STEAM & POWER LA SOLUZIONE COGENERATIVA PER ENERGIA ELETTRICA E VAPORE AD ALTA EFFICIENZA

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1 STEAM & POWER LA SOLUZIONE COGENERATIVA PER ENERGIA ELETTRICA E VAPORE AD ALTA EFFICIENZA

2 STEAM & POWER LA SOLUZIONE STEAM & POWER Steam& Power ORC (ST&P) è una soluzione cogenerativa (CHP) innovativa, nata dalla partnership tecnologica tra Turboden e Cannon Bono Sistemi. ST&P ORC consente la generazione di elettricità e vapore di media pressione (4 30 bar) per utilizzo industriale, con un elevata efficienza complessiva > 90%.

3 I VANTAGGI DELLA COGENERAZIONE 76% steam 76% steam 16% electricity 16% electricity I sistemi di generazione combinata di calore ed energia elettrica sono universalmente riconosciuti come un modo redditizio, efficiente e sostenibile di generare energia per le industrie manifatturiere.

4 STEAM & POWER: A CHI E DEDICATO ST&P ORC è stato studiato appositamente per soddisfare le esigenze dei settori industriali che necessitano di elettricità, ma soprattutto, di rilevanti quantità di vapore saturo di media pressione per i loro processi produttivi. AGROFOOD & BEVERAGE CHEMICAL & PHARMACEUTICAL PAPER & WOOD INDUSTRY TEXTILE PLASTIC & RUBBER OIL & GAS

5 STEAM & POWER: ORGANIC RANKINE CYCLE Il Ciclo Rankine Organico si basa sull utilizzo di un fluido di lavoro organico, con alta massa molecolare, che comporta una lenta rotazione della turbina, con conseguente minore pressione ed erosione delle pale e di altre parti metalliche. Il turbogeneratore trasforma l energia termica del fluido in energia meccanica e, successivamente, in energia elettrica tramite un generatore elettrico.

6 STEAM & POWER: COME FUNZIONA PRIMO CIRCUITO FONTE DI CALORE Il combustibile(gas naturale, syngas, diesel, nafta, pellet, reflui di processo e altro) è alimentato nella camera di combustione della caldaia, dove viene miscelato ad aria preriscaldata e bruciato. FLUIDO TERMOVETTORE Il calore della combustione viene trasferito al circuito dell olio. Il fluido utilizzato è di natura siliconica, in grado di operare a 420 C. La potenza termica è trasferita indirettamente al circuito ORC, tramite scambiatore di calore, ovvero l evaporatore del fluido organico.

7 STEAM & POWER: COME FUNZIONA SECONDO CIRCUITO PRODUZIONE ELETTRICA Il fluido organico evapora nell apposito scambiatore e il vapore espande in turbina, che trascina il generatore elettrico, producendo elettricità. PRODUZIONE DI VAPORE A valle della turbina, dopo il rigeneratore, è collocato il condensatore raffreddato ad acqua. Il vapore organico condensa ad alta temperatura, permettendo l evaporazione dell acqua di raffreddamento. Le caratteristiche del vapore prodotto sono adatte per l uso diretto nell impianto produttivo. ST&P ORC produce elettricità e vapore, senza sprechi di acqua calda al condensatore.

8 STEAM & POWER: L IMPIANTO Così appare la nuova centrale termica: esempio di configurazione alimentata a gas.

9 STEAM & POWER: MULTI-FEED TECHNOLOGY FONTE DI CALORE UNITA ORC 03 VETTORE TERMICO 04 PROCESSO COMBUSTIBILI Gas naturale HFO, LFO, Diesel Gas poveri (biogas da digestore anaerobico, da discarica, gas di cokeria, APG, syngas) Sottoprodotti gassosi da processi chimici Reflui liquidi, percolati Fanghi Biomasse Pellet RECUPERO DI CALORE Da turbogas Da processi industriali quali acciaierie, cementifici Vapore (ma non solo!) Acqua pressurizzata Olio diatermico Aria Agroalimentare Pulp & Paper Chimico Gomma & Plastica Tessile

10 STEAM & POWER: CARATTERISTICHE 100% FUEL THE FEATURES * Steam output at 10 bar(g)

11 CONFRONTO TRA TECNOLOGIE CHP Confrontiamo le produzioni caratteristiche, di elettricità e vapore, di diverse tecnologie CHP(motore a combustione interna, turbina a gas, ST&PORC). ST&P si colloca in un area scoperta del mercato: nessun altra tecnologia CHP ha lo stesso rapporto tra produzione termica ed elettrica. NOTA: I valori si riferiscono alla produzione di vapore a 10 bar(g)

12 CONFRONTO TRA TECNOLOGIE CHP Rapporto produzione energia elettrica/vapore: 1 kwe - 4 kwt 76% vapore 16% elettricità Efficienza globale > 90% NOTA: I valori si riferiscono alla produzione di vapore a 10 bar(g)

13 CONFRONTO TRA TECNOLOGIE CHP Il sistema ST&P ORC offre performance eccellenti: consente di raggiungere alta efficienza con un operatività semplice e flessibile. Sostiene business plansmolto redditizi. MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA TURBINA A GAS ST&P ORC POTENZA ELETTRICA High High Medium VAPORE Low Medium High EFFICIENZA GLOBALE Low Medium High CAPEX Low Medium Medium MODULARITA High Low High OPERAZIONI FLESSIBILI AI CARICHI PARZIALI Medium Low High DISPONIBILITA Low Medium High MAJOR OVERHAUL DOPO h Yes Yes No

14 STEAM & POWER: PERCHE SCEGLIERLO VANTAGGI STEAM & POWER ORC Grande Flessibilità nella scelta tra combustibile fossili e reflui Alta efficienza globale: 92% Output prevalente: vapore Elevata disponibilità(98%) Flessibilità ai carichi parziali (20% della capacità nominale) Bassi costi operativi e di manutenzione Modularità Adatto ad installazioni outdoor Adatto al funzionamento in isola Serichiesto,sipuòabbinarebeneadaltretecnologieCHP Eccellente ritorno economico dell investimento (PBT <3 anni, IRR >30%) Indipendenza dall aumento del costo dell elettricità SOSTENIBILITA AMBIENTALE Diminuzione dell impatto ambientale grazie allo smaltimento dei reflui di produzione Menoemissionidigasserra Minore consumo di combustibile a parità di produzione energetica Tecnologia eleggibile nei piani per la sostenibilità delle aziende

15 STEAM & POWER: SINGOLE UNITA Steam & Power ORC può sostituire vecchi generatori di vapore, oppure essere installato in parallelo agli esistenti, arricchendo la centrale termica in modo cogenerativo e sostenibile. ST&P può essere considerato come alternativa ad una caldaia tradizionale nel rifacimento della centrale termica. ST&P TAGLIE PRINCIPALI* TD 4 ST&P TD 6 ST&P TD 10 ST&P TD 15 ST&P TD 25 ST&P Vapore [ton/h] Potenza elettrica lorda [kw] Efficienza elettrica lorda [%]** Consumo ausiliari [%]*** Consumo di gas naturale[sm3/h] * Taglie intermedie disponibili su richiesta. I valori in tabella si riferiscono ad un output di vapore a 12 bar ** Rispetto al combustibile in ingresso *** Della potenza elettrica lorda

16 STEAM & POWER: CENTRALE DEL LATTE DI BRESCIA CLIENTE: Centrale del Latte di Brescia PAESE: Italia STATO: In costruzione ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA: 0,7 MWe VAPORE PRODOTTO: 5 t/ora a 15 bar(a) DESCRIZIONE: produzione di energia elettrica e vapore per la pastorizzazione del latte COMBUSTIBILE: gas naturale VETTORE TERMICO: olio diatermico Steam& Power per la pastorizzazione del latte Soluzione chiavi in mano

17 STEAM & POWER: CENTRALE DEL LATTE DI BRESCIA IL CLIENTE Centrale del Latte di Brescia fu fondata nel 1930 con l'obiettivo di garantire controlli igienici sul latte e la distribuzione giornaliera a tutti i cittadini. Centrale del Latte di Brescia è stato il primo caseificio comunale in Italia ad avere un impianto UHT per la produzione di latte a lunga conservazione. L'azienda è stata la prima al mondo a confezionare il latte UHT in bottiglie di PET riciclabili. LE SUE NECESSITA Centrale del Latte di Brescia produceva vapore per mezzo di una caldaia tradizionale ed acquistava energia elettrica dalla rete locale. Il cliente ha deciso di esaminare una soluzione di cogenerazione per aumentare l'efficienza complessiva del sistema e ridurre i relativi costi. Watch the video LA NOSTRA SOLUZIONE Fornitura chiavi in mano: caldaia con bruciatore low-nox, circuito olio diatermico con accessori, turbogeneratore, evaporatore, condensatore, circuito fluido organico con accessori, sistema di controllo integrato. La soluzione ST&P si adatta perfettamente al fabbisogno energetico della Centrale del Latte di Brescia, generando circa 700 kw di energia elettrica e 5 t/ora di vapore a 15 bar(a), necessari per pastorizzare il latte a lunga conservazione.

18 STEAM & POWER: CASE STUDY Analisi di fattibilità per azienda del settore agroalimentare: LAVORAZIONE CEREALI

19 STEAM & POWER: CASE STUDY

20 STEAM & POWER: CASE STUDY

21 STEAM & POWER: RECUPERO CALORE DA TURBOGAS 01 RECUPERO CALORE 02 ELETTRICITA 03 VAPORE CICLOCOMBINATO:TURBINAAGAS+ORC Aumenta la potenza elettrica del tuo impianto di cogenerazione a turbogas Aggiungendo ST&P ORC come ciclo bottoming rispetto ad un turbogas, si può aumentare la produzione di elettricità dell impianto conservando una buona produzione di vapore. Recupero di calore: direttamente dai fumi caldi al fluido di lavoro ST&P ORC Il fluido di lavoro di ST&P ORC è evaporato dai gas combusti, tramite scambiatore di calore.

22 STEAM & POWER: RECUPERO CALORE DA TURBOGAS 01 GT + HRSG EFFICIENZA ELETTRICA [%] 30 EFFICIENZA GENERAZIONE VAPORE [%] 52 GT + ST&P PRODUZIONE ELETTRICA [%] +15/20 PRODUZIONE DI VAPORE [%] -10/15 EFFICIENZA ELETTRICA [%] 35,5 EFFICIENZA GENERAZIONE VAPORE [%] 46 ST&P system

23 TURBODEN: STORIA Prof. Mario Gaia makes experience in the field of ORC within his research group at Politecnico di Milano. Prof. Mario Gaia founds Turboden to design and manufacture ORC turbogenerators. First ORC biomass plant in Switzerland (300 kw). United Technologies Corp. (UTC) acquires the majority of Turboden squota. PW Power Systems supports Turboden in new markets beyond Europe. More than 370 ORC plants in the world, more than 310 in operation First prototype of a solar thermodynamic ORC. Turboden develops research projects in solar, geothermal and heat recovery applications. Turboden installs ORC biomass plants, especially in Austria, Germany and Italy. MHI acquires the majority of Turboden. Italian quota-holders stay in charge of management ORC size developed ORC plants number 300 kw MW MW 17 MW

24 TURBODEN: APPLICAZIONI WASTE HEAT RECOVERY GEOTHERMAL WASTE TO ENERGY STEAM & POWER BIOMASS OIL & GAS CONCENTRATED SOLAR POWER

25 PERCHE TURBODEN PARTE DEL GRUPPO MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES Turboden abbraccia pienamente i valori MHI, pilastri della sua filosofia e visione. Turboden sfrutta la stabilità finanziaria della società madre e il supporto tecnico per soddisfare le esigenze dei clienti CAPACITA ED ESPERIENZA Con oltre 35 anni di esperienza, Turboden detiene il know-how della tecnologia ORC Eccellenza nell R&D e progettazione di turbine, Capacità totale di 607,4 MWe, 377 impianti, 42 paesi Presenza globale CUSTOMER ORIENTATION Sempre dedicato al successo nei progetti dei clienti I clienti sono seguiti anche nel postvendita, grazie al servizio clienti Pronto a fornire soluzioni ottimizzate per i clienti Alta disponibilità Elevata soddisfazione del cliente

26 TURBODEN: ESPERIENZA GLOBALE PLANTS: 377 COUNTRIES: 42 TOTAL CAPACITY: MWe CUMULATIVE OPERATION TIME: 15 million hours ENERGY GENERATED: 19 thousand GWh AVERAGE AVAILABILITY: 98+%

27 CANNON BONO SISTEMI CBS è parte del Gruppo Cannon, azienda italiana operante in tutto il mondo con più di 18 sussidiarie e una vasta rete di assistenza per supportare i clienti localmente. Il Gruppo Cannon fornisce soluzioni tecnologiche nei seguenti settori industriali: Energia e trattamento acque Plastica e compositi Automazione

28 CANNON BONO SISTEMI L ESPERIENZA DI CANNON BONO SISTEMI Dal 1958, CBS è società d ingegneria che integra tecnologie del Gruppo Cannon fino alla realizzazione di impianti completi chiavi in mano: Nel settore energia impianti termici a vapore e olio diatermico ad alta temperatura, alimentati a biomassae reflui, liquidi e gassosi, provenienti da processi industriali. Nel settore plastica ecompositi impianti di stoccaggio per componenti chimici ed attrezzature di sicurezza. LA MISSION DI CANNON BONO SISTEMI CBS si impegna a soddisfare le specifiche esigenze dei clienti sviluppando tecnologie volte all efficientamento energetico e al contenimento dell impatto ambientale.

29 CANNON BONO SISTEMI CENTRALI TERMICHE CHIAVI IN MANO CON GENERATORI DI CALORE DI COSTRUZIONE CANNON BONO ENERGIA, LEADER ITALIANO NEL SETTORE. CALDAIE OLIO DIATERMICO AD ALTA TEMPERATURA Caldaia HTH con innovativa tecnologia proprietaria, design multi-tubolare orizzontale, adatto a capacità fino a 40 MW Progetto idoneo all utilizzo di fluidi diatermici sintetici fino a temperatura operativa di 420 C Utilizzo di reflui di processo liquidi e gassosi con bruciatori speciali e trattamento fumi per abbattimento inquinanti Centrale completa di accessori pompe, serbatoio, scambiatori, tubazioni, impianti e quadri elettrici, linee fumi e camino

30 CANNON BONO SISTEMI CENTRALI TERMICHE CHIAVI IN MANO CON GENERATORI DI VAPORE DI COSTRUZIONE CANNON BONO ENERGIA, LEADER ITALIANO NEL SETTORE. GENERATORI DI VAPORE SATURO E SURRISCALDATO Generatori di vapore per l industria di processo e alimentare di grande taglia sopra 60 ton/h, di tipo siteerected Integrazione impiantistica del circuito acqua vapore inclusi impianto demineralizzazione, degasatore, serbatoi, tubazioni acqua e tubazioni vapore Bruciatori speciali multi-combustibile gas, diesel, nafta e reflui di processo liquidi e gassosi Trattamento fumi, scrubbera umido, cicloni, reattori a secco per abbattimento inquinanti

31 CANNON BONO SISTEMI IMPIANTI TERMICI A COMBUSTIONE DI BIOMASSE Una delle attività principali di CBS è la progettazione e realizzazione di impianti industriali a combustione di biomasse legnose e provenienti dal settore agroalimentare quali sansa d oliva, lolla di riso, vinacce, bucce di semi vari, gusci vari, con griglia a barrotti mobili di tecnologia proprietaria. TIPOLOGIE D IMPIANTI A BIOMASSE Caldaie a tubi d acqua di grande taglia per produzione di vapore saturo e surriscaldato Caldaie a tubi da fumo di piccola taglia per produrre acqua calda, surriscaldata e vapore saturo Generatori di olio diatermico caldo Generatori di fumi caldi

32 ALBERTO GHIDONI Sales application manager M: GIULIA PIERRO Sales engineer M: