Alcune proposte progettuali di interesse comprensoriale Gioacchino Nardin, Patrizia Simeoni, Alessandro Mattiussi

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1 ENERGIA & AMBIENTE Risparmio di energia da fonti rinnovabili: le opportunità nel Friuli Collinare Giovedì 11 dicembre 28 Alcune proposte progettuali di interesse comprensoriale Gioacchino Nardin, Patrizia Simeoni, Alessandro Mattiussi Centro Interdipartimentale per la Formazione e la Ricerca Ambientale (CIFRA) Università di Udine

2 Finalità dell indagine Oltre alle soluzioni standard, l obiettivo di questo studio è stato quello di proporre opzioni/progetti di risparmio energetico di sistema, di taglia rilevante e soprattutto non immediatamente palesi. Fornitura energetica delle vicine utenze industriali totalmente derivante da fonte rinnovabile. Benefici ambientali derivanti dal bilancio di emissione di CO 2. Arricchimento del territorio. Garanzia della continuità di fornitura dell'energia

3 Metodologia utilizzata Analisi dell offerta Analisi della domanda VAN 8. Localizzazione impianto Scelta impianto - taglia Simulazione di funzionamento Pianificazione Energetica-Rurale Analisi economica e finanziaria Bilancio Energetico ed Ambientale -8. anni Analisi di sensitività

4 Sintesi delle proposte Impianti fotovoltaici Impianto di digestione anaerobica Soluzioni singole Impianti idroelettrici di piccola taglia ( mini-idro ) Soluzioni di sistema Impianto alimentato a bioolio Recuperi energetici Impianto di trigenerazione con teleriscaldamento

5 1. Soluzioni singole: recuperi energetici Recupero energetico degli scarti di lavorazione del legno: Tecnologie cogenerative ORC: soluzione ottimale (tecnicamente ed economicamente) per aziende dotate di impianti termici a scarti legnosi di almeno 4MW, con tempi di ritorno dall investimento di circa 6 anni. Recupero energetico dai fumi dei processi elettrosiderurgici: Il contenuto energetico residuo dei fumi in uscita da impianti a forno elettrico ad arco è superiore al 2% del totale: l utilizzo di ORC consente di recuperare parte di questo consistente valore per produrre energia elettrica e termica Ciclo ORC

6 2. Soluzioni singole: impianti fotovoltaici Oggetto dell indagine: installazione di impianti fotovoltaici Vantaggi principali: Installabili praticamente ovunque Manutenzione limitata Elevati livelli di affidabilità Limitati tempi di installazione 1 < P < 3kWp Silicio Policristallino: 6'55 /kwp Silicio Monocristallino: 6'6 /kwp Silicio Policristallino High Power: 6'8 /kwp Silicio Amorfo: 6'2 /kwp 3 < P < 2 kwp Silicio Policristallino: 6'5 /kwp Silicio Monocristallino: 6'55 /kwp Silicio Policristallino High Power: 6'7 /kwp Silicio Amorfo: 6'1 /kwp Il Conto Energia P > 2 kwp Silicio Policristallino: 6'45 /kwp Silicio Monocristallino: 6'5 /kwp Silicio Policristallino High Power: 6'55 /kwp Silicio Amorfo: 5'9 /kwp Costi di installazione degli impianti FV Limiti Elevato investimento richiesto Produttività dipendente dalla disponibilità di radiazione solare Convenienza economica vincolata a incentivi statali (es: Conto Energia)

7 3. Soluzioni singole: Impianti Mini-Idro Oggetto dell indagine: sfruttamento energetico dei canali irrigui tramite impianti idroelettrici di piccola taglia Vantaggi principali 1. Elevata affidabilità ed efficienza 2. Riduzione delle opere civili 3. Basso impatto sul territorio Osoppo Buja Dignano Risorsa Ledra Ledra Canale Potenza 65 kw 45 kw 45 kw Costi di realizzazione Energia kwh -Anno Limiti 1. Conflitti nell uso dell acqua 2. Incertezza dei dati di portata 3. Danneggiamenti alla fauna ittica S. Daniele Rive D'Arcano Forgaria Ledra Corno Allevamenti Risorg. Cornino 17 kw 15 kw 5 kw 25 kw S. Vito Ledra 95 kw

8 3. Soluzioni singole: Impianti Mini-Idro Oggetto dell indagine: recupero della stazione di pompaggio (San Daniele) Soluzione 1: Coclea idraulica Soluzione 2: Ruote idrauliche in serie

9 4. Soluzioni di sistema : Impianto di digestione anaerobica 1a fase: Stima dell offerta: scarti di macellazione del distretto di San Daniele N.ro Identificativo prosciuttifici o Produzione Annua (n.ro cosce) Produzione annua con osso (n.ro cosce) Produzione annua disossato (n.ro cosce) Tipologia Prodotto Produzione scarti annua (Kg) no disosso no disosso disosso no disosso disosso disosso disosso no disosso no disosso disosso disosso disosso disosso no disosso disosso no disosso disosso disosso no disosso disosso disosso disosso disosso disosso disosso TOTALE Quantitativo non sufficiente in prima analisi per giustificare l investimento!

10 4. Soluzioni di sistema : Impianto di digestione anaerobica 1a fase: Stima dell offerta: potenziale biogas producibile dai reflui zootecnici Bovini e bufalini Avicoli (pollina) Suini

11 4. Soluzioni di sistema : Impianto di digestione anaerobica 2a fase: Localizzazione dell impianto Comune Bovini Suini Avicoli Buia Cassacco 89 4 Colloredo di M. A Coseano Dignano Fagagna Flaibano 94 2 Forgaria nel Friuli Majano Moruzzo Osoppo Ragogna 93 Rive d'arcano San Daniele del Friuli San Vito di Fagagna Treppo Grande COMUNITA COLLINARE

12 4. Impianto di digestione anaerobica 3a fase: Scelta e dimensionamento preliminare dell impianto a biogas Caratteristiche tecniche Vasca di raccolta/miscelazione Fermentatori Gruppi motori e post trattamento -Tipologia di impianto: digestore anaerobico accoppiato a motore cogenerativo endotermico -Potenza: 1,5 MW -Funzionamento annuale: 75 h/anno Bilancio economico -Investimento totale: 3.. -Ricavi annuali: 57. -Costi annuali: Flussi di cassa: Pay-back semplice: 5,5 anni

13 5. Soluzioni di sistema : Impianto a bio-olio vegetale Localizzazione: comune di Fagagna Azienda di prodotti dolciari Costruenda zona artigianale Cabina di Trasformazione Conservazione prodotti caseari Essiccatoio

14 5. Soluzioni di sistema : Impianto a bio-olio vegetale STEP 1: costruzione di un impianto di produzione di energia elettrica alimentata ad olio di origine vegetale. STEP 2: costruzione di una rete di teleriscaldamento /teleraffrescamento per lo sfruttamento delle code termiche della centrale (raffreddamento motori e calore sensibile dei fumi). STEP 3: organizzazione di una filiera agroindustriale per la produzione in loco del biolio.

15 L impianto Due motori endotermici P e1 = 2,6 MW e ; P e2 =1,5 MW e Produzione di energia elettrica: 32. MWh/anno η el = G P c el, n H i 1 = 39,21% Produzione di energia termica utilizzabile: MWh/anno Pter, t ηter, t = 1 = G H c i 55,28% Consumo specifico di olio : 218 kg/kwh Consumo di olio totale: m 3 /anno

16 5. Soluzioni di sistema : Impianto a bio-olio vegetale L impianto: schema a blocchi Aria Olio vegetale Controllo Stoccaggio Legenda Materie prime ed ausiliarie Sottoprodotti Prodotti Gasolio Motori endotermici Fumi Caldaia a recupero Acqua calda acqua Alternatore Sistema riduzione NOx Urea Acqua Scambiatore a piastre Trasformatore Controllo emissioni Energia termica Energia elettrica camino Fumi depurati

17 5. Soluzioni di sistema : Impianto a bio-olio vegetale L impianto: l edificio

18 5. Soluzioni di sistema : Impianto a bio-olio vegetale L impianto: il lay-out

19 L impianto: i serbatoi 5. Soluzioni di sistema : Impianto a bio-olio vegetale

20 5. Soluzioni di sistema : Impianto a bio-olio vegetale L impianto: le emissioni Polveri totali PM mg m-3 3, Ossidi di azoto espressi come biossido di azoto NO2 mg m , Monossido di Carbonio CO mg m , sigla unitaà di misura Valore limite emissioni totali (t anno-1) Valori dell' impianto Distanza dal limite (%) Fr[Hz] 31, db 65,1 61,8 59,8 54,4 52,9 54,1 52,8 47,6 32,9

21 6. Soluzioni di sistema : Impianto di Trigenerazione con teleriscaldamento Localizzazione: comune di San Daniele Possibilità di intercettare la domanda contemporanea di: 1. Utenze industriali Prosciuttifici del Distretto Consumi energetici annuali nel "Distretto del Prosciutto" Consumi elettrici [kwh] ConsumiTermici [KWh] 3. Altre utenze comunali o civili 2. Utenza ospedaliera Ospedale di rete per Acuti Consumi energetici mensili dell'ospedale di San Daniele Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre Consumi termici [kwh] Consumi elettrici [kwh]

22 5. Soluzioni di sistema : Impianto di Trigenerazione con teleriscaldamento Potenza stimata Rendimento globale Costo totale Risparmio medio Pay-back semplice Effetto serra evitato 7-8 MW 86% 13,5 M 2,5 M /a 5,5 anni 23.5 tco 2 /a Prosciuttifici Ospedale Civile Rete di teleriscaldamento

23 Sintesi degli interventi proposti Copertura elettrica [%] Copertur a termica [%] η energ. globale [%] Costo totale [milioni di ] Vita utile [anni] Tempo realizz. [mesi] Effetto serra evitato [tco2eq/ anno] Mini-idro idro, , Solare FV,21-1 1,2 2 3,5 321 Digestore Anaerobico 1, , Bio-olio olio con teleriscaldamento 11,44 6,59 8,95 4, Trigenerazione con teleriscaldamento 17,54 1, ,

24 ENERGIA & AMBIENTE Risparmio di energia da fonti rinnovabili: le opportunità nel Friuli Collinare Giovedì 11 dicembre 28 Grazie per l attenzione Centro Interdipartimentale per la Formazione e la Ricerca Ambientale (CIFRA) Università di Udine gioacchino.nardin@uniud.it tel