Valutazione economica ed energetica della filiera proposta

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1 Energia da biomassa in agricoltura Valutazione economica ed energetica della filiera proposta Marco Manzone Convegno 31 ottobre 2014

2 Le energie rinnovabili Eco sostenibilità Remunerabilità Valutazione energetica Valutazione economica

3 Operazioni colturali considerate nella valutazione economica ed energetica (fasi considerate nel progetto Fruitgas) Raccolta residui di potatura Ranghinatura Imballatura Raccolta espianti Ranghinatura Imballatura Racc. e accatast. Ramaglia Raccolta e accatastamento Carico e trasporto Raccolta e accatast. Espianti Carico e trasporto Sminuzzatura Sminuzzatura Gassificazione Gassificazione

4 Metodologia utilizzata per la valutazione energetica Consumi diretti (consumo di combustibile e lubrificante delle macchine operatrici) Consumi indiretti (contenuto energetico delle macchine e delle attrezzature impiegate). Calcolati sulla base del contenuto energetico primario dei vari materiali (Jarach, 1985) Materiale Gasolio Lubrificante Macchine motrici Macchine operatrici kwh/kg 14,3 23,2 25,5 19,1

5 Metodologia utilizzata per la valutazione economica (costo di esercizio delle macchine) Macchine operatrici e attrezzature Metodologia proposta da Ribaudo (1977) Trattori Procedura di calcolo proposta da Piccarolo (1989)

6 Macchine e attrezzature considerate nella valutazione economica ed energetica (quelle impiegate nel progetto Fruitgas) Macchina N Potenza (kw) Massa (t) Largh. Lavoro (m) Capacità di carico (n ) Trattore ,3 - - Rimorchio 1-3,7-18 (balle) Ranghinatore 1-0,4 1,8 - Imballatrice Sollevatore del trattore ,1 0,5 4,0 (1 filare) - - Sminuzzatrice Carica letame ,2-1 (mst)

7 Impianto di gassificazione considerato nella valutazione economica ed energetica (quello impiegato nel progetto Fruitgas) Produttore impianto Romana Maceri Centro Italia S.r.l. Potenza impianto 200 kwh e Ore annue presunte di funzionamento h anno -1 Quantità di materiale in ingresso 200 Kg h -1 Autoconsumi energia elettrica 20 KWh Cogeneratore MAN 12 cilindri, cc

8 Risultati ottenuti Fabbisogno energetico (residui di potatura) 537 kwh/t ss di sminuzzato Gassificazione 67,6 Sminuzzatura Carico e trasporto (15 km) Raccolta e accatastamento 0,9 4,2 2,9 Imballatura 15,8 Ranghinatura 8,7 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 Incidenza sul fabbisogno totale (%)

9 Risultati ottenuti Fabbisogno energetico (residui di potatura) Efficienza energetica Output Input 970 kwhe/t ss = = 1,8 537 kwh/ t ss Per 1 kg di Sostanza Secca si ottiene circa 1 kwhe

10 Risultati ottenuti Fabbisogno energetico (espianti) 401 kwh/tss di sminuzzato Gassificazione 90,5 Sminuzzatura Carico e trasporto (15 km) Raccolta e accatastamento Imballatura Ranghinatura 5,6 1,2 0,3 1,6 0,9 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 Incidenza sul fabbisogno totale (%)

11 Risultati ottenuti Fabbisogno energetico (espianti) Efficienza energetica Output Input 970 kwhe/t ss = = 2,4 401 kwh/ t ss Efficienza energetica = 33% in più rispetto ai residui di potatura

12 Costo di produzione ( /t ss) Risultati ottenuti Sostenibilità economica (residui di potatura) y = 134,65x -1,002 R² = 0, ,2 t ss/ha Valore di mercato 110 /t ss 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Produzione biomassa (t ss/ha)

13 Costo di produzione ( /t ss) Risultati ottenuti Sostenibilità economica (espianti) ,5 t ss/ha Valore di mercato 110 /t ss y = 0,2217x 2-12,909x + 270,14 R² = 0, Produzione biomassa (t ss/ha)

14 Costo di trasporto ( /t ss) Risultati ottenuti Sostenibilità economica (residui ed espianti) y = 6,3763e0,062x R² = 0, ,5 /t ss Distanza (km) Valore utilizzato nella valutazione economica

15 Risultati ottenuti Sostenibilità economica (residui di potatura) Costo approvvigionamento e utilizzazione biomassa = 96 /t ss (1,5 t ss/ha) Gassificazione 60,4 Sminuzzatura 8,9 Carico e trasporto (15 km) 7,6 Raccolta e accatastamento 3,7 0,24 /kwhe Imballatura 19,0 Ranghinatura 12,1 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 Incidenza sul costo totale (%)

16 Risultati ottenuti Sostenibilità economica (residui di potatura) Costo di produzione = 0,24 /kwh (1,5 t ss/ha) Prezzo di vendita (GSE) = 0,28 /kwh Ricavo = 0,04 /kwh Considerando un utilizzo annuo di ore il ricavo netto dell impianto è di circa Euro/anno Per alimentare l impianto di gassificazione esaminato (200 kwhe), considerando una produzione media di 1,5 t ss/ha sono necessari circa ha

17 Risultati ottenuti Sostenibilità economica (espianti) Costo approvvigionamento biomassa = 71 /t ss (20 t ss/ha) Gassificazione 66,3 Sminuzzatura 9,7 Carico e trasporto (15 km) Raccolta e accatastamento 4,0 8,3 0,22 /kwhe Imballatura 7,8 Ranghinatura 3,8 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 Incidenza sul costo totale (%)

18 Risultati ottenuti Sostenibilità economica (espianti) Costo di produzione = 0,22 /kwh (20 t ss/ha) Prezzo di vendita (GSE) = 0,28 /kwh Ricavo = 0,06 /kwh Considerando un utilizzo annuo di ore il ricavo netto dell impianto è di circa Euro/anno Per alimentare tale impianto, considerando una produzione media di 20 t ss/ha sono necessari circa 75 ha (1500 ha ipotizzando un ciclo ventennale)

19 Conclusioni Dagli espianti si può ottenere un cippato di legno con un costo inferiore all attuale valore di mercato del cippato Indipendentemente dalla tipologia dall assortimento considerato il bilancio economico ed energetico è positivo Migliore sostenibilità economica ed energetica degli espianti, ma questa biomassa ha una disponibilità periodica (ogni 15 anni). Necessità di elevate superficie disponibili gestione consortile degli impianti di gassificazione (da 500 a 750 ha x ogni 100KWe installati)

20 GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE