Energy Performance Contracts (E.P.C.) per l efficienza energetica nell industria

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1 Energy Performance Contracts (E.P.C.) per l efficienza energetica nell industria Ing. Roberto Udali B o l z a n o, 2 8 m a r z o

2 La schema dell Energy Performance Contract E.S.CO. ENERGY SERVICE COMPANY FORNITORE DI TECNOLOGIA UTILIZZATORE DELLA TECNOLOGIA Garanzie di prodotto Impegno finanziario Rischio tecnologico Impegno sui volumi di produzione Raccolta dati di produzione Raccolta dati di consumo B o l z a n o, 2 8 m a r z o

3 L intervento di recupero termico L obiettivo del progetto «ECONOMIZZATORE» è quello di installare un sistema di recupero del calore dai fumi di scarico della caldaia di generazione di vapore. Il calore così recuperato pre-riscalda l acqua di alimentazione della caldaia stessa. Misuratore di portata e temperature in\out B o l z a n o, 2 8 m a r z o

4 Gli schemi dell intervento B o l z a n o, 2 8 m a r z o

5 Alcune immagini dell intervento B o l z a n o, 2 8 m a r z o

6 I dati di funzionamento Caldaia Esistente da 10 t\ora Sito di installazione: prov. Bergamo Consumo annuale Caldaia Sm 3 Eccesso ossigeno nei fumi 3,6 % Delta T fumi 90 C (da 210 C a 120 C) Efficienza Scambiatore 90 % B o l z a n o, 2 8 m a r z o

7 I risparmi energetici ed economici Energia Termica Recuperabile 840 MWh/anno Efficienza Caldaia 90% Risparmio Gas Naturale* Sm 3 /anno Costo dell energia 0,35 /Sm 3 Risparmio economico annuo * PCI Gas Naturale: 8,25 [Mcal/Sm3] B o l z a n o, 2 8 m a r z o

8 La proposta di Bartucci con TEE Investimento (fornitura e installazione) TEE Titoli di Efficienza Energetica In carico a Bartucci S.p.A. 100% Bartucci S.p.A. Risparmio economico annuo Quota risparmio Bartucci S.p.A. 15% (5.000 ) Quota risparmio Utilizzatore 85% ( ) Durata contrattuale 5 anni B o l z a n o, 2 8 m a r z o

9 I timing del progetto Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Approfondimenti 30/04 Stipula dell accordo En.P.C. 31/05 Ordine materiali 18/08 Installazione 22/08 Messa in esercizio B o l z a n o, 2 8 m a r z o

10 I punti chiave del En.P.C. Proprietà dell impianto di Bartucci SpA Concessione del diritto di utilizzo all azienda utilizzatrice per 5 anni, con obbligo di custodia mantenimento della perfetta efficienza non apportare alcuna modifica all impianto o agli strumenti di misura Livello Minimo di Attività dell impianto: 740 MWh/anno Termine del contratto: Bartucci si impegna a vendere e l utente ad acquistare l impianto per un importo predefinito alla fine del 5^ anno B o l z a n o, 2 8 m a r z o

11 Il calcolo del Risparmio Energetico Effettivo REE [Sm3] = ET [MWh] / 0,9 [-] * 0,086 [tep/mwh] * [kcal/tep] / [kcal/sm3] 0,9 è il rendimento di riferimento per la produzione di vapore; 0,086 è il coefficiente di conversione da MWh a tep; è il coefficiente di conversione da tep a kcal; è il PCI del gas naturale da Del. AEEG 27/10/2011 EEN 9/11 B o l z a n o, 2 8 m a r z o

12 Advanced Process Control (APC) METODOLOGIE: RISULTATI ATTESI: Science Direct Journal of Process Control Elsevier Economic assessment of advanced process control, a survey and framework M. Bauer, I. K. Craig Department of Electrical, Electronic & Computer Engineering, University of Pretoria, 23 May 2007 B o l z a n o, 2 8 m a r z o

13 Ottimizzazione real-time del processo produttivo Il controllo MPC (Model Predictive Control) è una tecnica di controllo avanzato (APC) che - facendo uso di un modello dinamico esplicito dell impianto (matrice di modelli per sistemi a più ingressi e più uscite) - predice gli effetti di possibili future evoluzioni delle variabili manipolate sulle uscite - e, in base a ciò e tenuto conto di specifici funzionali di costo, calcola i segnali di controllo in grado di minimizzare il consumo specifico dell impianto L obiettivo del controllore è condurre l impianto nel punto di lavoro più conveniente, rispettando tutti i vincoli imposti sulle variabili. I modelli che rappresentano la relazione dinamica tra ogni variabile controllata e una o più variabili manipolate possono essere modelli ai principi primi o modelli ricavati con tecniche di identificazione da dati sperimentali. B o l z a n o, 2 8 m a r z o

14 Motivazioni per lo sviluppo di un MPC Sulla base delle predizioni, il sistema calcola un set di mosse per condurre il processo nella regione operativa desiderata più efficientemente di qualsiasi altro schema di controllo tradizionale. Rispetto a strutture di controllo avanzato basate su PID i principali vantaggi sono: - Abilità di includere i vincoli - Immediata applicabilità a processi multivariabili di grande complessità in termini di variabili interessate al controllo. - Robustezza a variazioni parametriche - Facile gestione di processi a fase non minima o grandi tempi di ritardo - Modularità della soluzione B o l z a n o, 2 8 m a r z o

15 Avvicinarsi ai vincoli di processo per incrementare l efficienza NO APC APC reduces variation Reduced variation allows operation closer to limits MASSIMIZZA L EFFICIENZA PRODUTTIVA MINIMIZZA I COSTI ENERGETICI (min utilities) Spinge il processo verso i vincoli a più alto rendimento INCREMENTO DELL EFFICIENZA fino a +5% Riduce le oscillazioni sulla qualità dei prodotti del 50% Permette di rispondere più rapidamente a cambi di produzione o disturbi B o l z a n o, 2 8 m a r z o

16 Architettura dei sistemi Rete di stabilimento Sistemi informativi APC level Ottimizzatore multi-unità Advanced Process Control Sistemi di base PCS (PLC, DCS, PC embedded) Sensori e attuatori B o l z a n o, 2 8 m a r z o

17 Un caso di APC Il progetto «APC Forno re-heating» intende realizzare un controllo avanzato (APC Advanced Process Control) con l obiettivo di minimizzazione il consumo specifico di gas naturale nel forno di preriscaldo billette. Il controllo avanzato agisce su alcune «Variabili Manipolabili» nel rispetto dei «Vincoli Critici» definiti nel progetto. B o l z a n o, 2 8 m a r z o

18 Display Operatore Algoritmo di tracking della posizione delle billette con gestione degli errori provenienti dai contatti e fotocellule del forno e la possibilità di correzione manuale in linea Segnalazione delle billette pronte per essere sfornate B o l z a n o, 2 8 m a r z o

19 Riduzione della temperatura delle billette in uscita Consumo di gas annuale: m3/anno Costo annuo gas annuale: euro Risparmio: 3 % Valore del risparmio: euro/anno B o l z a n o, 2 8 m a r z o

20 I settori di applicazione Acciaio Cemento Raffinazione Calce Chimico Zucchero Vetro Gas Tecnici Alluminio Teleriscaldamento B o l z a n o, 2 8 m a r z o

21 Esempio di condivisione dei risparmi B o l z a n o, 2 8 m a r z o

22 Esempio di condivisione dei risparmi B o l z a n o, 2 8 m a r z o

23 Contratto EPC vantaggi cliente Nessun investimento iniziale Nessun rischio tecnologico Risparmio di energia (gas naturale o energia elettrica) immediato e misurabile Costo collegato in modo diretto alle effettive performance del sistema Controllo periodico dei risparmi da parte di Bartucci Aumento della produttività e potenzialità degli impianti Al termine del contratto cessione da parte di Bartucci della tecnologia installata B o l z a n o, 2 8 m a r z o

24 Le Aree di Attività di Bartucci S.p.A. Efficienza Energetica E.P.C. Energy Performance Contract Carbon Management Diagnosi Energetiche Investimento diretto in tecnologia E.T.S. Emission Trading Scheme T.E.E. Titoli di Efficienza Energetica Sistemi di Gestione dell Energia ISO Condivisione risparmi Condivisione dei TEE Strategic Carbon Management Carbon Footprint B o l z a n o, 2 8 m a r z o

25 Un gruppo in crescita Turnover Fatturato 2014 di 20 milioni Euro Società per Azioni di Capitale Sociale B o l z a n o, 2 8 m a r z o

26 Le società del Gruppo Bartucci B o l z a n o, 2 8 m a r z o

27 Emission Trading Scheme 113 siti ETS seguiti Clienti Bartucci S.p.A. Altri impianti industriali italiani Più dell 8% di tutti gli impianti Italiani B o l z a n o, 2 8 m a r z o

28 Titoli di Efficienza Energetica 180 Progetti già approvati Oltre TEE generati dal 2005 B o l z a n o, 2 8 m a r z o

29 La proposta operativa STEP 1 STEP 2 Diagnosi Energetica definire in modo qualitativo i «centri di costo» energetici in azienda Confrontare lo stato degli impianti con le Best Available Technologies BAT Europee Proporre un elenco di proposte di intervento per l efficienza energetica valutando i risparmi Analisi verticale approfondita su alcune soluzioni Ottenimento Titoli di Efficienza Energetica Sistema di Gestione dell Energia ISO Investimenti diretti in modalità E.P.C. B o l z a n o, 2 8 m a r z o

30 Ing. Roberto Udali Business Developer Viale della Vittoria, Soave (VR) Tel Fax w w w. b a r t u c c i. i t