoia Prato Siena Totale A- FORESTE 2007 Prodotti legnosi utilizzati a fini energetici (t s.s. /anno) da bosco da altre superifici ( verde urbano) Materiali provenienti da alvei fluviali da altre lavorazioni Provincia legna da ardere residui Arezzo Firenze Grosseto Livorno Lucca Massa Carrara Pisa Pistoia Prato Siena Totale

18 Problema efficienza economica attività selvicolturali Aree non in produzione Aree in produzione

19 Mappa di costo di produzione

20 Soprassuoli a macchiatico positivo Definire i soprassuoli forestali a macchiatico positivo nel contesto toscano in funzione di vari parametri, quali. 1. Caratteristiche del soprassuolo (produttività, tipologia forestale ecc.) 2. Caratteristiche morfologiche (pendenza, presenza di ostacoli naturali ecc.) ed infrastrutturali (tipologia di strade, densità ecc.) 3. Tipologia di assortimenti ritraibili (caratteristiche, prezzo di vendita ecc.) 4. Distanza da centri di vendita del materiale legnoso 5. Caratteristiche del cantiere forestale

21 ..in funzione di tre possibili scenari 1 scenario: produzione di assortimenti tradizionali( vendita di assortimenti tradizionali); 2 scenario: produzione di assortimenti tradizionali e cippato derivante dai residui di lavorazione ( vendita di assortimenti tradizionali e cippato); 3 scenario: produzione di assortimenti tradizionali e cippato derivante sia dai residui di lavorazione che da cippatura totale dei cedui per produzione di legna da ardere ( vendita di assortimenti tradizionali e energia).

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23 1 A- FORESTE 2007 Superficie boscata utilizzata (ha) Superficie totale (ha) Superficie boscata (ha) Superficie boscata utilizzabile (ha) Legname da opera Altro legname Boschi misti Provincia Arezzo Firenze Grosseto Livorno Lucca Massa Carrara Pisa Pistoia Prato Siena Totale A- FORESTE 2007 Prodotti legnosi utilizzati a fini energetici (t/anno) da bosco da altre superifici (verde urbano) Materiali provenienti da alvei fluviali da altre lavorazioni totale (t/anno) Provincia legna da ardere residui Arezzo Firenze Grosseto Livorno Lucca Massa Carrara Pisa Pistoia Prato Siena Totale

24 Settore di trasformazione Numero di addetti regionali Produttività di residui legnosi per addetto (tonn/addetto/anno) Totale residui (tonn/anno) Segherie , Semifiniti , Falegnamerie , Mobilifici , Totale

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26 MONITORAGGIO Progetto BIOMASS cosa prevedeva! Protocollo di Monitoraggio (standardizzare monitoraggio)! Protocollo per fattibilità econom-ambientale! Analisi tecnologie per rilevazione in remoto! Monitoraggio della filiera e degli aspetti qualitativi ed economici! Monitoraggio performace (anche economiche) degli impianti! Monitoraggio delle utenze

27 MONITORAGGIO: Impianti Regione Toscana 1. Impianto di Fivizzano 2. Impianto di Collesalvetti 3. Impianto di S. Romano 4. Impianto di Camporgiano 5. Impianto di Careggine 6. Impianto di Minucciano 7. Impianto di Stazzema (dal 2011/2012) Regione Liguria 8. Impianto di Rossiglione 9. Impianto di Campo Ligure 10. Impianto di Masone Regione Sardegna 11. Impianto di Sorgono Regione Corsa 12. Impianto di Bastia 13. Impianto di Sarrola-Carcopino 14. Impianto di Corte

28 Individuati i combustibili che arrivano a filiera! Diradamenti in boschi di conifere! Tagli fitosanitari! Ripuliture alvei fluviali! Avviamenti alto fusto! Residui segherie (sciaveri)! Interventi con costi di taglio, abbattimento e allestimento molto bassi o prossimi a zero.

29 Università degli Studi di Firenze Origine combustibile provenienza di alcuni carichi di cippato Amiata

30 Illustrazione risultati monitoraggio CI a gestori impianti 7 febb 2011 Ipotesi da contra.o Contenuto in legno t Contenuto in acqua t Contenuto energe/co Mwh/ t cippato M30 costo /t costo energia / Mwh 1 t cippato 30% umidità 0,7 0,3 3, ,14 situazione a.uale Contenuto in legno t Contenuto in acqua t Contenuto energe/co Mwh/ t cippato M30 costo /t costo energia / Mwh 1 t cippato 40% umidità 0,6 0,4 2, ,09 1 t cippato 50% umidità 0,5 0,5 2, ,12

31 Effetti del monitoraggio CI Inizio monitoraggio BIOMASS 07/02/2011 Presentazione risultati su qualità cippato e Prezzi equivalenti Effetto del monitoraggio BIOMASS Materiale da segheria

32 Effetti pianificatori del Monitoraggio CI SITUAZIONE EX ANTE BIOMASS SITUAZIONE EXPOST BIOMASS Quan/tà potenziale di cippato da residui t s.f. 35,507 MWh/anno con cippato M45 88,768 Quan/tà potenziale di cippato da residui t s.f. 30,181 MWh/anno con cippato M30 Energia in più con essiccazione MWh/anno Numero di Impian/ equivalen/ S Romano 102,615 13,847 8,6 16% IN PIU DI ENERGIA

33 Valutazione efficienza economica! Definiti parametri per le valutazioni (SRI, TR, ΔVAC, BEP, ecc.) scelta saggi, ecc.! Valutate costi di produzione ed efficienza delle filiere monitorate! Date indicazioni per garantire efficienza economica e sostenibilità di lungo perido filiera

34 Università degli Studi di Firenze Esempio di filiera di autoconsumo FIVIZZANO Piattaforma logistica Aprile Taglio Agosto Cataste stoccaggio e asciugatura 1 10 Settembre Cippatura Settembre Aprile Stoccaggio cippato Energia termica Trasporto 1 2 km Novembre

35 FIVIZZANO INDICI DI EFFICIENZA FINANZIARIA senza finanziamento iniziale con finanziamento del 25% Tempo di ritorno (anni) 5 3 ΔVAC ( ) Saggio di Rendimento Interno (%) 29,7% 69,4% Prezzo di BEP del cippato ( /t s.f.) - - Situazione attuale

36 Università degli Studi di Firenze SAN ROMANO Situazione dal settem Segheria Situazione pregressaa Scarti Trasporto km Tagli Fitosanitari Diradamenti Ripuliture alvei Piattaforma Cippatura Autoconsumo Piattaforma Vendita Cataste stoccaggio e asciugatura Impresa di utilizzazioni forestali Stoccaggio cippato Gestore impianto di produzione energetica (Comune) Utenze (privati)

37 Efficienza economica Università degli Studi di Firenze dell impianto di SAN ROMANO! Acquisto cippato da imprese forestali e segherie! Gestione impianto per autoconsumo e per vendita calore (costi espliciti/impliciti)! ATTENZIONE! VALUTAZIONE NON E A PARITA DI ENERGIA (ADESSO GENERANO OLTRE IL DOPPIO DI ENERGIA TERMICA)

38 Efficienza economica del (Comune) S. ROMANO vendita+autoconsumo! Considerando dinamica utenze private 40 (2 anni) 51 (1 anno) poi 80 (12 anni) Indici di efficienza finanziaria complessiva (autoconsumo+vendita) con 80 UTENZE a regime senza Parametri finanziamento iniziale con finanziamento della Regione del 37% Tempo di ritorno (anni) 13 7 ΔVAC ( ) Saggio di Rendimento Interno (%) 4,25% 16,3% Prezzo di BEP del cippato (inclusa iva 10%) ( /t s.f.) 70,00 100,00 Risparmio o perdite medie annue derivate dall'autoconsumo di energia in strutture pubbliche e dalla vendita di energia a privati /anno Energia mediamente consumata dalle strutture pubbliche nei 15 anni EX-POST Energia mediamente consumata dalle strutture pubbliche nei 15 anni EX-ANTE Costo medio di produzione dell'energia nei 15 anni sia per edifici pubblici che privati /Mwh EX-POST Costo medio di produzione dell'energia nei 15 anni sia per edifici pubblici che privati /Mwh EX-ANTE 140

39 Efficienza economica per le utenze SAN ROMANO! Comune vende calore a 75 /Mwh (incluso credito d imposta (circa 28 /Mwh)! Utente finale paga quindi circa 45 /Mwh! A Firenze paghiamo circa 113 /Mwh attuale risparmio annuo per utenze (40 utenze 2010/2011) futuro risparmio annuo per utenze (80 utenze 2011/2012) , ,99

40 Ultimo aspetto da affrontare effetto di sostituzione fra rinnovabili! La Toscana è già un grande consumatore di biomasse (circa 1,4 mil mc/anno)! Reti teleriscaldamento soprattutto in aree rurali con mercato legna da ardere affermato! Cosa accade?

41 Es. un comune toscano Consumi Energetici per Riscaldamento EX-ANTE Energia Settore Fonti Mwh/ anno % PUBBLICO Gasolio 51,04 24% Energia fossile Gpl 157,30 76% TOTALE 208,34 100% Gasolio 163,34 24% Energia fossile Gpl 278,60 41% legna PRIVATO Energie ardere 216,08 32% rinnovabili Pellets 20,43 3% TOTALE 678,44 100% Consumi Energetici Totali EX-ANTE 886,79

42 Settore PUBBLICO PRIVATO Università degli Studi di Firenze Consumi Energetici per Riscaldamento EX-POST Energie rinnovabili Energie rinnovabili Fonti Energia Mwh/ anno % Cippato 436, % TOTALE 436,10 Cippato 954,64 90% legna ardere 94,15 9% Pellets 7,21 1% 100 TOTALE 1.056,00 % Consumi Energetici Teleriscaldamento EX-POST 1390,74 93% 100 Consumi Energetici Totali EX-POST 1492,10 % 1280 q.li di legna da ardere sono stati sostituiti da cippato a regime sarano circa q.li/anno in meno

43 effetti! Ambientale ottimo, uso biomassa in modo più efficiente! Economia locale a regime avrò circa /anno di legna da ardere in meno! Determinante quindi lo sviluppo di filiere locali che vedano il coinvolgimento delle imprese locali che già si occupavano della produzione di legna da ardere

44 Indicazioni da valutazione efficienza economica! Costi di gestione più elevati di quanto previsto in bibliografia! Investimento sostenibile anche in assenza aiuto pubblici purché impianto non sovradimensionato

45 Piano di approvvigionamento parametri minimi per impianti di dimensioni superori a.! individuazione dei soggetti fornitori del biocombustibile necessario all alimentazione dell impianto;! Dichiarazioni di fornitura dei soggetti fornitori con indicazione delle dotazioni di mezzi e uomini e degli impegni di fornitura pregressi! inquadramento cartografico dell area di approvvigionamento (con fornitura dati shp);! metodologia di realizzazione del piano;! modalità di trasformazione e di condizionamento della materia prima;! distanze e modalità di trasporto dal luogo di produzione fino all impianto;! calcolo della CO2 prodotta e del consumo di energia grigia dal luogo di produzione fino a bocca di centrale.

46 Esempio di possibili sovrapposizioni Piano 1 fornitore A Piano 1 fornitore B Piano 2 fornitore A Fornitura elenco fornitori e aree a provincia costo=0

47 Network monitoraggio OSSERVATORIO E UN SUPPORTO ALLE DECISIONI diffonde informazioni su risorse, reti esistenti e in progetto PER ESEGUIRE SCELTE Ø PIANIFICATORIE Ø PROGETTAZIONE Ø D INVESTIMENTO

48 Rete informativa Osservatorio Internazionale Università degli Studi di Firenze Consorzi Forestali Operatori forestali Proprietari impianti Gestori impianti ibionet Enti di Dati ricerca Utenti pubblici Utenti privati progettisti Pubbliche Amministr. Utenze pubbliche Interessati a conversione Cittadinanza Utenze domestiche Interessati a conversione

49 Biomasse t/anno Obiettivo pianificazione + residui agricoli Offerta territoriale t/anno Esigenza di pianificare tempo Avvio nuovi impianti

50 COSA VOGLIAMO SAPERE? monitoraggio continuo su Temperatura e umidità esterna N. carichi e quantità di cippato in ingresso qualità del cippato, energia elettrica consumata, energia prodotta, blocchi impianto, Qualità e quantità delle emissioni, qualità e quantità delle ceneri, Valutazione efficienza impianto Valutazione efficienza investimento Valutazione problematiche di gestione e interventi necessari

51 SensorWebenergy? La piattaforma SENSORWEBenergy è basata su hardware open-source "Arduino" e sensoristica a basso costo. Il sistema si basa su una architettura di tipo "aperto" in grado di essere modificata ed adattata ad esigenze diverse di monitoraggio. Il sistema si appoggia a una piattaforma web con trasmissione del dato via GPRS ed upload in real time su pagine web

52 SensorWebenergy? Batteria backup Scheda gprs con elaborazione dati

53 FUNZIONI PER CONSORZI FORESTALI E OPERATORI FORESTALI monitoraggio continuo su qualità della propria produzione Origine delle produzioni Certificazione di origine, qualità, affidabilità e di idoneità rispetto agli utenti forniti Visibilità commerciale dei prodotti forestali Garanzia di fornitura pluriennale Aggiornato archivio dei clienti potenziali Valutazione efficienza investimento

54 FUNZIONI PER ENTI PUBBLICI Valutazione economica EX-ANTE dei progetti pubblici; Verifica EX-POST: efficacia dei fondi stanziati da Enti Pubblici su filiera legno - energia; valutazione economica di progetti esistenti; valutazione della riduzione delle emissioni di CO 2 (burden sharing); supporto a pianificazione energetica del Territorio; supporto alla programmazione degli investimenti; diffusione delle buone pratiche di sostenibilità;

55 FUNZIONI PER UTENTI PUBBLICHE E PRIVATE ALLACCIATI ALLA RETE Valutazione della qualità servizio offerto; Valutazione dell efficienza finanziaria dell'investimento in relazione ad altri sistemi di riscaldamento; Rilevazione delle emissioni a garanzia della sostenibilità ambientale e della salute dei residenti.

56 FUNZIONI PER UTENTI PUBBLICHE E PRIVATE INTERESSATE A CONVERSIONE Dimensionamento dell impianto Valutazione dell efficienza finanziaria dell'investimento in relazione ai sistemi di riscaldamento attualmente adottati Definizione della sostenibilità dell investimento in relazione alle biomasse disponibilità sul territorio Individuazione tipo di impianto più idoneo Individuazione fornitori caldaie, installatori, fornitori cippato Rilevazione delle emissioni a garanzia della sostenibilità ambientale e della salute dei residenti.

57 FUNZIONI PER LA CITTADINANZA Trasparenza assoluta circa la sostenibilità di un progetto d impianto, rispetto alla disponibilità di biomasse locali; Trasparenza assoluta circa le tipologie di biomasse inserite nell impianto, la loro qualità e l origine Trasparenza assoluta circa la qualità e quantità delle emissioni gassose, e la quantità e qualità delle ceneri Trasparenza assoluta circa l uso efficiente delle biomasse (rendimentio d impianto, ecc.)

58 Grazie per l attenzione Claudio Fagarazzi