Impianto di cogenerazione e teleriscaldamento di. Merano Maia Bassa

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1 Impianto di cogenerazione e teleriscaldamento di Merano Maia Bassa

2 Impianto di cogenerazione e teleriscaldamento di Merano Maia Bassa Premessa Sulla base della struttura del fabbisogno energetico della Hans Zipperle SpA, azienda produttrice di succhi di frutta sita nella zona produttiva di Maia Bassa a Merano, in primavera del 2004 lo studio tecnico dorfmann ingegneri di Bressanone, su incarico dell Azienda Energetica SpA, ha effettuato uno studio di fattibilità relativo all installazione di un impianto a turbogas. Lo studio, il quale ha tenuto conto anche di alcune premesse essenziali quali i contributi per spese di investimento concessi dalla Provincia, le trattative condotte con la ditta Zipperle in merito all acquisto di calore sotto forma di vapore saturo nonché l impegno dei consumatori relativo all approvvigionamento di energia termica attraverso la rete di teleriscaldamento, ha evidenziato i seguenti risultati per le parti interessate: Vantaggi per l Azienda Energetica: ampliamento della gamma di prodotti offerti: oltre all energia elettrica ed al gas, ora vi è anche il calore, maggiore fidelizzazione dei grandi clienti, sfruttamento ottimale dell impianto e maggiore redditività grazie alla combinazione di calore per uso aziendale ed abitativo. Vantaggi per la ditta Zipperle: elevata garanzia di approvvigionamento termico, concentrazione degli investimenti sul core business, buoni rapporti con un partner forte per futuri progetti. Vantaggi per i confinanti: approvvigionamento di calore economicamente conveniente attraverso la rete di teleriscaldamento. In autunno del 2004 si è provveduto a presentare gli aspetti tecnici e soprattutto i vantaggi economici dell impianto previsto nonché del modo ecologico di fornire energia termica alla popolazione delle zone interessate, ovvero Piazza San Vigilio, Rione Sant Antonio e Via Roma - Via Fornaio. Si tratta di sfruttare in modo intelligente l energia primaria tratta dal metano per produrre vapore per la ditta Zipperle nei mesi estivi e calore per il riscaldamento delle abitazioni durante il periodo invernale. L aspetto determinante di questa costellazione risiede nel fatto che nei mesi invernali il fabbisogno di vapore da parte dello stabilimento industriale è scarso, mentre il teleriscaldamento richiede maggiore potenza. Durante l estate la situazione è inversa. Dal processo si ricava, quasi come prodotto di scarto, anche energia elettrica. Il rendimento dell impianto è pertanto superiore all 85%. Progettazione e realizzazione Nei mesi seguenti lo studio tecnico dorfmann ingegneri di Bressanone ha messo a punto il progetto preliminare. Contemporaneamente sono state condotte con la ditta Zipperle le trattative per l acquisto di un terreno adatto nelle vicinanze della stessa. In primavera del 2005 il Consiglio di Amministrazione dell Azienda Energetica ha deciso di realizzare un impianto di teleriscaldamento con turbina a gas e recupero del calore nonché con generatore elettrico e impianto a media tensione. Il progetto prevedeva due caldaie ed il collegamento alla ditta Zipperle mediante una condotta di vapore nonché l allacciamento ad una rete di condutture con stazioni di scambio termico per i clienti del teleriscaldamento. Durante l estate del 2005 è poi stato possibile indire la gara europea per la fornitura delle attrezzature termomeccaniche ed elettriche della centrale termica. All inizio dell autunno del 2005 si è aggiudicata l appalto la ditta Atzwanger di Bolzano. Allo stesso tempo era necessario chiarire le modalità per ottenere il contributo provinciale, condizione necessaria per garantire che l intero progetto TF Meran/o (Teleriscaldamento Fernwärme Meran/o) fosse remunerativo. Il 1 dicembre 2005 la ditta Atzwanger ha ottenuto l incarico di realizzare la parte termomeccanica ed elettrica dell impianto, ivi compresi il sistema di trattamento dell acqua e il sistema di controllo. Va tenuto presente che bisognava garantire alla scuola professionale Luis Zuegg di Via Scuderie l approvvigionamento di calore entro il mese di settembre del Nell estate del 2006 è stata installata la caldaia dell acqua, permettendo così l avvio puntuale dell impianto, sia pure inizialmente in via provvisoria. Nel tardo autunno del 2006 è iniziata anche la fornitura di energia termica alle abitazioni situate in Piazza San Vigilio. Il primo collegamento in parallelo con la rete elettrica è stato effettuato il 7 marzo 2007, dopodichè il 17 aprile 2007 è iniziata la fornitura di vapore alla ditta Zipperle.

3 Edificio e lavori edili La progettazione dell edificio è stata affidata all Arch. Luca Canali di Bressanone. Oltre a dovere soddisfare i complessi requisiti posti all impiantistica, il progetto doveva tenere conto dei rigidi canoni imposti dalle norme antincendio, da quelle sulla sicurezza sul lavoro e sulla tutela dell ambiente nonché di varie altre disposizioni normative. In più, era necessario sfruttare in modo ottimale il terreno e seguire un chiaro piano architettonico. Sull area di m² sita nelle immediate vicinanze del produttore di succhi di frutta Zipperle nella zona produttiva di Merano Maia Bassa è così sorta una costruzione particolarmente compatta del volume di m³. Il chiaro linguaggio architettonico dell edificio è in sostanza determinato dai seguenti fattori: la copertura inclinata verso sud, la pianta basata su un quadrilatero obliquo, il camino di 20,0 m di altezza e le facciate di forma tra loro molto differente. A questi elementi, combinati con il rivestimento delle facciate in lamiera ondulata perforata, è dovuto l aspetto nel complesso molto compatto e allo stesso tempo dinamico. Gli impianti altamente tecnologici alloggiati all interno dell edificio sono stati integrati da un impianto fotovoltaico della potenza di 43,4 kw, sistemato sul tetto rivolto a sud; a curare la fornitura ed il montaggio dello stesso è stata la ditta Leitner Hubert di Brunico. Il rivestimento perimetrale si distingue per la sua sobrietà: i pannelli in lamiera ondulata perforata che ricoprono il nucleo massiccio in calcestruzzo del fabbricato conferiscono alla costruzione un aspetto sempre diverso a seconda dell angolazione della luce. L effetto ottico della facciata, chiusa ma allo stesso tempo trasparente, muta in dipendenza della prospettiva da cui si osserva l opera, facendola apparire dinamica. Con la dinamicità e la compattezza dell edificio si è voluto rispecchiare l elevato grado di efficienza degli impianti tecnici alloggiati al suo interno. Questo elevato grado di

4 efficienza non si limita pertanto al lato tecnico dell opera, visto che anche la costruzione stessa ben si addice ad una gestione parsimoniosa delle risorse disponibili. Appena ottenuta la licenza edilizia, rilasciata dal Comune di Merano l 8 marzo 2006, si è provveduto ad incaricare la ditta Zimmerhofer di Campo Tures, la quale il 13 marzo ha dato inizio ai lavori. Nei mesi seguenti sono state gettate le fondamenta dell edificio e dei generatori di calore e si è proceduto alla realizzazione dell edificio stesso, compresa la struttura del tetto, nonché delle infrastrutture e della recinzione. Dopo soli tre mesi, in giugno del 2006 la ditta Atzwanger ha cominciato ad installare i primi impianti tecnologici e già in ottobre dello stesso anno è stato possibile fornire calore ai primi clienti. I lavori successivi sono proseguiti senza interruzione e sono stati portati a termine nel tardo autunno sempre del Dopo il completamento di tutte le installazioni tecniche e la posa delle infrastrutture, in dicembre del 2007 la ditta Schatzer Alois di Bressanone ha montato il rivestimento delle facciate.

5 Impianto termico ed elettrico All atto della scelta delle singole componenti termiche ed elettriche dell impianto si è fatto in modo che queste corrispondessero in maniera ottimale alle esigenze della centrale. Ciò anche al fine di tenere conto dei futuri ampliamenti della rete di teleriscaldamento. L intero impianto è composto dai seguenti elementi principali, gestiti mediante un efficace sistema di controllo logico programmabile (PLC) e collegati tra loro in Profibus. a) Turbina a gas del tipo T65 Taurus, prodotta dalla ditta SOLAR di S. Diego in California, con potenza meccanica di kw e potenza termica di kw; b) Caldaia a recupero con sezione evaporante da kw (corrispondente a 13 tonnellate di vapore all ora) e sezione ad acqua calda da kw per il teleriscaldamento; c) Degassificatore per l eliminazione del vapore condensato risultante dal processo; d) Compressori per l innalzamento della pressione del gas da 4 a 21 bar; e) Impianto di demineralizzazione per l approntamento di acqua pura destinata alla produzione del vapore; f) Prelevamento di campioni mediante apparecchia- ture di analisi per il controllo del vapore, dell acqua di alimentazione, dell acqua dell evaporatore e del teleriscaldamento; g) Caldaia acqua della potenza termica di kw per il fabbisogno di punta e di emergenza per la rete di teleriscaldamento; h) Caldaia vapore della potenza termica di kw quale caldaia di emergenza per la rete del vapore; i) Pompe ed impianto idraulico; j) Power Center per l intero impianto, costituente la stazione di comando e di regolazione per tutte le componenti elettriche ed elettroniche dello stesso; k) Gruppo elettrogeno per l alimentazione delle parti essenziali dell impianto in caso di black out; l) Modulo a media tensione con trasformatori di po- tenza per l immissione della potenza elettrica nella rete di distribuzione e dei servizi ausiliari; m) Sistema di controllo per la rilevazione di tutti i parametri e per il loro trasferimento alla stazione di comando in loco nonché allo stabilimento dell Azienda Energetica a Naturno, onde permettere, al di fuori del normale orario di lavoro, il controllo e la gestione dell impianto dalla centrale di comando di Naturno. Il sistema di controllo è stato concepito in maniera tale da permettere il funzionamento sostanzialmente automatico dell impianto. La ditta Atzwanger di Bolzano ha curato tutte le forniture nonché i lavori di installazione, di messa in funzione e di collaudo tecnico. Conduttura del vapore Il vapore prodotto dall impianto, il quale ha una temperatura di ca. 190 C ed una pressione di 14 bar, viene convogliato verso lo stabilimento della Zipperle attraverso una condotta sotterranea. Questa condotta è lunga circa 170 m ed ha un diametro di 200 mm. La condensa che si forma viene ricondotta nell impianto per mezzo di una stazione di pompaggio. La regolazione della quantità di vapore prelevata avviene mediante una valvola automatica comandata direttamente dalla ditta Zipperle. L energia termica fornita ogni anno alla ditta Zipperle ammonta a kwh. Per la fatturazione dei consumi di calore sono stati installati due contatori di energia disposti in serie.

6 Rete di teleriscaldamento La rete di teleriscaldamento, collegata alla centrale di cogenerazione, è costituita da due tubazioni in acciaio coibentato, che trasportano acqua calda ad una temperatura compresa tra 60 C e 90 C ed è dotata di un sistema di monitoraggio delle perdite. Attualmente si sviluppa: in Zona Artigianale di Maia Bassa, Piazza S. Vigilio fino alla nuova zona di urbanizzazione Ex Merlet, Via Tennis e Via Piave, ed alimenta, per uso riscaldamento e produzione di acqua calda, tramite sottocentrali di teleriscaldamento l impianto termico dei fabbricati. Le sottocentrali sono dotate di scambiatori di calore a piastre, di strumenti di misura della portata e della temperatura dell acqua, per la quantificazione dell energia termica ceduta, e di sistema di regolazione, gestito dall Azienda Energetica, attraverso un collegamento telematico a fibre ottiche. La rete di teleriscaldamento, della lunghezza di ca. 7,0 km, alimenta attualmente ca. 720 famiglie, 2 scuole ed altre attività produttive, tutti nel Comune di Merano. Il teleriscaldamento è un servizio di elevata qualità come dimostrano le numerose realtà italiane ed estere che da anni si affidano a questa tecnologia e rappresenta un importante opportunità di uso razionale dell energia in grado di offrire molteplici vantaggi pratici ed in particolare: un solo impianto di produzione dell energia termica, gestito e controllato dall Azienda Energetica con personale qualificato, in sostituzione di molti singoli impianti, talvolta poco efficienti ed inquinanti, consente un miglior utilizzo del combustibile e riduzioni di consumi; un solo camino di emissione controllato in centrale, contribuisce concretamente alla tutela ambientale visto il continuo monitoraggio delle emissioni; il risparmio energetico generato dal teleriscaldamento favorisce una considerevole riduzione di agenti inquinanti e di gas serra; la fornitura di calore avviene tramite scambiatori di calore, senza combustibile quindi in totale assenza di fiamma; non sono necessari controlli periodici, verifiche di combustione, certificazioni, manutenzioni ordinarie e straordinarie, riparazioni di bruciatori e caldaie, ispezioni e pulizia di canne fumarie che contribuiscono all azzeramento dei costi di gestione delle caldaie; la manutenzione ordinaria e straordinaria delle sottostazioni è a carico dell Azienda Energetica e i relativi costi sono compresi nelle tariffe di fornitura del servizio; le tariffe di fornitura sono leggermente inferiori rispetto ai costi complessivi del gas metano e significativamente più basse del gasolio.

7 Considerazione finale L impianto è unico nel suo genere in Alto Adige, sia in ordine alla composizione delle componenti tecniche, sia per quanto riguarda il suo impiego combinato (vapore e teleriscaldamento). Il fatto che l acqua calda per il teleriscaldamento viene prodotta centralmente e quindi con un elevato grado di rendimento permette di ridurre le polveri fini, a beneficio soprattutto della cittadinanza di Merano. I clienti sia pubblici che privati, grazie all eliminazione delle spese di manutenzione degli impianti di riscaldamento e delle cisterne per il gasolio, beneficiano di costi nettamente inferiori. A ciò si aggiunge il vantaggio che l energia prelevata deve essere pagata soltanto dopo essere stata consumata. Il programma lavori per l anno prevede la posa di nuove condotte nelle seguenti vie cittadine: Via Wolkenstein da Via Zuegg al sottopasso della ferrovia; Via Leopardi; Via Leopardi laterale verso la Sinagoga; Via Foscolo; Via Toti fino a Via Vogelweide; Via Scuderie dalla CAFA fino a Via Palade; Via Roma da Via Matteotti a Via Mirabella; Via Palade Ippodromo; Via Armonia; Via Huber tra la Passerella pedociclabile e Corso Libertà; Corso libertà tra Via Huber e Via XXX Aprile; Via XXX Aprile; dalla MEMC a Via Roma. Negli anni successivi si provvederà ad estendere la rete in altre zone della città. La realizzazione dell impianto di teleriscaldamento ha aperto all Azienda Energetica SpA un nuovo campo di attività, destinato negli anni a venire ad essere esteso oltre i confini della nostra Provincia.

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