Cogenerazione: un opportunità e uno strumento per fare efficienza energetica Case Studies. E. Cayla Milano 8/10/2008
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1 Cogenerazione: un opportunità e uno strumento per fare efficienza energetica Case Studies E. Cayla Milano 8/10/2008
2 Siram Siram s.p.a. è partecipata al 100% da Dalkia International Dalkia International è partecipata dai gruppi francesi Veolia Environnement e EDF 2 66% 34%
3 Siram: cosa facciamo Il Gruppo Siram nel 2007: impianti gestiti RESIDENZIALE alloggi TERZIARIO, COMMERCIO E TLC stabili pari a m siti di tlc SANITA letti in 562 strutture SPORT, CULTURA E INTRATTENIMENTO 613 edifici ISTRUZIONE istituti scolastici INDUSTRIA 46 stabilimenti RETI 6 reti di teleriscaldamento MW t di potenza termica gestita 317 MW e di potenza elettrica installata 3
4 Siram: cosa facciamo La segmentazione del portafoglio Industria 17% Terziario e Residenziale 13% Pubblica amm.ne centrale 9% Pubblica amm.ne locale 11% Sanità 47% 4
5 Siram: cosa facciamo Gli obiettivi che ci proponiamo per affrontare competitivamente il mercato sono: partnership con i propri clienti qualità dei servizi offerti orientamento ai risultati attitudine all innovazione rispetto per l ambiente 5
6 Una premessa sulla Cogenerazione / Trigenerazione è possibile, è opportuno cogenerare perché: I costi di produzione elettrica ed i rendimenti complessivi garantiscono un rapido rientro degli investimenti, grazie a prodotti ad alta efficienza ed ormai industrializzati; L approvvigionamento d energia elettrica dal mercato e la produzione di calore hanno costi molto più alti rispetto al corrispettivo che il cliente riconosce alla ESCO 6
7 Che cosa intendiamo per cogenerazione Produzione combinata di energia termica ed elettrica. L acronimo che la distingue è CHP = Combined Heat & Power 7
8 .e per trigenerazione Il bilancio energetico della trigenerazione Rendimenti fino all % con le migliori tecnologie 8
9 Perché la cogenerazione? Produzione energetica separata Energia Energia utile Efficienza Energia primaria Elettrica Termica Totale Efficienza energetica complessiva 0.54 Cogenerazione Energia Energia utile Efficienza Energia primaria Riduzione % Elettrica 60 Termica 100 Totale % Efficienza energetica complessiva
10 Le Agevolazioni della cogenerazione Trattamento fiscale agevolato sul combustibile utilizzato dagli impianti di cogenerazione: Il carico fiscale gravante sul combustibile utilizzato dagli impianti di cogenerazione è oggetto di agevolazione. Il vantaggio economico consiste nell applicazione dell imposta di consumo ad uso produzione energia elettrica, in sostituzione dell imposta di consumo corrente, sul quantitativo di combustibile ritenuto necessario alla produzione dell energia elettrica. Per gli impianti di cogenerazione che alimentano un sistema di teleriscaldamento e sono alimentati a metano è concessa un ulteriore agevolazione sul carico fiscale. L agevolazione consiste nell applicazione dell imposta di consumo ad uso industriale in sostituzione dell imposta in uso corrente sul volume di metano utilizzato dalle caldaie di integrazione e soccorso. 10
11 Ospedale nel Nord Est I numeri chiave dell ospedale: Uno dei più grandi ospedali della regione Veneto m 3 di edifici posti letto Aggiudicazione del contratto : Settembre 2001 Durata del contratto : 7 anni + proroga Energia elettrica fornita dalla principale rete della città: ,30 MWh/anno Energia elettrica fornita dalla centrale di cogenerazione esistente : 6.064,88 MWh/anno Consumo di energia termica : ,00 MWh/anno Servizi richiesti: Gestione dell energia energia e del comfort, riqualificazione tecnologica, Manutenzione Preventiva e Correttiva, installazione di un impianto di cogenerazione, Project financing e Finanziamento da parte di terzi in caso di interventi ai fini del risparmio energetico e di installazione di impianti di cogenerazione 11
12 Configurazione dell'impianto prima dell'intervento CENTRALE TERMICA 2 generatori acqua calda da 6 MW di potenza termica cad. 1 generatore di vapore da 4 MW di potenza termica 1 generatore di vapore da 4 MW di potenza termica (*) 1 generatore di vapore da 0,8 MW di potenza termica(*) (*) Olio diatermico per circuito intermedio SEZIONE CENTRALE DI COGENERAZIONE 1 unità a motore alternativo a gas erogazione di energia elettrica 1030 KW erogazione energia termica ad alta temper. (12 bar press.vapore) erogazione energia termica a bassa temp. (acqua calda 90 C) 442 KW 602 KW SEZIONE CENTRALE FRIGORIFERA n.2 unità di raffreddamento ad acqua da 1000 KW di erogazione cad. 12
13 Configurazione dell'impianto dopo l'intervento CENTRALE TERMICA 2 generatori acqua calda da 6 MW di potenza termica cad 1 generatore di vapore da 4 MW di potenza termica 1 generatore di vapore da 4 MW di potenza termica (*) 1 generatore di vapore da 0,8 MW di potenza termica(*) (*) Olio diatermico per circuito intermedio SEZIONE CENTRALE DI COGENERAZIONE 1 unità a motore alternativo a gas erogazione energia elettrica erogaz. Energia termica a bassa temp. (A.C. 90 C) erogaz. Energia termica ad alta temp. (12 bar pressione vapore) KW 442 KW 650 KW 1 unità a motore alternativo a gas KW erogazione energia elettrica KW erogaz. Energia termica a bassa temp. (A.C. 90 C) SEZIONE CENTRALE FRIGORIFERA 3 unità raffreddamento ad acqua da 1000 KW di erogazione cad. DATI FINANZIARI Project financing Investimento finanziato secondo la tecnica TPF
14 SCHEMA ENERGETICO DI PRINCIPIO Centrale Termica Generatori di calore per acqua calda e vapore ACQUA CALDA A 90 C ALLE UTENZE VAPORE A 12 BAR ALLE UTENZE COMBUSTIBILE Centrale Frigorifera H2O CALDA A 90 C DA COGEN. Gruppo frigo ad assorbimento con H2O calda a 97 C COMBUSTIBILE Centrale Cogenerazione N.2 Moduli azionati da motare alternativo Gruppi frigo ad azionamento elettrico H2O REFRIGERATA A UTENZE ASL 6 ENERGIA ELETTRICA AUX COGEN. VAPORE A 12 BAR DA COGEN. ENERGIA ELETTRICA AUTOPRODOTTA H2O CALDA A 97 C DA COGEN. ENERGIA ELETTRICA DA RETE DISTRIBUTORE ENERGIA ELETTRICA ALL'UTENZA 14
15 15 ANALISI ENERGETICA
16 16
17 17
18 ANALISI ECONOMICA /anno /anno 18
19 19 Risparmio energetico e indici finanziari (riferiti agli impianti di cogenerazione)
20 Ospedale nel sud Italia I numeri chiave dell ospedale: complesso ospedaliero principale della Regione Puglia -volumetria -numero di posti letto m p.l. - prelievi annui di energia elettrica MWh - fabbisogno termico MWh - energia primaria immessa con il combustibile MWh 20
21 Servizi offerti in gara Servizio Energia Acquisizione contratto Ottobre 2001 durata contratto 9 anni -servizio di conduzione impianti -servizio di manutenzione impianti -sevizio di manutenzione straordinaria -servizio di pronto intervento -progettazione e realizzazione interventi di riqualificazione tecnologica -installazione di un impianto di cogenerazione interamente finanziato con il risparmio energetico (secondo metodologia ESCO) 21
22 Tipologia interventi proposti CONFIGURAZIONE IMPIANTISTICA PRIMA DEGLI INTERVENTI Centrale Termica principale consistente in 4 Generatori di Calore con 13,4 MW di potenza termica complessiva 1 Generatore di vapore a 12 bar da 4,5 MW 22 centrali termiche secondarie, con 10 MW di potenza termica complessiva 22
23 Tipologia interventi proposti CONFIGURAZIONE IMPIANTISTICA DOPO DEGLI INTERVENTI Centrale Termica principale consistente in 3 Generatori di Calore ad acqua surriscaldata* (125 C mandata / 85 C ritorno) da 11,6 MW potenza termica unitaria 1 Generatore di Calore ad acqua surriscaldata* (125 C mandata / 85 C ritorno) da 3,5 MW di potenza utile (*) Circuito ad olio diatermico intermedio 2 Generatori di vapore (con un circuito primario ad Olio Diatermico) a 5 bar da 2000 kg/h 23
24 Tipologia interventi proposti CONFIGURAZIONE IMPIANTISTICA DOPO DEGLI INTERVENTI Centrale di Cogenerazione consistente in 2 Motori alternativi con produzione di acqua surriscaldata da 970 kwe e kwt Centrale Frigorifera (per padiglione N.C.C.E. Asclepios ) consistente in 1 Gruppo frigorifero ad assorbimento alimentato ad acqua surriscaldata da 1,1 MWf 24
25 Flussi Energetici e Configurazione impiantistica dopo l'intervento GAS METANO Centrale termica generatori di calore a gas per acqua surriscaldata ACQUA SURRISCALDATA A 125 C PER GLI UTILIZZI OSPEDALIERI GAS METANO Centrale Cogenerazione N.2 Moduli azionati da motore Gruppo frigo ad assorbimento Gruppi frigo ad azionamento elettrico ENERGIA ELETTRICA AUX COGEN. ENERGIA ELETTRICA AUTOPRODOTTA ACQUA SURRISCALDATA A 125 C DALL'UNITA' DI COGENERAZIONE H2O REFRIGERATA A UTENZE OSPEDALIERE ENERGIA ELETTRICA ALL'UTENZA EN. ELETTRICA DA RETE DISTRIBUTORE 25
26 LE ANALISI DI PROGETTO ANALISI ENERGETICA PRIMA DELL'INTERVENTO DOPO L'INTERVENTO Energia elettrica approvigionata dal cliente Approvvigionamento elettrico da rete principale MWhe / anno Approvvigionamento elettrico da rete principale MWhe / anno 254 pari a TEP 58 Gas naturale per l'impianto DI Cogenerazione pari a TEP MWh / anno Gas naturale per la Centrale Termica pari a TEP Contratto di Servizio Energia con ESCO MWh / anno Gas naturale per la Centrale Termica pari a TEP MWh / anno pari a TEP TEP totali TEP totali
27 LE ANALISI DI PROGETTO ANALISI ENERGETICA Consumi DOPO L'INTERVENTO e risparmio energetico conseguito t/anno 6.000, , ,00 pari a il 11,1% in meno! 3.000, , ,00 0,00 TEP RISPARMIO SU CONSUMI 607,74 CONSUMI DOPO L'INTERVENTO 4.876,41 27
28 LE ANALISI DI PROGETTO ANALISI AMBIENTALI contenimento CO 2 Emissioni DOPO L'INTERVENTO e contenimento dell'impatto ambientale GAS CLIMALTERANTI t/anno , ,00 pari a il 38,2% in meno! , ,00 0,00 Emissioni evitate 7.021,79 EMISSIONI DOPO INTERVENTO t CO2 eq ,49 28
29 LE ANALISI DI PROGETTO ANALISI ECONOMICA PRIMA DELL'INTERVENTO DOPO L'INTERVENTO Approvvigionamento elettrico da rete principale Approvvigionamento elettrico da rete principale / anno Energia elettrica approvigionata dal cliente / anno Gas naturale per l'impianto DI Cogenerazione / anno Gas naturale per la Centrale Termica Gas naturale per la Centrale Termica / anno / anno Contratto di Servizio Energia con ESCO / anno TOTALE ENERGIE PRIMARIE Costi di gestione dell'impianto di cogenera TOTALE TOTALE / anno Risparmi
30 LE ANALISI DI PROGETTO ANALISI ECONOMICA indici finanziari (riferiti agli impianti di cogenerazione) A.O. "OSPEDALE POLICLINICO CONSORZIALE" - P.O. di Bari RISPARMI [ / anno] FLUSSO DI Flusso di CASSA Anni FLUSSO DI CASSA INDICATORI ECONOMICI cassa ACCUMULATO ATTUALIZZATO [ / anno] DELL'INVESTIMENTO [ / anno] VAN [ ] TIR 19,36% I.P. [(VAN + I) / I] 0, PBT [Anni] 5, [ ] Flusso di Cassa Accumulato Centrale di Cogenerazione Anni
31 IL CONSUNTIVO DEGLI ULTIMI 12 MESI I NUOVI SPAZI - LE NUOVE RICHIESTE ENERGETICHE I NUOVI numeri chiave: - volumetria = m3 + 20,7% - numero di posti letto = p.l. + 29,2% - prelievi annui di energia elettrica MWh + 26,8% - fabbisogno termico MWh - 3,1% 31
32 IL CONSUNTIVO ANALISI ENERGETICA LE RICHIESTE ENERGETICHE (con le nuove volumetrie) e tecnologie tradizionali IL CONSUNTIVO ANNO TIPO Approvvigionamento elettrico da rete principale Approvvigionamento elettrico da rete principale Energia elettrica approvigionata dal cliente MWhe / anno MWhe / anno pari a TEP pari a TEP Gas naturale per l'impianto DI Cogenerazione MWh / anno Gas naturale per la Centrale Termica pari a TEP Contratto di Servizio Energia con ESCO MWh / anno Gas naturale per la Centrale Termica pari a TEP MWh / anno pari a TEP TEP totali TEP totali
33 IL CONSUNTIVO ENERGIE TRASFORMATE PRIMA E DOPO LA COGENERAZIONE LE RICHIESTE ENERGETICHE (con le nuove volumetrie) e tecnologie tradizionali IL CONSUNTIVO ANNO TIPO Energia elettrica per gli utilizzi ospedalieri prelevata dalla rete principale Approvvigionamento elettrico da rete principale MWhe / anno MWhe / anno Energia elettrica dalla Centrale di Cogenerazione per gli utilizzi ospedalieri MWhe / anno Fornitura di fluidi caldi dalla Centrale Termica agli Utilizzi Ospedalieri Fornitura di acqua Surriscaldata dalla Centrale Termica agli Utilizzi Ospedalieri MWht / anno MWht / anno Acqua Surriscaldata dal Cogeneratore al gruppo frigorifero ad assorbimento MWht / anno MWhf / anno Fornitura di acqua Surriscaldata dal Cogeneratore agli Utilizzi Ospedalieri MWht / anno Acqua Refrigerata dal Gruppo ad Assorbimento
34 IL CONSUNTIVO ANALISI ENERGETICA Consumi DOPO L'INTERVENTO e risparmio energetico conseguito t/anno 6.000, , ,00 pari a il 13,6% in meno! 3.000, , ,00 0,00 RISPARMIO SU CONSUMI 836,26 CONSUMI DOPO L'INTERVENTO TEP 5.320,85 34
35 IL CONSUNTIVO ANALISI AMBIENTALI contenimento CO 2 Emissioni DOPO L'INTERVENTO e contenimento dell'impatto ambientale GAS CLIMALTERANTI t/anno , ,00 pari a il 33,0% in meno! , , ,00 0,00 Emissioni evitate 6.861,92 EMISSIONI DOPO INTERVENTO t CO2 eq ,37 35
36 LE ANALISI DI ESERCIZIO ANALISI ECONOMICA PRIMA DELL'INTERVENTO DOPO L'INTERVENTO 1,18 1,2226 1,36 Approvvigionamento elettrico da rete principale Approvvigionamento elettrico da rete principale / anno Energia elettrica approvigionata dal cliente / anno Gas naturale per l'impianto DI Cogenerazione / anno Gas naturale per la Centrale Termica Gas naturale per la Centrale Termica / anno / anno Contratto di Servizio Energia con ESCO / anno TOTALE ENERGIE PRIMARIE Costi di gestione dell'impianto di cogene TOTALE TOTALE / anno Risparmi
37 LE ANALISI DI ESERCIZIO ANALISI ECONOMICA indici finanziari (riferiti agli impianti di cogenerazione) A.O. "OSPEDALE POLICLINICO CONSORZIALE" - P.O. di Bari RISPARMI [ / anno] FLUSSO DI Flusso di CASSA Anni FLUSSO DI CASSA INDICATORI ECONOMICI cassa ACCUMULATO ATTUALIZZATO [ / anno] DELL'INVESTIMENTO [ / anno] VAN [ ] TIR 11,83% I.P. [(VAN + I) / I] 0, PBT [Anni] 7, Flusso di Cassa Accumulato Centrale di Cogenerazione [ ] Anni
38 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE L impianto si attesta su un risparmio energetico di oltre l 11 %. Il risparmio energetico e le nuove tecnologie portano ad una forte riduzione delle emissioni di gas climalteranti (circa il 35 % in meno). La flessibilità dell impianto fa fronte alle nuove richieste energetiche sia dal 2001 ad oggi sia per molti anni futuri (sono previste tutte le predisposizioni per un 3 cogeneratore) Dal punto di vista economico questi interventi non hanno generato aumenti di spesa da parte dell Azienda Ospedaliera. 38
39 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE è possibile Produrre energia in modo efficiente Rispettare gli obblighi legislativi di ottimizzazione energetica (Delibera n 41/02) Le norme tecniche in materia di sicurezza degli impianti (pratiche UTF, autorizzazione all esercizio), le norme ambientali (rumore, aria) Rispettare i vincoli del Protocollo di Kyoto nel rispetto dei budget economici disponibili. 39
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