Audit energetico e disaggregazione dei consumi delle stazioni di rifornimento. Obiettivi generali e scelta degli interventi

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Jacopo Orsini
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1 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA DELLE STAZIONI DI RIFORNIMENTO CARBURANTE Prof. Giovanni Vincenzo Fracastoro Dipartimento Energia Ing. Laura Rietto

$fracastoro@polito.it Dipartimento Energia Ing.$

2 Sommario Audit energetico e disaggregazione dei consumi delle stazioni di rifornimento Obiettivi generali e scelta degli interventi Risparmio energetico Produzione di energia da fonti rinnovabili Primi risultati degli interventi

scelta degli interventi Risparmio energetico Produzione

3 Audit energetico RICERCA DEI DATI DISPONIBILI Analisi dei consumi ANALISI DOCUMENTI REPERIBILI: Bollette energia elettrica Progetti RILIEVI IN LOCO: Dimensionali Potenza installata apparecchiature INDAGINE CONOSCITIVA: profilo di utilizzo delle varie apparecchiature Difficoltà riscontrate Letture stimate Fornitori fasce orarie diverse Targhe assenti/non leggibili Dichiarazioni gestore STIME DEI CONSUMI DISAGGREGATI

CONOSCITIVA: profilo di utilizzo delle varie apparecchiature Difficoltà riscontrate Letture stimate

4 Disaggregazione Stima disaggregazione consumi [%] 24,3% 3,6% 9,1% 0,2% Condizionamento Riscaldamento Illuminaz. Int. Illuminaz. Est. 29,7% Autolavaggio Bar e ufficio Erogatori 32,1% 0,9%

5 Consumi annuali energia elettrica [kwh] Consumi di 4 PV confronto ANALISI CONSUMI DISAGGREGATI Confronto consumi energia elettrica di quattro punti vendita con ipotesi disaggregazione consumi [kwh] 0 66% 100% 34% 1% 45% 48% 29% 54% 23% TO Small RM Medium TO Medium TO Large Zona autolavaggio [kwh] Zona Non Oil + Illuminaz. Int. [kwh] Zona Oil + Illuminaz. Est. [kwh] DATI PRINCIPALI Numero erogatori TO Small: 2 RM Medium: 4 TO Medium: 4 TO Large: 6 Dimensione bar e shop: TO Small: 5 m 2 RM Medium: 200 m 2 TO Medium: 135 m 2 TO Large: 300 m 2 Dimensione/presenza autolavaggio: TO Small: no RM Medium: 2 self TO Medium: 1 tunnel TO Large: 10 self + 2 tunnel

TO Small RM Medium TO Medium TO Large Zona autolavaggio [kwh] Zona Non Oil + Illuminaz. Int. [kwh] Zona Oil + Illuminaz. Est.

6 consumo stimato (kwh/mese) Stima consumi elettrici consumo reale (kwh/mese) Da un analisi dei dati raccolti su 4 stazioni campione si è ipotizzato che il consumo elettrico sia funzione di: numero erogatori area zona non oil numero impianti autolavaggio Sulla base dei dati rilevati si è trovata la seguente correlazione: consumo 650* N 30* A 500* erog non oil N autolav Una stima più accurata dovrebbe tener conto anche dell erogato medio a pompa

funzione di: numero erogatori area zona non oil numero impianti autolavaggio Sulla base dei dati rilevati si è trovata la seguente

7 Consumi elettrici stazioni-tipo Partendo da questi risultati sperimentali si è ipotizzata la seguente configurazione delle stazioni di rifornimento-tipo, e ne sono stati ricavati i seguenti dati di consumo elettrico: Numero erogatori Area non oil (m 2 ) Numero autolav consumo (kwh/anno) Numero stazioni Autostrade Staz. Servizio Staz. Rifornimento Chioschi da cui si desume un consumo totale di 1225 GWh, pari a quasi lo 0.4% dell intero consumo elettrico italiano.

consumo (kwh/anno) Numero stazioni Autostrade 8 250 0 152400 466 Staz. Servizio 4 100 2 79200 9419 Staz.

8 Ripartizione consumi energetici

9 Concetto di Net Zero Energy L obiettivo consiste nell avvicinarsi per quanto possibile alla NetZEB* line, ovvero ridurre la domanda di energia e produrre con fonti rinnovabili il fabbisogno di energia residuo Attraverso una serie di interventi si riduce il fabbisogno di energia dal valore iniziale ( punto i ) fino a raggiungere il punto n Produrre energia primaria Ef. Se En=E f il punto f ricade sulla linea NetZEB; Raggiungere il punto p significa produrre più energia rispetto al proprio fabbisogno.

riduce il fabbisogno di energia dal valore iniziale ( punto i ) fino a raggiungere il punto n Produrre energia primaria Ef.

10 Energia risparmiata [kwh] Interventi di risparmio energetico Analisi convenienza interventi efficientamento INTERVENTI CONVENIENTI Costo investimento intervento [ ] INTERVENTI NON CONVENIENTI Intervento illuminazione Costo kwh risparmiato : 0,03 /kwh Intervento apparecchiature elettriche Costo kwh risparmiato : 0,18 /kwh Intervento involucro Costo kwh risparmiato : 0,23 /kwh Costo energia elettrica [ /kwh] Costo kwh acquistato: 0,16 /kwh (secondo semestre 2015, IVA esclusa)

000 Costo investimento intervento [ ] INTERVENTI NON CONVENIENTI Intervento illuminazione Costo kwh risparmiato : 0,03 /kwh Intervento apparecchiature

11 Interventi di risparmio energetico LINEA OBIETTIVO RISPARMIO (LOR) Attuazione interventi in ordine di vantaggiosità, ovvero sulla base del rapporto Risparmio ottenibile Costo sostenuto Verranno esclusi gli interventi che risulteranno economicamente non vantaggiosi (costo per kwh risparmiato superiore al prezzo del kwh)

ottenibile Costo sostenuto Verranno esclusi gli interventi che risulteranno

12 Interventi sulle fonti rinnovabili LINEA OBIETTIVO PRODUZIONE (LOP) Analisi installazione impianti a fonti rinnovabili: Es: Installazione pannelli fotovoltaici in diverse località: Produrre una certa quantità di kwh a Torino avrà un costo maggiore rispetto a Roma o a Catania date le diverse condizioni climatiche che presentano questi luoghi.

in diverse località: Produrre una certa quantità di kwh a Torino avrà un costo

13 Considerazioni tecnico-economiche Consumo energia [kwh] Consumo annuale di energia Il punto di ottimo tra gli interventi di risparmio energetico e la produzione di energia da fonti rinnovabili va ricercato nel rispetto dei vincoli 0 0 tecnici e normativi e sfruttando eventuali incentivi, agevolazioni fiscali o bonus di altra natura Serie interventi di miglioramento dell efficienza energetica Intervento risparmio 1 Intervento fonti rinnovabili 2 Intervento risparmio 3 Intervento risparmio 4 Investimento [ ]

normativi e sfruttando eventuali incentivi, agevolazioni fiscali o bonus di altra natura.

Lampade lampioni piazzale 1 150 4 72 Lampade plafoniere pensilina 19

14 Caso studio Piemonte 1 Interventi previsti Impianto di illuminazione Stato di fatto Nuova installazione Qnt Potenza [W] Qnt Potenza [W] Lampade lampioni piazzale Lampade plafoniere pensilina Lampade insegne Impianto FV da 9,8 kw p

15 Caso studio - Piemonte 1 Interventi previsti Impianto di illuminazione Confronto consumi bolletta e stima consumi per illuminazione [kwh] gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Consumi Bolletta [kwh] Stima consumi illuminaz [kwh] Il consumo per l illuminazione, è stato stimato che sia pari al 48% dei consumi in bolletta

500 0 gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Consumi Bolletta [kwh] Stima consumi

16 Caso studio - Piemonte 1 Interventi previsti Impianto di illuminazione: luci esterne 3000 Confronto consumi illuminazione: stato di fatto vs LED [kwh] gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Stima consumi illuminazione stato di fatto [kwh] Stima consumi illuminazione LED Stime da studio di fattibilità: RIDUZIONE POTENZA INSTALLATA DA 5026 W A 2434 W RIDUZIONE CONSUMI ENERGIA ANNO DA kwh A kwh -52%

nov dic Stima consumi illuminazione stato di fatto [kwh] Stima consumi illuminazione LED Stime da studio di

17 Potenza [kw] Caso studio - Piemonte 1 Interventi previsti Impianto FV Prelievo di potenza nel giorno tipo feriale 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Ore Giorno tipo feriale Criterio dimensionamento: Potenza installata con il vincolo che l autoconsumo sia almeno pari all 80% dell energia prodotta tenendo conto del fatto che vi è un giorno di chiusura a settimana (6/7 = 85%)

23 24 Ore Giorno tipo feriale Criterio dimensionamento: Potenza installata con il vincolo che l autoconsumo sia

18 Caso studio - Piemonte 1 Interventi previsti Impianto FV Piemonte 1 - Stima autoconsumo e immissione in rete da impianto FV da 9,8 kwp gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Stime da studio fattibilità: Energia autoconsumata Energia immessa in rete POTENZA INSTALLATA PRODUCIBILITA ANNUALE ENERGIA AUTOCONSUMATA 9,8 kwp kwh kwh ( 80%)

apr mag giu lug ago set ott nov dic Stime da studio fattibilità: Energia autoconsumata Energia

19 Energia risparmiata i[kwh] Caso studio Piemonte 1 Interventi previsti Analisi convenienza interventi Analisi convenienza interventi contenimento consumi energetici e inserimento impianto a fonti rinnovabili (intervento conveniente se sopra alla linea del costo dell'energia) Costo investimento intervento [ ] Costo energia elettrica [ /kwh] Intervento Illuminazione Intervento FV 9,8 kwp

conveniente se sopra alla linea del costo dell'energia) 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 0 10000 20000 30000

20 Consumo energia elettrica [kwh] Caso studio - Piemonte 1 Risultati interventi effettuati: impianto di illuminazione Confronto bollette 2013 vs , , ,00 Totale 2013: Totale 2014: , , , ,00 Tot 2013 Tot , ,00 500,00 - marzo aprile maggio giugno luglio agosto settembre ottobre novembredicembre Consumo medio mensile 2013 Consumo medio mensile 2014 Riduzioni medie F1 F2 F3 Tot F1 F2 F3 Tot F1 F2 F3 Tot '064 3' '286 2'655-19% -34% -38% -33%

21 Caso studio - Piemonte 1 Risultati interventi effettuati: impianto di illuminazione Costo intervento (manodopera inclusa) Stime da studio fattibilità: Risparmio medio stimato percentuale: 24% Risparmio medio mensile stimato: 950 kwh Consumi medi mensili 2013 prima dell intervento : kwh Risparmio annuo previsto: kwh Risparmio in 10 anni: kwh PBT 5,6 anni Costo del kwh risparmiato: 0,104 /kwh Costo energia acquistata: 0,18 /kwh 0,104 < 0,18 CONVENIENTE Risultati da bollette: Risparmio medio osservato in bolletta 33% Consumi medi mensili 2014 dopo l intervento : kwh Risparmio annuo registrato in bolletta: kwh PBT 4,6 anni Costo del kwh risparmiato: 0,082 /kwh

22 Conclusioni A livello nazionale le stazioni di rifornimento sono un importante utenza energetica (circa 1200 GWh), il cui consumo elettrico dipende da: numero erogatori area zona non oil numero autolavaggi L audit energetico si rende necessario per stabilire i consumi effettivi delle stazioni e la loro disaggregazione fra le varie utenze, Per scegliere quali interventi adottare è necessario applicare una metodologia che tenga conto della convenienza economica dell investimento I primi risultati riscontrati degli interventi adottati sono in linea con le previsioni

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