Seminario tecnico GESTIONE DELL ENERGIA: SOLUZIONI AZIENDALI E TECNOLOGICHE

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1 Ottimizzare la gestione dell energia: soluzioni tecnologiche per le aziende Ivano Olivetti - Ricercatore ENEA Seminario tecnico GESTIONE DELL ENERGIA: SOLUZIONI AZIENDALI E TECNOLOGICHE Vicenza 01 febbraio 2010

2 Come cambia la domanda di petrolio nel mondo By World Energy Outlook 2008

3 Le risorse energetiche I combustibili fossili sono risorse esauribili. Questa la situazione delle riserve accertate al 2006 Si stima anche che sul Pianeta vi siano risorse energetiche sufficienti per far fronte alla domanda prevista, ma saranno necessari 17 trilioni di dollari per trasformare queste risorse in approvvigionamenti disponibili

4 Le grandi sfide dell energia e dell ambiente L attenzione dell opinione pubblica, anche non specialistica, ai problemi energetici e ambientali è di molto aumentata in questi ultimi tempi. Si rafforza la convinzione che sia necessario intervenire sui livelli e sulle modalita di consumo delle risorse energetiche per poter garantire un equilibrato e duraturo sviluppo e mitigare i processi di cambiamento climatico in atto. Aumentano le preoccupazioni per la sicurezza degli approvvigionamenti e per le prospettive di esaurimento delle fonti fossili che sembrano porsi alla vista delle prossime due tre generazioni.

5 Riduzione delle emissioni di CO2 nel settore energia Lo scenario climate-policy By World Energy Outlook 2008

6 Ruolo delle tecnologie per la riduzione delle emissioni Contributo percentuale delle tecnologie alla riduzione delle emissioni di CO 2 al 2020 risparmio energetico 12% idrogeno 1% Fonte Enea rinnovabili 22% nucleare 7% generazione elettrica con CCS 2% tecnologie per l'efficienza energetica 57% Efficienza + risparmio: 69%

7 Su quali tecnologie occorrerà puntare per ridurre le emissioni? Tecnologie per l efficienza energetica nei settori di uso finale: tecnologie per la riduzione dei consumi di calore nei processi produttivi tecnologie per la riduzione dei consumi elettrici nei processi di automazione tecnologie di ecobuilding e microgenerazione per gli edifici Fonti rinnovabili di energia solare termico a concentrazione e solare fotovoltaico eolico uso energetico delle biomasse Tecnologie innovative per la generazione elettrica (dal 2020) tecnologie per un uso ambientalmente sostenibile dei combustibili fossili basati sulla cattura e stoccaggio della CO 2 Tecnologie di frontiera (a partire dal 2030) Rinnovabili di II generazione (economiche) Nuovi vettori energetici puliti Fonte: ENEA, REA 2006

8 Le strategie da mettere in campo:

9 Consumare meno modificando il nostro stile di vita, fermo restando il livello della qualità della vita stessa.

10 Risparmiare riducendo il costo energetico Mercato: Mercato dell energia, buona contrattazione con il fornitore di energia 2 POSSIBILI STRATEGIE Tecnologie: interventi di efficienza energetica per ridurre i consumi

11 RIDUZIONE COSTI (mercato libero vs. mercato vincolato) Necessità di formare l Ufficio Acquisti che deve avere competenze specifiche per ottenere un buon contratto di fornitura (o ricorrere a società di consulenza specializzate). L'identificazione del miglior Fornitore si basa generalmente su una scala di valori che prevedono, in ordine di importanza, la valutazione dei seguenti parametri dell'offerta: Prezzo/sconto proposto Struttura contrattuale (indicizzazione prezzi, sovracosti non espliciti ) Affidabilità tecnica/commerciale del fornitore Supporto post-vendita (consulenza, energy management) Servizi accessori (telelettura, ecc.) Vincolato Libero %

12 L efficienza energetica è uno degli strumenti per rispondere alla sfida mondiale sui cambiamenti climatici. 20% in meno di consumo al 2020 Per questo gli incentivi sugli apparecchi per il freddo, la riqualificazione energetica edifici, i motori ad alta efficienza, etc.

13 L efficienza energetica, in particolare per le imprese, può essere un mezzo: Per ridurre la spesa energetica; Migliorare la propria immagine aziendale (riduzione CO 2, bilancio sociale, attenzione all ambiente )

14 Ridurre la spesa energetica Monitoraggio dei consumi elettrici/termici Analisi energetica della realtà aziendale (audit energetico) Scopo: fotografare la realtà produttiva per avere una indicazione sui consumi energetici Individuare dei parametri energetici KPI (Key Performance Indicator) che permettano di confrontare l azienda con dei benchmark di riferimento per valutarne la competitività Individuare possibili interventi per migliorare l efficienza energetica e di conseguenza il possibile risparmio Creare una lista di criticità, costruire un piano di investimenti e infine attuare gli interventi di risparmio energetico Questi interventi possono essere coadiuvati dagli Energy Manager o dalle ESCO

15 Ripartizione dei consumi per impieghi (riferiti ad energia primaria) Fonte CESI

16 Tipi di energia sfruttati nell industria Elettrica (vettore: elettricità) Motori elettrici Produzione energia meccanica per: Macchine utensili Macchine speciali (Es. taglio laser) Compressori Ventilatori Pompe Stampi Impianti frigo per climatizzazione Impianti frigo per processo Illuminazione Gestione uffici (pc, fotocopiatrici..) Termica (vettore: metano, GPL, Gasolio..) Riscaldamento d ambiente Processo: Forni di verniciatura Forni di cottura Sgrassaggio Produzione di vapore di processo (cartiere, industrie alimentari, farmaceutica )

17 Per cosa l energia è sfruttata nell industria Ripartizione dei consumi di energia elettrica e di gas naturale in una azienda di lavorazione meccanica.

18 AUDIT ENERGETICO Cosa e : E la fotografia di COME consuma l azienda E la base di partenza oggettiva per qualsiasi considerazione ed intervento successivo E il primo passo verso la soluzione ma NON E la soluzione dei problemi energetici di una azienda La bolletta ci dice QUANTO consuma una azienda Obiettivo dell AUDIT ENERGETICO è capire COME: Consuma una azienda Intervenire per ridurre i consumi

19 AUDIT ENERGETICO: alcune soluzioni tecnologiche per EE ESEMPIO 1: LINEA AD ARIA COMPRESSA In questo caso, l AUDIT ha evidenziato: Notevoli perdite sulle linee di aria compressa Gestione non ottimale dei carichi dei compressori RISULTATO: Cambiando le priorità di lavoro dei compressori e individuando le perdite di aria sulle linee di aria compressa, si è stimato un risparmio compreso tra i e i ANNO Senza alcuna spesa per l azienda

20 AUDIT ENERGETICO: alcune soluzioni tecnologiche per EE ESEMPIO 2: SOSTITUZIONE LAMPADE ALOGENE CON LAMPADE FLUORESCENTI Tempo di ritorno investimento 14 mesi RIFLETTORI INDUSTRIALI (sistema installato) Costo lampada 35 Vita lampada 2000 h Consumo lampada 400 W SISTEMA 4*55 (sistema da installare) Costo sistema 4* fluorescente tubolare a Tipologia lampada luce standard Ottica lampada concentrante Costo lampade 4*6.5 = 26 Vita lampada h Consumo singola lampada 55 W Consumo totale lampade 220 W ANALISI AMMORTAMENTO Potenza lampada alogena 400 W Potenza totale lampade fluorescenti 220 W Costo energia elettrica 0,1 /Kwh Costo orario illuminazione alogena 0,04 /h Costo orario illuminazione fluorescente 0,022 /h Risparmio orario 0,018 /h Costo investimento lampada 250 Vita lampada alogena 2000 h Vita lampada fluorescente h Costo netto 75 ore necessarie per il recupero 4167 h

21 I motori elettrici ad alta efficienza Esempio di Intervento eseguito su un impresa industriale che ha attuato una sostituzione di motori funzionanti con motori ad alta efficienza. Descrizione dell intervento. Sede dell intervento: opificio industriale N motori sostituiti: 5 Potenza singolo motore: 7,5 kw Anno di costruzione dei motori sostituiti: 1985 Consumo elettrico motore sostituito (rapportato alla produzione): 12,27 kwh/t Consumo elettrico motore ad alta efficienza (rapportato alla produzione): 7,53 kwh/t Risparmio specifico conseguito dall impresa: 38,6%

22 AUDIT ENERGETICO: alcune soluzioni tecnologiche per FER Esempio di impianto fotovoltaico Impianto fotovoltaico in Grid-connected da 7,68 kwp Potenza impianto 7.68 kwp Superficie occupata circa 60 m 2 Costo chiavi in mano - IVA esclusa Produzione in corrente altenata annua kwh Tariffa incentivante - 0,46 *kwh Guadagno per autoconsumo 0,19 *kwh Tempo di ritorno - Ipotesi investimento 100% Tempo di ritorno - Ipotesi investimento 20% 6.5 anni 10.1 anni

23 Le energie rinnovabili o Fonti di Energia Rinnovabili, sono quelle fonti di energia non esauribili sulla scala dei tempi umani o che riescono a rinnovare rapidamente la loro disponibilità dopo che sono state sfruttate. (5 anni) Essendo rinnovabili non si esauriscono; Non comportano emissioni in atmosfera di gas climalteranti (ad effetto serra); Può costituire una valida integrazione alla produzione di energia da fonti convenzionali.

24 Le fonti rinnovabili Eolico: macro e mini Solare: termico e fotovoltaico

25 Le fonti rinnovabili Solare termodinamico Geotermia (buon margine di sviluppo per quella a bassa entalpia)

26 Le fonti rinnovabili Biomasse: combustibili per autotrazione (biodiesel, etanolo) combustibili per energia termicaelettrica (biomasse vegetali)

27 Le fonti rinnovabili Idroelettrica

28 La cogenerazione - trigenerazione La trigenerazione implica la produzione contemporanea di energia meccanica (elettricità), calore e freddo utilizzando un solo combustibile. Le tradizionali centrali termoelettriche convertono soltanto 1/3 dell energia del combustibile in elettricità. Ciò che resta si perde sotto forma di calore. L effetto negativo, derivante da questo spreco, sull ambiente è evidente. Ne consegue l esigenza di incrementare l efficienza della produzione elettrica. Un metodo che consenti di incrementare l efficienza consiste nella produzione combinata di calore ed elettricità, dove più di 4/5 dell energia del combustibile è convertita in energia utilizzabile, con benefici sia finanziari che economici.

29 Le fonti rinnovabili: le opportunità TECNOLOGIA Eolico Energia dal sole (termica e fotovoltaica) Per le imprese di produrre energia elettrica da immettere in rete (certificati verdi). Produrre energia elettrica (incentivo conto energia) utilizzo diretto pannelli solari termici. OPPORTUNITA Installazione impianti, quadri, impiantistica varia (non c è produzione nazionale di aerogeneratori). Fornitura pannelli Manutenzione impianti. Fornitura telai e installazione impianti (compresi accessori); Manutenzione impianti e accessori Energia da biomassa La cogenerazione trigenerazione Geotermia a bassa entalpia Produrre energia elettrica e termica Cogenerazione (incentivi: certificati verdi e cert. bianchi sulla parte termica) oppure utilizzo diretto del calore. Produzione combinata di energia elettrica, termica, raffrescamento Incentivi : priorità nel ritiro di energia elettrica, Certificati bianchi sulla parte termica utilizzata, vendita del calore); Utilizzo combinato con pompe di calore; comporta maggiore efficienza nella produzione di calore; (incentivi sulle pompe di calore) Attivazione filiera con vantaggi anche per il settore agricolo. Coltivazione specie no food e uso dei residui di lavorazione - filiera corta. Fornitura impianti completi, realizzazione reti di teleriscaldamento ecc. Fornitura impiantistica. Fornitura del calore, del freddo e/o energia elettrica (attività tipica delle ESCO). Fornitura e installazione impianti. Manutenzione. Manutenzione. Manutenzione.

30 Opportunità per l industria In generale, quindi, l industria può cogliere opportunità nella diffusione delle fonti energetiche rinnovabili, in particolare nella produzione di macchine (turbine idrauliche, caldaie, aerogeneratori, pannelli solari ecc.) con possibilità di sviluppare l alta tecnologia. Oltre che nella produzione, come abbiamo già visto, le opportunità riguardano anche l istallazione e la gestione degli impianti stessi, con importanti ricadute anche sull occupazione specializzata. In questo settore occorre, anche, dire che il nostro paese soffre un ritardo rispetto alla concorrenza sia europea che mondiale.

31 Criticità Occorre lavorare per recuperare il ritardo con gli altri paesi industrializzati per la produzione di energia da fonti rinnovabili. Questo innesca il meccanismo, virtuoso, delle opportunità, sia per la produzione di impianti e parti meccaniche che per l installazione e la manutenzione.

32 Conclusioni Si ritiene fondamentale, in questo campo, l impegno di tutti sia nel diversificare le fonti di produzione di energia sia verso un cambio comportamentale nell introduzione di buone pratiche tese al miglioramento dell efficienza energetica. In particolare, a livello di impresa, perseguire obiettivi di efficienza energetica, attraverso l ottimizzazione dei consumi energetici, il miglioramento dell efficienza dei cicli produttivi e l autoproduzione di energia da fonti rinnovabili, permette di ridurre la spesa energetica, contenendo i costi di produzione, e al tempo stesso di migliorare la propria immagine aziendale.

33 Ivano Olivetti ENEA C.R. Frascati Via Enrico Fermi, Frascati Roma Link utili:

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