Software per l'analisi di fattibilità e redditività degli impianti

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Giuseppina Di Gregorio
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1 Thematic Meeting Opportunità di innovazione nel campo dell efficienza energetica Sistemi di controllo degli impianti di digestione anaerobica, per ottimizzarne le rese energetiche Software per l'analisi di fattibilità e redditività degli impianti Claudio Fabbri CRPA SpA, Reggio Emilia VERONA, BIOENERGY EXPO 5 FEBBRAIO 2010 Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.

Software per l'analisi di fattibilità e redditività degli impianti Claudio Fabbri CRPA SpA,

2 I parametri di calcolo: aspetti principali dell'analisi di fattibilità Sostanza secca Sostanza organica Costo/Ricavo substrato Analisi economica Resa in biogas/metano Analisi dimensionale ed energetica N substrato Bilancio azoto

Costo/Ricavo substrato Analisi economica Resa in

3 I parametri essenziali di progettazione e controllo processo Biomasse Effluenti zootecnici Sottoprodotti Carico organico volumetrico (kg SV /m 3 /gg): quantità di sostanza organica Caricata giornalmente per unità di volume utile di digestore e per giorno Tempo di ritenzione idraulica (giorni): permanenza dei substrati all interno del digestore Rendimento elettrico CHP (%): permette di definire la potenza elettrica installabile Indici di analisi produttiva Produzione volumetrica (m3 CH4 /m3 digestore /giorno): produzione giornaliera di metano per unità di volume utile di digestore per giorno Produzione biometano (Nm3/kg SV ): produzione specifica di metano in riferimento alla sostanza organica caricata

Rendimento elettrico CHP (%): permette di definire la potenza elettrica installabile Indici di analisi produttiva Produzione volumetrica (m3 CH4 /m3 digestore /giorno):

4 Disponibilità di biomassa in allevamento La produzione di effluenti oltre che dipendere dalla specie zootecnica e dal numero di animali presenti, dipende da: - stadio di accrescimento - coefficiente di trasformazione dell alimento - soluzione stabulativa - controllo idrico e raccolta acque meteoriche

dipende da: - stadio di accrescimento - coefficiente di trasformazione dell

5 Sostanza secca escreta nei bovini da latte esempio di calcolo di una mandria da 100 capi produttivi Categoria animale Vacche in lattazione Vacche in asciutta Capi Sostanza secca escreta [n ] [kg/gg.capo] [kg/gg] [kg/gg.cap o] Paglia [kg/gg] Sostanza secca disponibile [kg/gg] 85 8, , ,5 68 1, Manze 15 1,9 29 4, % Manzette 21 1,8 38 2, Vitelli 13 0,8 11 1, Totale

6 Sostanza secca escreta nei suini ingrasso Escrezione (kg/tpv/a) Peso vivo [kg] Peso medio: 100 kg Nell'allevamento suino l'escrezione è inversamente proporzionale Al peso vivo mediamente presente capi x 0,1 t/capo x 1600 kg/tpv/a = t/anno

medio: 100 kg Nell'allevamento suino l'escrezione è inversamente proporzionale Al

7 Qualità della sostanza organica (o solidi volatili) 65-75% 90% 80-85% 75-80% Fonte: Malpei F

8 Carico organico volumetrico (COV) [kg SV/m3/d] Q S T S V V = C O V Q = carico giornaliero (t/d) ST = percentuale di ST (%tq) SV = percentuale di SV (%ST) COV = carico organico volumetrico (kg SV/m3/g) V = volume digestore (m 3 ) A parità di produzione di biogas il volume del digestore è inversamente proporzionale al COV Quanto più è elevato il contenuto di SV del prodotto quanto più alto può essere il COV La sostituzione in peso di un prodotto ad alto contenuto di SV con uno a basso contenuto di SV riduce il COV

biogas il volume del digestore è inversamente proporzionale al COV Quanto più è elevato il contenuto di SV del prodotto quanto

9 ADEcoTec DSS: software per studi di fattibilità e redditività impianti biogas ADEcoTec DSS valuta la redditività al variare di: costo/ricavo delle matrici del saggio di sconto bancario del prezzo dei certificati verdi del prezzo di vendita dell'energia elettrica della quota di incentivo in conto capitale E' possibile scaricare gratuitamente una VERSIONE DEMO del software ADEcoTec DSS dal sito

certificati verdi del prezzo di vendita dell'energia elettrica della quota di incentivo in conto

10 Impianto di biogas in azienda zootecnica 200 bovini da latte + rimonta suini ingrasso 12,8 t/gg liquame bovino 2,9 t/gg letame bovino 33 t/gg liquame suino 1 digestore da 1750 m 3 Potenza elettrica 0,1 MW 1 Vasca di carico 2 Digestore 3 Vasca alimentazione separatore 4 Separatore S/L 5 Platea 6 Lagune digestato 7 Gasometro 8 Cogeneratore 9 - Torcia Carico organico volumetrico: 2 kg SV /m 3 /gg Tempo di ritenzione: 32 giorni Produzione specifica: 0,8 m 3 biogas/m 3 reattore/gg

Vasca alimentazione separatore 4 Separatore S/L 5 Platea 6 Lagune digestato 7 Gasometro 8 Cogeneratore 9 - Torcia Carico

11 Impianto di biogas in azienda zootecnica 200 bovini da latte + rimonta suini ingrasso Investimento totale (4.600 /kwe installato) Cogeneratore 23% Opere civili 26% Opere elettromeccaniche 51%

12 Impianto di biogas in azienda zootecnica 200 bovini da latte + rimonta suini ingrasso Break even point: 3,9 anni Valore attuale Netto (VAN): Tasso Interno Rendimento (TIR): 27,6% Principali parametri di calcolo Energia elettrica: 280 /MWh Saggio sconto: 6%

13 Impianto di biogas in azienda zootecnica 200 bovini da latte + rimonta suini ingrasso

14 Software per l'analisi di fattibilità e redditività degli impianti Thematic Meeting Opportunità di innovazione nel campo dell efficienza energetica Sistemi di controllo degli impianti di digestione anaerobica, per ottimizzarne le rese energetiche Grazie per l'attenzione c.fabbri@crpa.it VERONA, BIOENERGY EXPO 5 FEBBRAIO 2010 Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.

digestione anaerobica, per ottimizzarne le rese energetiche Grazie per l'attenzione www.crpa.it c.

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