L efficienza delle conversioni energetiche delle biomasse

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1 in collaborazione con Provincia di Asti Assessorato Ambiente Sostenibilità ed efficienza dell' da biomasse in Piemonte 17 Novembre 2011 Centro Congressi Torino Incontra, Torino L efficienza delle conversioni energetiche delle biomasse Alberto Poggio

2 Politica energetica Europea al % 20% -20% nei consumi energetici complessivi (rispetto al livello tendenziale) di fonti rinnovabili nei consumi energetici per usi finali nelle emissioni di gas ad effetto serra (rispetto al 1990) Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 2

3 attuale tendenziale Politica energetica Europea al % nei consumi energetici complessivi (rispetto al livello tendenziale) previsione valore tendenziale del consumo energetico complessivo -20% pianificazione risparmio energetico negli usi finali ed efficienza energetica nelle trasformazioni nelle conv. energetiche riferimento 2020 Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 3

4 tendenziale (?) Politica energetica Europea al % di fonti rinnovabili nei consumi energetici per usi finali dati in ktep previsione valore tendenziale del consumo energetico per usi finali -XX% pianificazione risparmio energetico negli usi finali ,2% riferimento 2020 pianificazione sviluppo fonti rinnovabili ,1% Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 4

5 storico attuale tendenziale Politica energetica Europea al % nelle emissioni di gas ad effetto serra (rispetto al 1990) -YY% previsione valore tendenziale delle emissioni -20% 1990 riferimento 2020 Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 5

6 Energia da fonti rinnovabili 20% di fonti rinnovabili nei consumi energetici per usi finali Direttiva 2001/77/CE del 27 settembre 2001 sulla promozione dell' elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell'elettricità fonti rinnovabili le fonti energetiche rinnovabili non fossili (eolica, solare, geotermica, del moto ondoso, maremotrice, idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas) Abrogata dal 1 gennaio 2012 Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 6

7 Energia da fonti rinnovabili 20% di fonti rinnovabili nei consumi energetici per usi finali Direttiva 2009/28/CE del 23 aprile 2009 sulla promozione dell uso dell da fonti rinnovabili da fonti rinnovabili : proveniente da fonti rinnovabili non fossili, vale a dire eolica, solare, aerotermica, geotermica, idrotermica e oceanica, idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 7

8 Energia da fonti rinnovabili 20% di fonti rinnovabili nei consumi energetici per usi finali Direttiva 2009/28/CE del 23 aprile 2009 sulla promozione dell uso dell da fonti rinnovabili fonti rinnovabili primaria efficienza energetica da fonti rinnovabili utile trasformazioni conversioni energetiche Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 8

9 Quota da fonti rinnovabili 20% di fonti rinnovabili nei consumi energetici per usi finali pianificazione sviluppo fonti rinnovabili quota fonti rinnovabili (%) = per usi finali da fonti rinnovabili consumo energetico totale per usi finali pianificazione risparmio energetico negli usi finali Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 9

10 Efficienza energetica -20% nei consumi energetici complessivi (rispetto al livello tendenziale) pianificazione risparmio energetico negli usi finali consumi energetici = totali consumo energetico per usi finali efficienza conversioni e trasformazioni pianificazione efficienza energetica nelle conversioni e trasformazioni Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 10

11 Biomasse vs efficienza (1) UTILIZZAZIONE ENERGETICA DELLE BIOMASSE 20% di fonti rinnovabili nei consumi energetici per usi finali da fonti rinnovabili quota % da fonti rinnovabili -20% nei consumi energetici complessivi (rispetto al livello tendenziale) efficienza di conversione energetica consumo totale di primaria Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 11

12 risparmio primaria Produzione termoelettrica cippato Biomasse vs efficienza (2) impianto a vapore elettrica risparmio emissioni CO 2 14 Produzione termoelettrica in cogenerazione cippato 100 impianto a vapore elettrica termica 37 Produzione termica cippato centrale termica in teleriscaldamento termica MWh c MWh t MWh e MWh c t CO2 Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 12

13 risparmio primaria Produzione termoelettrica cippato Biomasse vs efficienza (3) impianto ORC elettrica risparmio emissioni CO 2 9 Produzione termoelettrica in cogenerazione cippato 100 impianto ORC elettrica termica 51 Produzione termica cippato centrale termica in teleriscaldamento termica MWh c MWh t MWh e MWh c t CO2 Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 13

14 Direttiva europea sulla cogenerazione E e E c imp. cogenerazione E t Direttiva 2004/8/CE del 23 aprile 2004 sulla promozione della cogenerazione basata su una domanda di calore utile nel mercato interno dell' Decisione della Commissione del 21 dicembre 2006 che fissa valori di rendimento di riferimento armonizzati per la produzione separata di elettricità e di calore in applicazione della direttiva 2004/8/CE Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 14

15 Direttiva europea sulla cogenerazione primary energy saving index E e indice di risparmio di primaria E c imp. cogenerazione E t PES 1 η η e es 1 η η t ts 1 E η e es E c E η t ts 1 E cs,e Ec E cs,t consumo evitato η es rendimento di confronto della produzione separata di elettrica η ts rendimento di confronto della produzione separata di termica Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 15

16 Direttiva europea sulla cogenerazione Confronto tra produzione separata e cogenerazione calore inutilizzato e perdite combustibile E c IMPIANTO DI COGENERAZIONE λ η e E e elettrica E t termica combustibili E cs,s CENTRALI TERMOELETTRICHE η es CALDAIE η ts combustibili E cs,t calore inutilizzato e perdite Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 16

17 Direttiva europea sulla cogenerazione primary energy saving index η es imp. cogenerazione rendimento di confronto della produzione separata di elettrica E c E e E t Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 17

18 Direttiva europea sulla cogenerazione η ts rendimento di confronto della produzione separata di termica Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 18

19 RISPARMIO ENERGIA PRIMARIA RISPARMIO ENERGIA PRIMARIA (100% = caldaia in teleriscaldamento) (100% = caldaia in teleriscaldamento) PES come criterio di efficienza 160% 150% 140% 130% 120% 110% 100% 90% 80% 70% CIPPATO LEGNO ciclo Rankine a vapore d'acqua : 10 MWe CIPPATO LEGNO ciclo Rankine a vapore d'acqua : 3 MWe CIPPATO LEGNO ciclo Rankine a fluidi organici : 1,3 MWe CIPPATO LEGNO ciclo Rankine a fluidi organici : 0,6 MWe CIPPATO LEGNO gassificatore e motore ciclo Otto : 1 MWe OLIO VEGETALE motore ciclo Diesel : 1 MWe BIOGAS motore ciclo Otto : 1 MWe 60% -70% -60% -50% -40% -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% PES Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 19

20 RISPARMIO EMISSIONI DI CO2 (100% = caldaia in teleriscaldamento) (100% = caldaia in teleriscaldamento) PES come criterio di efficienza RISPARMIO EMISSIONI DI CO 2 160% 150% 140% 130% 120% 110% 100% 90% 80% 70% CIPPATO LEGNO ciclo Rankine a vapore d'acqua : 10 MWe CIPPATO LEGNO ciclo Rankine a vapore d'acqua : 3 MWe CIPPATO LEGNO ciclo Rankine a fluidi organici : 1,3 MWe CIPPATO LEGNO ciclo Rankine a fluidi organici : 0,6 MWe CIPPATO LEGNO gassificatore e motore ciclo Otto : 1 MWe OLIO VEGETALE motore ciclo Diesel : 1 MWe BIOGAS motore ciclo Otto : 1 MWe 60% -70% -60% -50% -40% -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% PES Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 20

21 in collaborazione con Provincia di Asti Assessorato Ambiente Sostenibilità ed efficienza dell' da biomasse in Piemonte 17 Novembre 2011 Centro Congressi Torino Incontra, Torino grazie per l attenzione Alberto Poggio SISTEMI PER L ENERGIA E L AMBIENTE alberto.poggio@polito.it T F Torino 17 novembre 2011 ::: Alberto Poggio ::: 21