L'opzione carbone nel sistema elettrico italiano Milano 11 ottobre 2004

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Serafino Pippi
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1 L'opzione carbone nel sistema elettrico italiano Milano 11 ottobre 2004 Le prospettive del carbone SULCIS Le prospettive del carbone SULCIS Ing. Mario Porcu Presidente Sotacarbo SpA

2 Sotacarbo - Società Tecnologie Avanzate Carbone - S.p.A. è una società di capitale con finalità di interesse pubblico costituita in attuazione della legge nazionale 351/85 da ENI, ENEL, ENEA; oggi partecipata da ENEA e Regione Sardegna. Ha per finalità istitutiva promuovere lo studio e favorire lo sviluppo di tecnologie innovative ed avanzate nell utilizzazione del carbone.

3 Sulcis-Iglesiente Coal Field Serbariu Coal Mine Carbonia Monte Ulmus

4 SULCIS COALFIELD PRODUCTION - period: Ton X Years

5 Riserve carbone Sulcis Carbone in situ (A) Milioni ton Grezzo estraibile (B) Milioni ton B/A % Area di progetto (zone II+III+IV) 128,5 59,9 46,6 zona I 69,0 30,0 44,0 Concessione Monte Sinni (Area: ha) Fascia centrale Area a nord della faglia Acqua Sa Canna e ad ovest della faglia di Ponente 216,0-95,0-44,0 - Totale concessione 413,5 184,9 44,7 Permesso Monte Ulmus (Area: ha) Parte nord (area indagata con sondaggi) Parte sud (area ancora da studiare) 946,0-300,0-31,7 - Totale permesso 946, ,7 Totale generale 1359,5 484,9 Fonte Studio di fattibilità Carbosulcis, 1984

6 Il primo piano di fattibilità Carbosulcis individua (per la parte della concessione Monte Sinni immediatamente coltivabile) una riserva in situ di circa 128 milioni di tonnellate una riserva estraibile di circa 60 milioni di tonnellate una produzione a regime di 3,3 milioni di tonnellate/anno di grezzo una produzione di 1,73 milioni di tonnellate/anno di carbone lavato una vita complessiva della miniera di 25 anni circa.

7 Caratteristiche medie Carbone Sulcis (Frazione massica) C H O S (totale) N Inerti Totale (base secca) Umidità (%) PCI (kj/kg) secco PCI (kj/kg) umido 58,3 4,5 10,1 7,3 1,3 18, ,

8 Situazione attuale Carbosulcis Produzione di t/a destinata esclusivamente alla centrale ENEL Sulcis di Portovesme Forza lavoro composta da circa 500 unità

9 Proposte per il rilancio del Carbone sulcis Il Progetto integrato miniera-centrale Il trattamento di syngas da carbone e le tecnologie Zero emission CO 2 sequestration Progetto PROMECAS Sviluppo di sistemi alternativi di utilizzo del carbone Sulcis e dei sottoprodotti derivanti dalla sua combustione

11 Il 25 febbraio 2003 il Ministero delle Attività Produttive e il Presidente della Regione Autonoma della Sardegna hanno sottoscritto un accordo in cui si sono impegnati a promuovere uno studio di fattibilità per verificare la possibilità di : ottenere l approvvigionamento energetico delle industrie energivore della filiera alluminio, piombo e zinco che operano nell area industriale di Portovesme Promuovere il rilancio dell attività estrattiva del carbone sulcis rimasto irrisolto a seguito della dichiarazione di non bancabilità del progetto di gassificazione ATI-Sulcis.

12 Analisi preliminari dello Studio Analisi del quadro normativo Analisi delle alternative tecnologiche Analisi del quadro ambientale e dell iter autorizzativo Proposta impiantistica

13 Analisi del quadro normativo incentrato su: DPCM Piano di disinquinamento del Sulcis Iglesiente DPR strumento di attuazione per lo sviluppo congiunto minerario ed energetico del Sulcis Iglesiente Altri provvedimenti legislativi a completamento del quadro: VIA IGCC Sulcis Decreto legislativo 79/99 Legge 55 del e successive modifiche Modificazioni intervenute sulla legge 109/94 DM

14 Soluzione tecnologica per la centrale Analisi delle alternative tecnologiche Alternative: SPCC-SNOX ACFBC-FGD PFBC-FGD IGCC Soluzioni compatibili SPCC-SNOX IGCC

15 Confronto tra i costi dell'energia tra gli impianti IGCC e SPCC 60 Fonte: W. Rosenberg, Harvard University, ottobre ,9 10,9 $/MWh 30 O&M Fuel Capital 20 36,5 31,3 10 Costi investimento ($/kw) Costo combustibile ($/mmbtu) Fattore di capacità Consumo specifico (Btu/KWh HHV) % finanziamento Tasso d interesse Ritorno capitale ante tasse 0 IGCC $ 1,400 $ % % 6.5 % 18.6 % SCPC $ 1,200 $ % % 6.5 % 18.6 %

16 Soluzione tecnologica scelta per la centrale Impianto SPCC a vapore supercritico a polverino di carbone dotato di una sezione di trattamento dei gas combusti basata su un filtro a manica e su un processo SNOX per la rimozione combinata degli SOx e degli NOx residui.

17 Caratteristiche impianto Combustibili Mix di alimentazione Riferito al potere calorifico Consumo combustibile carbone Sulcis 50% t/h carbone importazione 50% t/h Potenza lorda 712 MWe netta 641 MWe Rendimento netto impianto di produzione > 43% Netto impianto + SNOX 42% Ore annue di funzionamento impianto

18 Emissioni dell impianto Sostanze emesse SO 2 Concentrazione (**) mg/nm 3 60(*) Limiti di emissione (**) Normativa di riferimento Direttiva 2001/80/CE mg/nm 3 80 NO x 70(*) 80 Particolato 2(*) 12 (*) In linea con le prescrizioni VIA dell IGCC Sulcis (**) concentrazioni ad un tenore di O 2 del 15%

19 Fattibilità economico- finanziaria: scenario integrato imprese energivore miniera Scenario integrato imprese energivore-miniera Energia prodotta dall impianto GWh Energia venduta al GRTN GWh Energia disponibile per imprese energivore GWh Fabbisogno energetico delle imprese energivore GWh Energia integrativa richiesta GWh Investimento complessivo /mln 1248,8 1248,8 Contributi /mln 119,3 119,3 Costo di acquisto dell energia integrativa per il raggruppamento /kwh 5,4 1 4,5 2 Ricavo vendita energia alle imprese energivore (anno di riferimento 2009) /kwh 2,91 2,91 TIR per l azionista % 11,14 14,39 1 tariffa di mercato 2 tariffa convenzionata

20 Altri progetti Il trattamento di syngas da carbone e le tecnologie Zero emission CO 2 sequestration Progetto PROMECAS Sviluppo di sistemi alternativi di utilizzo del carbone Sulcis

Sviluppo di tecnologie per la produzione ed il trattamento del syngas da carbone mirato all ottenimento e all utilizzo di vettori energetici di alta

22 Sviluppo di tecnologie per la produzione ed il trattamento del syngas da carbone mirato all ottenimento e all utilizzo di vettori energetici di alta valenza ambientale e dell idrogeno in particolare Partners del progetto: Il progetto è finanziato dal Ministero per l Istruzione, l Università e la Ricerca (MIUR)

23 Piattaforma Pilota Carbone W 120 C Heating Desolforatore Gassificatore Pulizia Gas Tar storage CO 2 + H C 450 C Motore a C.I. Cooling Condenser Separazione CO 2 Cooling CO shift Heating

24 Risultati attesi Migliorare e ottimizzare il processo di gassificazione Verificare e valutare il grado di efficienza dei processi di desolforazione e gas cleaning. Sviluppare, verificare e validare i modelli di simulazione dei componenti della piattaforma e raccogliere i dati sperimentali necessari allo scale-up delle sezioni dell impianto. Caratterizzare qualitativamente e quantitativamente i catalizzatori del processo di CO shift e verificare le prestazioni dei reattori in diverse condizioni operative. Valutare dal punto di vista tecnico ed economico il processo di separazione dell idrogeno mediante l impiego di speciali membrane. Valutare e confrontare diverse tecnologie di separazione della CO2 basate su processi fisici e/o chimici. Valutare la fattibilità di tecnologie per la produzione di combustibili puliti da carbone Valutare l impatto ambientale delle diverse tecnologie individuate

25 Altri progetti Il trattamento di syngas da carbone e le tecnologie Zero emission CO 2 sequestration Progetto PROMECAS Sviluppo di sistemi alternativi di utilizzo del carbone Sulcis

26 PROMECAS (PROduzione di Metano da Carbone Sulcis) Studio sull applicazione della tecnologia Enhanced Coal Bed Methane (ECBM) al bacino carbonifero del Sulcis Promotori del progetto Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

27 Illustrazione schematica di un impianto ECBM (IEA Greenhouse Gas R&D Program, 2001).

28 Sviluppo di sistemi alternativi di utilizzo del carbone Sulcis e dei sottoprodotti derivanti dalla sua combustione l individuazione delle migliori tecniche di arricchimento per i fini di miniera scartati dalla sezione di lavaggio del carbone Sulcis per un loro recupero ed utilizzo energetico il riutilizzo delle ceneri e gessi provenienti dalla centrale Enel Sulcis di Portovesme, derivanti dalla combustione del carbone Sulcis l individuazione e l utilizzo delle tecnologie energetiche e chimiche di impiego del carbone Sulcis

29 Conclusioni Il carbone Sulcis è una significativa risorsa energetica nazionale costituita da oltre 1 miliardo di tonnellate. E immediatamente utilizzabile per la produzione di energia elettrica a basso costo destinata alle industrie energivore di Portovesme, attuando quanto previsto dal DPR In prospettiva può migliorare la sua competitività sia per il rendimento energetico che per gli aspetti ambientali legati alla evoluzione delle Clean Coal Technologies

30 Organised by Sponsored by Assessorato all Industria Regione Autonoma della Sardegna Second International Conference on Clean Coal Technologies for our Future May 2005 Castiadas (Cagliari), Sardinia, Italy U.S. Department of Energy

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