Cogenerazione e domanda di calore variabile: un software per la valutazione tecnico-economica dell investimento

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1 3E Energy, Efficiency and Environment Efficienza energetica e cogenerazione: Quali prospettive per l industria italiana nei nuovi mercati energetici Milano - 11 Luglio 2013 Cogenerazione e domanda di calore variabile: un software per la valutazione tecnico-economica dell investimento Alberto Gelmini

2 Le motivazioni del progetto Esercizio PRIMA DELLA REALIZZAZIONE DELL IMPIANTO: Risparmi Investimenti Valutazione della redditività e della fattibilità economica dell investimento Valore DOPO LA REALIZZAZIONE DELL IMPIANTO: Ottimizzare la gestione dei componenti che costituiscono l impianto Cogliere al meglio nuove occasioni di reddito (servizi di rete, SEU ) 2

3 Le motivazioni del progetto Perché? Per l analisi di fattibilità economica di distretti energetici complessi co/tri-generativi e per l esercizio ottimizzato di generatori e altri componenti FUNZIONAMENTO INVERNALE (giorno tipo) 300 FUNZIONAMENTO ESTIVO (giorno tipo) kwh kwh ore ore o Quale generatore/risorsa è meglio usare in ogni situazione. o Come ottimizzare la cogenerazione senza accendere/spegnere continuamente. Posso sfruttare meglio le possibilità di accumulo. o Meglio più microturbine o un motore. o Come valorizzare le opportunità offerte dai SEU o dai servizi di rete.

4 Le motivazioni del progetto Per chi? o Progettisti o Gestori d impianti cogenerazione (anche per indicazioni sulla gestione ottima dei generatori), o ESCo per la valutazione o il supporto alla presentazione di una proposta di intervento o. ma anche chiunque voglia verificare la rimuneratività di un progetto di efficienza energetica o Organismi finanziatori(il DSCR!) o Autorità e organismi regolatori per studi di sistema e per valutare i possibili impatti delle azioni regolatorie.

5 La storia Esperienza di altri applicativi (RSE, Polimi, Università di Genova) Sviluppi funzionali (RSE, Università di Bergamo ) Ingegnerizzazione del prodotto Prima applicazione su distretto residenziale con 360 appartamenti Studio utilizzo Bio-oli e biocombustibili Applicazione: distretto terziario sportivo-ricreativo Applicazione: industria Agroalimentare - caseificio

6 L applicativo: Esempio di schema FREDDO ACCUMULO ASSORBITORE POMPA DI CALORE ACCUMULO SOLARE TERMICO ACS RISCALDAMENTO COGENERATORE CALDAIA UTENZA ELETTRICA RETE ELETTRICA 6

7 L applicativo: il Solutore GenDisPlan Caratteristiche utenza e impianto Parametri finanziari Profili di domanda termica, elettrica e di freddo Ottimizzazione dell esercizio 1 anno GenDisPlan Business plan Altri Risultati: indicazioni operative a supporto della gestione efficiente del sistema dati di rilevanza energetica e ambientale valutazione dell investimento Funzionamento dei componenti, produzioni, consumi, emissioni, MOL, PES NPV, IRR, PBT, DSCR... 7

8 GDP L applicativo: utilizzo dell applicativo GDP GDPint Ottimizzazione GenDisPlan Valutazione dell investimento Ottimizzazione tecnico economica dell uso delle risorse DB Profili orari di fabbisogno riscaldamento, ACS, Raffrescamento per zona climatica, età e dimensione dell edifico Set di generatori, cogen., frigoriferi assorb., pompe calore, accumulatori calore. 8

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10 Applicazioni: distretto residenziale 360 appartamenti Teleriscaldamento e ACS Domanda calore: MWh th /anno Punta di domanda termica: kw 3 turbine cogenerative 3 caldaie 2 accumulatori termici 10

11 Applicazioni: distretto residenziale con centro sportivo PRODUZIONE TERMICA GIORNO TIPO INVERNALE kw h termici prodotti ore/giorno kwh term ici prodotti motore caldaia 1 caldaia 3 domanda termica PRODUZIONE TERMICA GIORNO TIPO ESTIVO ore/giorno 11

12 Applicazioni:Studio cogenerazione con biocombustibili Ipotesi di impianto cogenerativo alimentato ad olio vegetale Simulazione di scenari differenti per tipologia di combustibile utilizzato, incentivazione e costo del bio olio PBT [anni] Bio-olio extra EU TO (0.18) Bio-olio extra EU CV Bio-olio tracciabile prezzo olio [euro/ton] Analisi dell influenza di questi parametri sui profili di produzione e sul ritorno economico dell investimento 12

13 Caso studio terziario TIPOLOGIA DI APPLICAZIONE: ALBERGO 100 camere Centro congressi Centro benessere I FABBISOGNI Fabbisogno di energia elettrica per illuminazione, consumi elettrici, ascensori (738 MWh/anno) Fabbisogno termico per riscaldamento e acqua calda sanitaria (1433 MWh/anno) Fabbisogno termico per raffrescamento (550 MWh/anno)

14 Caso Studio Albergo Soluzione base Fabbisogno di energia elettrica Fabbisogno caldo Fabbisogno freddo Acquisto dalla rete con tariffa bioraria (F1= 0,17 /kwh F2=0,12 /kwh) Due caldaie a gas da 300 kw (costo gas naturale = 0,036 /kwh + accise) Pompe di calore elettriche da 400 kw frigoriferi - energia elettrica acquistata da rete Costi esercizio totali annui: 210 k

15 Caso Studio Albergo Soluzione cogenerativa Acquisto di un sistema cogenerativo (2 microturbine da 65 kw) con frigorifero ad assorbimento per la produzione del freddo Fabbisogno di energia elettrica Fabbisogno caldo Fabbisogno freddo Microturbine + scambio con la rete Microturbine + caldaia pre-esistente Frigorifero ad assorbimento (utilizzo calore prodotto dalle microturb.) + pompe di calore pre-esistenti Costi esercizio totali annui: 154,4 k

16 Caso Studio Albergo Costi e Benefici Microturbine = % costi installazione Frigorifero assorbimento = Autoproduzione dell energia elettrica e possibilità di venderla alla rete 2. Valorizzazione del calore e del raffrescamento prodotti 3. Accesso ai certificati bianchi grazie al risparmio di energia primaria garantito

17 GDPint è un prodotto della ricerca gratuitamente accessibile sul sito di RSE 17

18 Grazie!