Candidato: Luigi Casorelli Relatore: Ing. Vito Introna Correlatore: Ing. Marcello Salvio

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1 Diagnosi energetiche ai sensi del d.lgs. 12/214 nel settore della trasformazione delle materie plastiche: definizione di valori di benchmark, integrazione del modello di acquisizione dei dati e analisi degli interventi di efficientamento. Candidato: Luigi Casorelli Relatore: Ing. Vito Introna Correlatore: Ing. Marcello Salvio

2 Contesto normativo Direttiva europea 27/212 Fissare obiettivi nazionali di risparmio Prevedere un quadro di misure per l efficienza D.lgs. 12/214 Riduzione di 2Mtep Meccanismi di incentivazione (es. CB, conto termico) Diagnosi energetiche obbligatorie Individuare inefficienze Individuare opportunità di efficientamento 2

3 Soggetti obbligati secondo d.lgs.12/214 Grandi imprese Numero di dipendenti superiore a 25 effettivi Fatturato annuo maggiore di 5 M e bilancio superiore ai 43 M Aziende il cui capitale sia controllato per più del 25% da organismi pubblici Esonerati Imprese certificate EMAS, ISO 51 o ISO 141, purché il sistema di gestione preveda un audit conforme all allegato 2 del d.lgs. 12/214 Amministrazioni pubbliche Energivori Iscrizione alla cassa conguaglio: consumo annuo di energia elettrica superiore a 2,4 GWh e incidenza sul fatturato superiore al 3% Scadenze Redazione della diagnosi entro il 5 dicembre 215 e successivamente ogni 4 anni. 3

4 Obiettivi Definizione dei valori di benchmark per le industrie trasformatrici di materie plastiche Definizione di un modello dei consumi specifici in funzione dei volumi produttivi Definizione di un format di integrazione dei dati da inviare alle aziende Analisi degli interventi di efficientamento proposti 4

5 Analisi del campione Le 32 aziende oggetto di questa analisi rappresentano solo il 6% Tuttavia, con circa 252 GWh di consumi, rappresentano circa il 4% del totale consumato dalle aziende del settore Rappresentatività numerica Consumi 94% Industria italiana trasformazione plastica 61% Industria italiana trasformazione plastica Campione Campione 6% 39% 5

6 Analisi del campione I codici Ateco vengono usati dall ISTAT per raggruppare le aziende per tipo di prodotto finito. Codice Ateco Descrizione Numerosità Fabbricazione di lastre, fogli, tubi e profilati in materie plastiche (+ granuli) Fabbricazione di imballaggi in materie plastiche Fabbricazione di porte, finestre, intelaiature etc. in plastica per l'edilizia Fabbricazione di altri articoli in plastica per l'edilizia Fabbricazione di oggetti per l'ufficio e la scuola in plastica Fabbricazione di altri articoli in materie plastiche nca (non classificate altrove) 18 6

7 kwh/kg Analisi statistica dei campioni 2,5 IPE AP Media,8659 Dev. std. campione, Dev. std. popolazione stima,4749 1,5 Dev. std. usata,4749 Z (α 1/2 5%) 1, Delta (12%),139 Grandezza campione minimo 56,52,5 Intervallo di confidenza superiore,9567 Intervallo di confidenza inferiore,7751 kg misurato Lsup med Linf 7

8 Sintesi indici medi individuati per Ateco Codice Ateco IPE G (TEP/t) EE/Etot EE AP /EE IPE AP (kwh/kg) ,2 ± 21% 87,33% ± 4% 69,4% ± 6%,6617 ± 16% ,395 ± 2% 92,78% ± 2% 69,65% ± 3%,8659 ± 1% , ,75% 82,93%, ,311 73,1% 48,43%, , ,95% 7,52%, ,4234 ± 22% 9,75 ± 3% 67,57% ± 5% 1,3824 ± 15% 8

9 MWh kwh/kg Modello del consumo specifico Reg. AP y =,442113x ,26154 R² =, ,5 3, Modello del consumo specifico in funzione dei volumi Ateco IPSAP(kWh/kg) IPSmod 35. 2, , 1, , t,5, t (log) CE = Energia di processo Volume di produzione + Energia di base IPE mod = Produzione kg 9

10 kwh/kg kwh/kg kwh/kg Modelli individuati per codice Ateco 3 2,5 2 1,5 1 Confronto modello - IPES AP Ateco IPSAP(kWh/kg) IPSmodello med 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1, Confronto modello - IPES AP Ateco IPSAP(kWh/kg) IPSmod med,5, t (log), t (log) 6, 5, 4, 3, 2, 1, Confronto modello - IPES AP Ateco , t (log) IPSAP(kWh/kg) IPSmod med IPE = IPE = IPE = Produzione kg Produzione kg Produzione kg 1

11 Confronto fra indici delle aziende e modello 2 Rapporto indici Ateco Rapporto indici Ateco GWh (log) GWh (log) Rapporto indici Ateco R = IPE AP IPE mod GWh (log) 11

12 kwh/kg Suddivisione per tecnologia di lavorazione 2 Rapporto indici Ateco Bolla Estrusione Estrusione e stampaggio Stampaggio GWh 12

13 Tipi di lavorazione ed indici individuati Lavorazione Numerosità IPE Sito (TEP/t) EE/Etot EE AP /EE IPE AP (kwh/kg) Stampaggio a iniezione 85,392 ± 2% 94,55% ± 2% 68,91% ± 4% 1,2417 ± 12% Granulazione 15,131 ± 25% 98,9% ± 2% 8,27% ± 7%,5379 ± 15% Film bolla 22,1476 ± 13% 93,83% ± 3% 75,79% ± 5%,5398 ± 15% Film cast 3,213 ± 3% 91,98% ± 4% 72,16% ± 7%,5986 ± 8% Tubi/lastre/profilat 33,1987 ± 2% 92,32% ±3%% 73,13% ± 5%,5962 ± 15% Termoformatura 27,2983 ± 33% 94,5% ± 6% 64,35% ± 9%.7869 ± 14% Soffiaggio 17,33 ± 13% 98,35% ± 1% 55,73% ± 9%,985 ± 19% 13

14 kwh/kg Il caso dello stampaggio ad iniezione 4 3,5 3 2,5 IPE AP - Stampaggio a iniezione Media 1,2417 Dev. std. campione,6672 Dev. std. popolazione stima,8112 Dev. std. usata,8112 Z alpha/2 (5%) 1, ,5 1,5 Delta (15%),1863 Grandezza campione minimo 51,318 Intervallo di confidenza superiore 1,3873 Intervallo di confidenza inferiore 1,962 kg IPSAP(kWh/kg) med Lsup Linf 14

15 GWh kwh/kg Modelli individuati per tecnologia Regressione AP Stampaggio a iniezione y =,52216x , R² =, Confronto modello - IPE AP Stampaggio a iniezione IPSAP(kWh/kg) IPSmod med t t (log) 2 Rapporto indici Stampaggio a iniezione 1 IPE mod = Produzione kg GWh (log) 15

16 GWh kwh/kg Modelli individuati per tecnologia y =,352713x , R² =,85799 reg. AP Film in bolla t 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 Confronto baseline - IPE AP Film in bolla IPSmod IPSAP(kWh/kg) med 25 t (log) 25 Rapporto indici - Estrusione di film in bolla 2 1 IPE mod = Produzione kg GWh (log) 16

17 GWh kwh/kg Modelli individuati per tecnologia y =,4215x R² =,821 reg. AP Tubi/lastre/profilati t 1,8 1,6 1,4 1,2 1,8,6,4,2 Confronto baseline - IPE AP Tubi/lastre/profilati IPSAP(kWh/kg) IPSmod med t (log) Rapporto indici - Tubi/lastre/profilati 2 1 IPE mod =, Produzione kg 5 1 GWh 17

18 Definizione dei parametri di integrazione Censimento macchinari Nome modello e produttore Potenza nominale Fattore di carico Tempo di misurazione Massa complessivamente lavorata Informazioni sul prodotto Tipo di prodotto Materia prima prevalente Produzione annua in kg Stampaggio a iniezione Tipo di pressa (idraulica/elettrica/ibrida) Forza di chiusura (tonnellaggio) Estrusione di film Numero di estrusori operanti con tecnologia cast/blow Presenza di coestrusione e numero di strati Estrusione di lastre/profillati/tubi Numero di estrusori per tipo di prodotto Presenza di estrusori bivite Termoformatura Tipologia (decompressione, stampo maschio ) Forza di chiusura (tonnellaggio) 18

19 Parametri di macchinario 19

20 Parametri di prodotto e matrice associativa 2

21 Valutazione economica degli interventi di efficientamento proposti Il risparmio energetico conseguibile è stato valorizzato in modo diverso a seconda che l intervento porti ad un risparmio in termini di energia termica o elettrica 1 TEP el = 695 con c EnEl =,13 /kwh (*) fattore di conversione TEP/MWh =,187 1 TEP ter = 424 con c GN =,35 /Sm 3 (*) fattore di conversione TEP/Sm 3 =,825 *Costi unitari energia da media obbligati 21

22 Valutazione degli interventi proposti 22

23 Confronto fra i tempi di ritorno 1 Risparmio annuo medio - Investimento medio ISO 51 Motori alta eff. Coibentazione linee Gruppo frigo AF dadcadac Impianto geotermico Impianto fotovoltaico Sistema di monitoraggio Cinghie Inverter Presse elettriche Perdite a.c. Ottimizzatori EE 1 Rifasamento LED Intervento Pompe di calore 2anni 3anni Trasformatori Rec termico a.c. 5anni Caldaia a condensazione 8 anni

24 Focus: individuazione e riduzione perdite nei circuiti dell aria compressa 3 25 Ricerca e riduzione perdite aria compressa Risparmi - Investimenti Investimento medio 7 TEP annui risparmiabili 1 8 Tempo di ritorno 2 mesi 3 anni Intervento 1 anno 2 anni Vantaggi: Individuazione fughe con strumenti ad ultrasuoni poco costosi Beneficio diretto Possibile riduzione della pressione di circuito Grande differenza di costo di investimento legata seconda della facilità con cui è possibile intervenire 24

25 Conclusioni Gli indici di prestazione necessari al benchmark sono stati validati statisticamente e forniti come media semplice e come media pesata sui volumi di produzione nel caso dell attività principale Il benchmark può essere effettuato sia a livello di settore Ateco che di tecnologia di lavorazione La comparazione fra gli interventi da un punto di vista dei tempi di ritorno (senza tener conto dell accesso a possibili incentivi) può essere un ottimo strumento in fase di valutazione delle opportunità di efficientamento Diffondendo fra le aziende i risultati ottenuti si spera che queste in futuro partecipino più attivamente ad eventuali richieste di integrazione. 25

26 Grazie per l attenzione 26