SISTEMA TRADIZIONALE CO E TRIGENERAZIONE DISTRIBUITA. Heat 50% +50% = 80%

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1 Cogenerazione e trigenerazione con microturbine a gas Ing. Enrico Bianchi Ing. Giacomo Boschetti

2 FOCUS DEL GRUPPO ALTA EFFICIENZA ENERGETICA PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI

3 µ-cogenerazione SISTEMA TRADIZIONALE CO E TRIGENERAZIONE DISTRIBUITA Heat 50% +50% = 80%

4 Turbec T100: la storia All inizio degli anni 80, Volvo comincia lo sviluppo di due diversi sistemi a turbina a gas destinati alla propulsione di auto, autobus e camion (VT40 and VT100)

5 Turbec T100: la storia ECT ECB ECC VT100 VT100 VT40 Nel 1985, due prototipi di VT100 sono stati prodotti per essere applicati su autobus. Nel1992 un automobile equipaggiata con la microturbina VT40 viene presentata al salone di Parigi.

6 Turbec TURBEC S.p.A. Head office Via Fratelli Bandiera Cento (FE) Italia TURBEC R&D R&D and Production Vattenversksvagen, Malmö Sweden

7 Turbec T100 development SERIES I ( ) First Prototype (1997) SERIES II ( ) SERIE III ( )

8 Tongji University, Shanghai Shanghai Natural Gas Development

9 Università La Sapienza, Roma

10 Cenni normativi La cogenerazione è la generazione simultanea in un unico processo di energia termica ed elettrica (ed eventualmente meccanica). La cogenerazione utilizza sistemi di generazione tradizionali (ad es. motori a combustione interna, turbine a vapore, turbine a gas, cicli combinati.) dove parte del calore prodotto viene recuperato e riutilizzato per usi diversi dalla generazione elettrica (ad es. usi industriali, teleriscaldamento, etc.). La Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR) è la produzione di La (CAR) è la produzione di energia elettrica e termica (ed eventualmente meccanica) che rispetti precisi vincoli in termini di risparmio energetico e produzione minima di energia termica definiti nel D.Lgs. 8 febbraio 2007, n 20 Fino al 2010 i criteri per il riconoscimento della CAR corrispondono con quelli stabiliti dalla Delibera dell'autorità per l'energia Elettrica e il Gas (AEEG) n. 42/02 e successive modifiche ed integrazioni

11 Cenni normativi Con "piccola cogenerazione" si indicano le unità di cogenerazione Con si indicano le unità di cogenerazione con capacità di generazione installata inferiore a 1 MWe. Con "micro-cogenerazione" cogenerazione" si intendono invece le unità di cogenerazione con capacità di generazione installata inferiore a 50 kwe. (Legge Marzano 239/04 e modifiche previste da d.lgs. 20 del 8/2/2007) La cogenerazione consente di accoppiare due produzioni diverse, ovvero la generazione elettrica (ed eventualmente meccanica) e la generazione termica, in un unico processo consentendo un miglioramento dell'efficienza energetica e quindi un minore impatto ambientale. In ambito nazionale, la cogenerazione, riconosciuta secondo le modalità della Delibera AEEG n. 42/02 e successive modifiche ed integrazioni, accede ai benefici previsti dalla normativa ed elencati di seguito:

12 Cenni normativi Priorità di dispacciamento (anche per chi non rispetta la 42/02, ma ha talia< 10MVA) D.lgs.79/99 Defiscalizzazione sull acquisto del combustibile per uso cogenerativo (AEEG 16/98) Scambio sul posto per impianti cogenerativi fino a 200kW (AEEG 74/08) Emissione certificati verdi per impianti alimentati a combustibile rinnovabile Emissione di Titoli di Efficienza Energetica o Certificati Bianchi (per alcuni interventi) Prezzo di vendita dell energia fissato mensilmente secondo le delibere AEEG 280/07-111/06 (ex 34/05) suddiviso per fasce orarie (<10MVA) Esenzione dalla quota di energia per il calcolo dei certificati verdi (>100GWh/anno)

13 Perchè una microturbina Lo scopo della generazione distribuita è quello di:. soddisfare esigenze di maggiore capacità produttiva e di affidabilità, arrecando benefici sia ai consumatori finali che al sistema elettrico (diminuendo le perdite). Per avvicinare le caratteristiche dei gruppi di micro-cogenerazione cogenerazione alle esigenze dei consumatori finali, Turbec ha sviluppato un sistema a microturbina a gas, che come noto, manifesta le seguenti peculiarità:

14 Perchè una microturbina Affidabilità Bassa manutenzione Vita utile Semplicità di conduzione impianto Flessibilità sull utilizzo del calore Funzionamento con vasta gamma combustibili Programmi manutentivi a costo fisso per tutta la vita utile della macchina Facilità di istallazione Emissioni molto contenute Possibilità di essere telecontrollate Disponibili in package compatti Possibilità di garantire contrattualmente le prestazioni

15 Turbec T100 COMBUSTIBILE Gas Metano 34.5 m3/h (333 kw) GPL 25kg/h (333kW) ENERGIA ELETTRICA 100 kw ENERGIA TERMICA 167 kw ( kcal/h)

16 Dati principali T100 Dimensioni (CHP) Peso 900x1810x2527/3652 mm (WxHxL) 2650 kg Condizioni di funzionamento 0 C to +40 C Ur 80% Condizioni all aspirazione -25 C to +40 C Ur 100% Requisiti gas Da 6 a 8.5 bar (g) (senza compressore) Da 0.02 a 1 bar (g) (con compressore) 0 C to +60 C Consumo combustibile 333 kw (Circa 34,5 m 3 /h) Energia elettrica prodotta 100 Kw (ISO condition) 3 fasi 400 (480) VAC ± 10% 50 (60) Hz ±5% Adjustable power factor Efficienza elettrica 30% Calore prodotto (acqua calda) 167 kw (Circa kcal/h) Efficienza termica 48% (acqua in ingresso a 50 C ed in uscita a 70 C) Gas di scarico 55 C Livello di emissione acustica 70 dba (ad 1 metro)

17 Dati Microturbina Pressione camera di combustione: 4.5 bar (a) Temperatura ingresso turbina: 950ºC (1742ºF) Caratteristiche gas: Press: bar (a) Temp: 0 C to +60 C Wobbe index: MJ/m n ³ ( Btu/scf) Portata gas: Circa 34,5 m 3 /h) Temperatura gas allo scarico turbina: Emissioni al 15% O 2 e al 100% del carico: ºC Temperatura gas al camino: 55ºC (131ºC) Velocità di rotazione : rpm No x <15 ppm v (<32mg/MJ fuel) CO <15 ppm v (<18mg/MJ fuel) UHC <10 ppm v

18 Accessori e configurazioni

23 Principio di funzionamento

31 Principio di funzionamento 950 C 650 C ARIA AMBIENTE 270 C 80 C 1. Generatore elettrico 2. Aspirazione aria 3. Camera di combustione 4. By-pass aria al recuperatore 5. Compressore 6. Turbina 7. Rigeneratore 9. Scambiatore di calore

33 T600 Simple cycle gas turbine 655kW electrical power 23,5 electrical efficiency Designed for h between major overhauls Diffusion type combustor Emissions NOx CO HC 75ppm 20ppm 5ppm

34 Dati principali Compressore centrifugo monostadio Turbina assiale a due stadi Combustore single can Velocità di rotazione nominale rpm Rapporto di compressione 9:1 Portata aria 3.6kg/s 1250K (977 C) Turbine Inlet Temperature 818K (545 C) Turbine Outlet Temperature

35 Enclosure cut up Power Module Gearbox Generator Electrical system Skid and enclosure

36 Telecontrollo Central Station Modem Direzione generale Amministrazione Energy trading Vendite Maintenance Team

37 L esperienza Turbec Industria (8%) Biogas (20%) Shopping center (7%) Greenhouse (6%) Ospedali-case riposo (23%) Piscine (6%) Scuole-Università (4%) Speciali -Ricerca (16%) Hotels (11%) >350 macchine istallate > di ore di lavoro accumulate dalla flotta

38 Alcune referenze

39 Alcune referenze

40 Alcune referenze

41 Alcune referenze

42 Alcune referenze

43 Alcune referenze

44 Alcune referenze PISCINA LEGNANO

45 Alcune referenze PISCINA ISPRA

46 Alcune referenze PISCINA MONZA

47 Alcune referenze Costo En. Elettrica 0,11 /kwh Costo Metano O,35 /m 3 Potenza Elettrica Potenza termica 100kW 160kW UTILIZZO ORE/ANNO /ANNO

48 Alcune referenze Casa di riposo (Bergamo)

50 Alcune referenze TRIGENERAZIONE CENTRO COMMERCIALE (Grottamare)

51 Alcune referenze TRIGENERAZIONE CENTRO COMMERCIALE (Ipercoop Arca Torino)

53 Alcune referenze Resort ***** Le Fay (Lago di Garda)

54 Alcune referenze Supercondominio (300app.ti) Milano

56 Alcune referenze Calore di processo presso ALENIA INDUSTRIE AERONAVALI

57 Alcune referenze Abbinamento con turboespansore

58 Alcune referenze Riscaldamento e concimazione carbonica serre

59 Alcune referenze Pastificio

60 Alcune referenze Ospedale Fabriano (Ancona)

61 Alcune referenze MATTONIFICIO Correggio (Reggio Emilia)

62 Alcune referenze Produzione vapore Toyota Motor, Burnaston Derby (UK)

63 Applicazioni speciali Particolare attenzione viene data allo sviluppo di macchine per applicazioni con combustibili da fonte rinnovabile, vero e proprio elemento caratterizzante le microturbine BIOGAS COMBUSTIONE ESTERNA DI BIOMASSA APPLICAZIONE SOLARE SYNGAS (recupero offgas) OLIO VEGETALE

64 Biogas Nel 2001 turbec decide di sviluppare la versione a biogas della propria T100 col Principale obiettivo di poter operare con BIOGAS NON NON TRATTATI Prima istallazione luglio 2002 Shelford, Canterbury NewEnCo Landfill Gas R&D Unit

65 Impianti pilota Monkmoor (UK) Totnes (UK) Hoganas (SW)

66 Esperienza biogas Ad oggi l esperienza Turbec conta oltre 50 impianti a biogas Ed ha definito i seguenti limiti composizione biogas >35% Metano (biogas con percentuali di metano inferiori possono essere utilizzati a macchina calda dopo aver avviato il sistema arricchendo con GPL) <3000 ppm H 2 S < 100 mg/m 3 Siloxane* *Decamethylcyclopentalsiloxane

67 Istallazioni tipo Biogas da discarica (Perugia)

68 Istallazioni tipo Biogas da depuratori (Cremona)

69 Istallazioni tipo Biogas da digestione reflui zootecnici e biomassa

70 Istallazioni tipo Essiccatura fanghi da depurazione (Asti)

71 Biogas installations

72 Applicazioni speciali Turbina a combustione esterna di biomassa (cippato) ENEL Livorno

73 Applicazioni speciali Microturbina ad energia solare Presso Plataforma solar de Almeria

74 Applicazioni speciali Microturbina ad energia solare presso Kibbutz Samar (Israel)

75 Applicazioni speciali 10 Turbec T100 sono in fase di istallazione presso Svalbard Islands - Norway

76 Applicazioni speciali Gas da pirolisi di fanghi di depurazione

77 GRAZIE PER L ATTENZIONE TURBEC S.p.A. Via Fratelli Bandiera Cento (FE) Italia Tel Fax T100 T600 enrico.bianchi@turbec.com giacomo.boschetti@turbec.com