LA MICRO COGENERAZIONE

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1 WORKSHOP RISPARMIO ENERGETICO: STRUMENTO PER LA COMPETITIVITA LA MICRO TRIGENERAZIONE DISTRIBUITA SILVANO PIPPAN Palazzo Torriani 7 novembre 2007

2 LA MICRO TRIGENERAZIONE DISTRIBUITA DEFINIZIONI Per,, si intende la produzione combinata di energia elettrica e di energia termica (calore). Essa consente un risparmio energetico, rispetto alla produzione separata delle stesse quantità di energia. Tenuto conto dei benefici ambientali che ne derivano, la viene assimilata alle fonti rinnovabili di energia. 2

3 Oggi, grazie all evoluzione di tutte le tecnologie coinvolte è possibile: PRODURRE E UTILIZZARE CALORE E ENERGIA ELETTRICA CON RISULTATI ENERGETICI E IMPATTO SUGLI ECOSISTEMI MOLTO PIU FAVOREVOLI RISPETTO AL PASSATO 3 SITUAZIONE ANTE Caldaia esistente (cliente) Distribuzione gas Energia termica t Gas Energia termica Energia elettrica CLIENTE Energia elettrica Distribuzione energia elettrica t

4 CON Caldaia esistente (cliente) di integrazione Energia termica Distribuzione gas di base t Gas Energia termica Energia elettrica CLIENTE Cogeneratore Vendita surplus di base Energia elettrica Distribuzione energia elettrica di integrazione t ESPERIENZA DI AMGA L ESPERIENZA DI AMGA SU APPLICAZIONI DI: A) MICRO-; ; B) TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA. 6

5 TECNOLOGIE UTILIZZATE A) GENERAZIONE DISTRIBUITA CON INSTALLAZIONE DI MICRO - COGENERATORI: 1. A TURBINA: - POTENZE ELETTRICHE: kwe; - RENDIMENTO ELETTRICO: % 2. A MOTORE ENDOTERMICO: - PER E TRIGENERAZIONE; - POTENZE ELETTRICHE FINO A kwe. B) TELERISCALDAMENTO / TELERAFFRESCAMENTO: 1. MINITELERISCALDAMENTI SU COMPARTI PRIVATI IN VIA DI COSTRUZIONE O ESISTENTI; 2. TELERISCALDAMENTI TRADIZIONALI DI QUARTIERI O DI INTERE AREE URBANE. 7 APPLICAZIONI INIZIATIVE GIA INTRAPRESE E RELATIVI RITORNI AMBITO MICRO- 1. PISCINA AQUARIUS DI MAGNANO IN RIVIERA: MICROTURBINA DA 30 kwe RISPARMIO CONSEGUITO = 10 tep/anno 2. PISCINA COMUNALE DI TOLMEZZO: MICROTURBINA DA 60 kwe RISPARMIO CONSEGUITO = 20 tep/anno 3. PISCINA COMUNALE DI GEMONA DEL FRIULI: MICROTURBINA DA 60 kwe RISPARMIO CONSEGUITO = 20 tep/anno 4. CASA DI CURA CITTA DI UDINE : MOTORE ENDOTERMICO DA 170 kwe RISPARMIO CONSEGUITO = 60 tep/anno 8

6 APPLICAZIONI AMBITO TELERISCALDAMENTO / TELERAFFRESCAMENTO 5. CENTRALE DI TRIGENERAZIONE PER IL COMPARTO ALPE ADRIA HYPO BANK DI TAVAGNACCO (UD): MOTORE ENDOTERMICO DA kwe CENTRALE TERMICA DA kwt CENTRALE FRIGORIFERA DA kwfr 9 LA MICRO- 1. INSTALLAZIONE DI UNA MICROTURBINA ALIMENTATA A GAS METANO PRESSO CENTRO SPORTIVO AQUARIUS IN MAGNANO IN RIVIERA (UD) 10

7 LA MICRO- FABBISOGNO ENERGETICO ANTE - FABBISOGNO ANNUO DI ENERGIA ELETTRICA: 400 MWh/anno CONSUMO ANNUO DI GAS METANO: mc/anno 11 LA MICRO- BILANCIO ENERGETICO (ANNO 2006) ENERGIA ELETTRICA DA 178 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO ELETTRICO TOTALE COPERTO DA 37 % ENERGIA TERMICA RECUPERATA DA 407 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO TERMICO TOTALE COPERTO DA 37 % ORE EFFETTIVE DI FUNZIONAMENTO ANNUE COGENERATORE h/anno 12

8 LA MICRO- IMPIANTO DI CENTRALE TERMICA 13 LA MICRO- DATI TECNICI MICROTURBINA POTENZA ELETTRICA NETTA: 27,4 kwe; POTENZA TERMICA NETTA: 65 kwt; CONSUMO GAS METANO: 11 mc/h; RENDIMENTO ELETTRICO MEDIO NETTO: 23 %; DIMENSIONI: 2,6 x 0,7 x 1,4 m; PESO: 405 kg 14

9 LA MICRO- SISTEMA DI TELEGESTIONE - QUADRO SINOTTICO 15 LA MICRO- SISTEMA DI TELEGESTIONE PROFILO ORARIO GRANDEZZE DI RIFERIMENTO 16

10 LA MICRO- 2. INSTALLAZIONE DI UNA MICROTURBINA ALIMENTATA A GAS METANO PRESSO CENTRO SPORTIVO DI TOLMEZZO (UD) 17 LA MICRO- BILANCIO ENERGETICO (ANNO 2006) ENERGIA ELETTRICA DA 227 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO ELETTRICO TOTALE COPERTO DA 93 % ENERGIA TERMICA RECUPERATA DA 415 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO TERMICO TOTALE COPERTO DA 34 % ORE EFFETTIVE DI FUNZIONAMENTO ANNUE COGENERATORE h/anno 18

11 LA MICRO- 3. INSTALLAZIONE DI UN MOTORE ENDOTERMICO ALIMENTATO A GAS METANO PRESSO UNA CASA DI CURA PRIVATA A UDINE 19 LA MICRO- FABBISOGNO ENERGETICO ANTE - FABBISOGNO ANNUO DI ENERGIA ELETTRICA: MWh/anno CONSUMO ANNUO DI GAS METANO: mc/anno 20

12 LA MICRO- CENTRALE TERMICA 21 LA MICRO- CENTRALE TERMICA CON SERBATOIO DI ACCUMULO DA LITRI 22

13 LA MICRO- DATI TECNICI MOTORE POTENZA ELETTRICA NETTA: 170 kwe; POTENZA TERMICA NETTA: 270 kwt; CONSUMO GAS METANO: 47 mc/h; RENDIMENTO ELETTRICO MEDIO NETTO: 34 %; DIMENSIONI: 3,3 x 1,4 x 1,9 m; PESO: kg 23 LA MICRO- SISTEMA DI TELEGESTIONE PROFILO ORARIO GRANDEZZE DI RIFERIMENTO - POTENZA TERMICA - 24

14 LA MICRO- SISTEMA DI TELEGESTIONE PROFILO ORARIO GRANDEZZE DI RIFERIMENTO - POTENZA ELETTRICA- 25 LA MICRO- BILANCIO ENERGETICO (ANNO 2006) ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA DAL COGENERATORE 690 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO ELETTRICO TOTALE COPERTO DAL COGENERATORE 36 % RENDIMENTO ELETTRICO 31 % ENERGIA TERMICA PRODOTTA RECUPERATA DAL COGENERATORE 990 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO TERMICO TOTALE COPERTO DAL COGENERATORE 63 % ORE DI FUNZIONAMENTO h/anno 26

15 LA MICRO- 4. INSTALLAZIONE DI UNA MICROTURBINA ALIMENTATA A GAS METANO PRESSO CENTRO SPORTIVO ATLANTIS DI GEMONA DEL FRIULI (UD) 27 LA MICRO- BILANCIO ENERGETICO (AGOSTO( DICEMBRE 2006) ENERGIA ELETTRICA DA 108 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO ELETTRICO TOTALE COPERTO DA 60 % ENERGIA TERMICA RECUPERATA DA 174 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO TERMICO TOTALE COPERTO DA 80 % ORE EFFETTIVE DI FUNZIONAMENTO ANNUE COGENERATORE h/anno 28

16 LA MICRO- RISPARMIO ENERGETICO COMPLESSIVO CONSEGUITO (ANNO 2006) 110 TEP/ANNO* (CERTIFICATI BIANCHI) /ANNO CALCOLATI IN ACCORDO A QUANTO PRESCRITTO DALLA SCHEDA TECNICA N N 21 ALLEGATO A DELLA DEL. N. 177/05 COSI COME MODIFICATA DALLA DEL. 187/ TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA 5. CENTRALE DI TRIGENERAZIONE PRESSO COMPARTO ALPE ADRIA HYPO BANK DI TAVAGNACCO (UD) NELLA CENTRALE È PREVISTA LA PRODUZIONE DI: ACQUA CALDA A MAX. 90 C; ACQUA REFRIGERATA A MIN. 5 C; ENERGIA ELETTRICA IN. LE ENERGIE TERMICA E FRIGORIFERA UNA VOLTA PRODOTTE VENGONO TRASFERITE ALLE UTENZE FINALI TRAMITE LE RETI INTERRATE DI TELE-RISCALDAMENTO/RAFFRESCAMENTO L ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA VIENE IN PARTE UTILIZZATA DALLE APPARECCHIATURE DI CENTRALE ED IN PARTE IMMESSA NELLA RETE PUBBLICA NAZIONALE 30

17 TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA GLI UTENTI DEL SERVIZIO LE UTENZE FINALI CHE, NELL ARCO DI ALCUNI ANNI (dal 2006 al 2011), SARANNO SERVITE DALLA CENTRALE DI TRIGENERAZIONE SONO: 1) COMPLESSO HYPO BANK: costituito dalla sede centrale, da un auditorium, da un asilo e da una filiale della banca stessa; 2) PISCINA COMUNALE DI TAVAGNACCO; 3) COMPLESSO HBS IMMOBILIARE: costituito da un albergo, un ristorante, un centro fitness e da due stabili ad uso direzionale-commerciale; 4) COMPLESSO DIREZIONALE - COMMERCIALE: costituito da sei edifici ad uso direzionale-commerciale. 31 TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA CONFIGURAZIONE DELL IMPIANTO DI TRIGENERAZIONE L IMPIANTO SARA COSTITUITO, NELLA SUA CONFIGURAZIONE FINALE, ESSENZIALMENTE DA: N 4 GENERATORI DI CALORE per la produzione di acqua calda a tre giri di fumo con bruciatori modulanti ultra Low NOx aventi potenzialità complessiva di kwt; N 4 GRUPPI FRIGO aventi potenzialità complessiva di kwfr; N 1 COGENERATORE a motore endotermico avente le seguenti caratteristiche: - Potenza Elettrica kwe; - Potenza termica recuperabile kwt; - Recupero termico dai fumi di scarico, dal liquido di raffreddamento ento motore e dal 1 1 stadio dell intercooler intercooler. 32

18 TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA PIANTA DEL COMPARTO ALPE ADRIA Albergo Hypo Bank Sede Piscina Centrale di Teleriscaldamento 33 TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA CENTRALE DI TELERISCALDAMENTO - Superficie in pianta del fabbricato: - Volume coperto del fabbricato: - Locali presenti nel fabbricato: Locale Cabina Elettrica MT/BT, Locale Trasformatori, Locali Quadri Elettrici, Centrale di Cogenerazione, Centrale Termica, Centrale Frigorifera, Locale Pompe, Area Torri Evaporative. - Automazione dell impianto: 900 m m 3 Regolatori Siemens connessi in rete. - Contacalorie e Contafrigorie: Siemens connessi in rete. 34

19 TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA RETE DI TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO - Lunghezza delle tubazioni acqua calda: m Sezioni: DN125, DN100, DN80, DN32 - Lunghezza delle tubazioni acqua fredda: 900 m Sezioni: DN250, DN200, DN150, DN80, DN65 35 TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA CENTRALE DI Motore Endotermico GE Jenbacher JMS 320, ciclo otto a gas metano, 20 Cilindri a V da 48,67 litri di cilindrata. - Alternatore Stamford: kva - Potenza elettrica massima: kwe - Potenza termica recuperata: kwt - Consumo gas metano: 281 Nm 3 /h 36

20 TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA CONFIGURAZIONE IMPIANTISTICA ATTUALE CENTRALE TERMICA N 1 Caldaia Viessmann Vitoplex 100 da kwt N 1 Caldaia Viessmann Vitoplex 100 da kwt tot kwt CENTRALE FRIGORIFERA N 2 Unità McQuay a vite da kwfr/una 37 TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA TORRI EVAPORATIVE N 2 Torri Evapco a circuito chiuso, a servizio dei gruppi frigoriferi da kw/una N 1 Torre Evapco a circuito chiuso, a servizio del cogeneratore da 700 kw 38

21 TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA STIMA DEI FABBISOGNI DI ENERGIA TERMICA E FRIGORIFERA IN CONFIGURAZIONE ATTUALE (edifici serviti dalla rete: Hypo Bank sede, Auditorium, Filiale, Asilo) - ENERGIA TERMICA: MWht/anno; - ENERGIA FRIGORIFERA: 700 MWhfr/anno. STIMA DEI FABBISOGNI DI ENERGIA TERMICA E FRIGORIFERA IN CONFIGURAZIONE FINALE - ENERGIA TERMICA: MWht/anno; - ENERGIA FRIGORIFERA: MWhfr/anno. 39 PROSPETTIVE FUTURE SFRUTTAMENTO DELLE ENERGIE RINNOVABILI IN PARTICOLARE L UTILIZZO DI OLI VEGETALI COME BIOCARBURANTI PER IMPIANTI DI IN AMBITO FLOROVIVAISTICO MERCATO DEI CERTIFICATI VERDI 40

22 PROSPETTIVE FUTURE DATI TECNICI DEL COGENERATORE - N UNITA : 3 - POTENZA ELETTRICA NETTA: 0,340 X 3 = 1,02 MWe; - POTENZA TERMICA NETTA: 0,279 x 3 = 0,837 MWt; - CONSUMO OLIO VEGETALE: 90 lt/h. 41 PRINCIPALI ASPETTI CONTRATTUALI L AMGA OPERANDO COME SOCIETÀ DI SERVIZI ENERGIA (ESCO) SI OCCUPA: o o o o o o o o DELLA PROGETTAZIONE ESECUTIVA, DELL ACQUISTO, DELL INSTALLAZIONE E DEL COLLAUDO DEL COGENERATORE; DELL INTEGRAZIONE DEL COGENERATORE CON L ATTUALE L CENTRALE TERMICA ; DELLA MANUTENZIONE ORDINARIA E STRAORDINARIA DEL COGENERATORE; DELL ESERCIZIO, ESERCIZIO, DELLA CONDUZIONE E MANUTENZIONE ORDINARIA DEGLI IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ESISTENTI; DELLA FORNITURA DI TUTTO IL COMBUSTIBILE NECESSARIO PER IL FUNZIONAMENTO DEL COGENERATORE E DELLA CENTRALE TERMICA ESISTENTE; DEL SERVIZIO DI TELECONTROLLO E DI PRONTO INTERVENTO IN REPERIBILITÀ; DEGLI ADEMPIMENTI AMMINISTRATIVI (PRATICHE UTF, VVF, ETC...); DEL FINANZIAMENTO TOTALE DELL INTERVENTO. 42

23 PRINCIPALI ASPETTI CONTRATTUALI CRITERIO DI CONTABILIZZAZIONE: A MISURA, CON CONTABILIZZAZIONE EFFETTIVA DELL ENERGIA ENERGIA TERMICA ED ELETTRICA EROGATA DALL IMPIANTO DI, CON UN IMPEGNO MINIMO DI ORE DI FUNZIONAMENTO ANNUO; DURATA: DI BASE NON MENO DI 5 ANNI. 43 VANTAGGI PER IL CLIENTE IL CLIENTE FRUISCE DEI SERVIZI EROGATI DA AMGA E DELL ENERGIA ENERGIA PRODOTTA DAL COGENERATORE OTTENENDO CONTRATTUALMENTE, IN ASSENZA DI RISCHI FINANZIARI E TECNICI, UN IMPORTANTE RISPARMIO ECONOMICO DERIVANTE DALL OTTIMIZZAZIONE DELLA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ESISTENTI E DALL ENERGIA AUTOPRODOTTA DAL COGENERATORE 44