menoenergia PROPOSTA ENERGETICA SETTORE LATTIERO - CASEARIO Ing. M. Alberti ( Amministratore MenoEnergia S.r.l.)

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1 PROPOSTA ENERGETICA SETTORE LATTIERO - CASEARIO Ing. M. Alberti ( Amministratore MenoEnergia S.r.l.)

2 2 LA MISSION DI MENOENERGIA ORIGINE DI MENOENERGIA Menoenergia è una società controllata dal Gruppo Acqua & Sole, che dagli anni 70 sviluppa Nuovi Sistemi, che si concretizzano in attività economiche innovative, richieste da nuovi scenari socioeconomici. Osserva e studia i nuovi problemi e le nuove necessità da punti di vista non convenzionali, utilizzando contemporaneamente competenze fortemente interiorizzate, che rappresentano il patrimonio fondamentale del Gruppo, dei principi di base scientifici, economici e sociali. Il prodotto sono dei Sistemi. Molto conosciuto è il Sistema Ecodeco per il trattamento e la valorizzazione dei rifiuti delle industrie, che ha portato a un nuovi concetti e a un nuovo linguaggio e alla creazione della omonima società Ecodeco SPA, recentemente trasferita ad a2a spa. Menoenergia è stata costituita nella metà del 2011 al fine utilizzare l imponente accumulo di conoscenze derivanti dalla analisi di molte decine di miglia di processi produttivi, finalizzata alla riduzione dei costi di smaltimento dei rifiuti. Le conseguenti conoscenze, accumulate in oltre 35 anni, insieme all approccio sopra descritto per la realizzazione di nuovi Sistemi, rappresenta uno strumento molto efficace per analizzare presso i Clienti la eventuale necessità di una modifica dei Sistemi energetici utilizzati e per progettare e realizzare Sistemi energetici più efficienti. Per permettere ai Clienti di realizzare con maggiore rapidità e senza rischi i benefici economici netti di questa conversione, le offerte di Menoenergia comprendono sempre la messa a disposizione delle necessità finanziarie. La realizzazione dei primi impianti ha permesso di confermare la validità ed efficacia dell approccio descritto. MISSIONE DI MENOENERGIA : progettazione e realizzazione di sistemi energetici efficienti e loro eventuale finanziamento mediante il noleggio operativo o Progettazione di macchinari o loro componenti energetici più efficienti in collaborazione con i produttori; o Realizzazione e valutazione sperimentale di prototipi; o Collaborazione con i costruttori di componenti energetiche; o Realizzazione di nuovi macchinari o componenti più efficienti; o Sviluppo di sistemi di controllo remoto per la gestione dei macchinari e loro verifica di consumi ed efficienze; o Utilizzo delle nuove componenti per progettare e realizzare Sistemi Energetici Efficienti ( SEE ) o Diagnosi dei sistemi energetici di potenziali utenti; o Eventuale proposta per l installazione di un Sistema Energetico Efficiente ( SEE ) o Realizzazione e finanziamento di SEE mediante Noleggio Operativo; o Eventuale collaborazione al termine del Noleggio per Manutenzioni, Controllo Remoto, eventuali aggiornamenti tecnici in funzione della evoluzione tecnologica;

3 3 LA PROPOSTA DI MENOENERGIA ATTRAVERSO IL NOLEGGIO OPERATIVO FASE 1 : STUDIO DEL SISTEMA ENERGETICO ESISTENTE ANALISI DEL SISTEMA ESISTENTE MIGLIORIE OTTENIBILI CON UN NUOVO IMPIANTO OFFERTA DI NOLEGGIO CON POSSIBILITA DI RISCATTO FASE 2 : REALIZZAZIONE DEL NUOVO SISTEMA PROGETTAZIONE INSTALLAZIONE COLLAUDO FASE 3 : NOLEGGIO OPERATIVO CON DURATA MINIMA DI 5 ANNI CONDUZIONE DEL CLIENTE MANUTENZIONE ORDINARIA E STRAORDINARIA MENO ENERGIA FASE 4 : EVENTUALE RISCATTO E POSSIBILI COLLABORAZIONI SUCCESSIVE RISCATTO CON SERVIZI DI MANUTENZIONE SUCCESSIVI RISCATTO SENZA SERVIZI DI MANUTENZIONE SUCCESSIVI RESTITUZIONE

4 4 INTRODUZIONE Nell industria lattiero caseario, come in ogni altra attività produttiva, è diventato indispensabile prestare attenzione ai costi dell energia primaria di processo, considerando i rincari frequenti di energia elettrica e gas metano. Per ottimizzare i consumi energetici e restare competitivi ed al passo rispetto alla concorrenza, è oggi necessario intervenire sugli impianti tecnologici con soluzioni di efficientamento. MenoEnergia, con un ampio background di esperienza maturato nel settore, propone soluzioni su misura che possano accompagnare l azienda nella direzione di un forte risparmio energetico. A tale scopo MenoEnergia analizza il processo di produzione per individuare eventuali dispersioni di energia, mancanze di logica di regolazione, sistemi di processo con forti margini di miglioramento, intervenendo in maniera capillare sugli impianti.

5 5 CASO 1: AZIENDA SENZA COGENERATORE

6 6 SCHEMA TIPICO AZIENDA LATTIERO-CASEARIA (AZIENDA) GAS VAPORE ENERGIA ELETTRICA P R O C E S S O ENERGIA ELETTRICA (PRODOTTO) (CALDAIA) (Q.E.) Un azienda lattiero-casearia, generalmente, necessita di due fonti di energia primaria: energia elettrica, gas metano. Il gas metano alimenta una caldaia per la produzione del vapore necessario ai processi e al riscaldamento degli ambienti, ad una pressione normalmente di 10/12 bar, distribuito verso le diverse utenze (sottostazioni) e verso gli scambiatori di processo. L energia elettrica, invece, a servizio del processo (oltre che degli spazi di gestione dell azienda) è utilizzata per alimentare tutte le componenti impiantistiche come quadri elettrici, chiller, pompe di circolazione, sistemi di regolazione. GAS METANO ENERGIA ELETTRICA CALDAIA PER LA PRODUZIONE DI VAPORE (12 bar) UTENZE ELETTRICHE CLIMATIZZAZIONE / REFRIGERAZIONE UTENZE

7 7 ANALISI DEI CONSUMI ENERGETICI La prima fase del lavoro di MenoEnergia è l analisi delle bollette di energia elettrica e gas metano fornite dal cliente, per valutare l entità dei consumi. Ad esempio: Mese Anno Tot. kwh Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre Totale ENERGIA ELETTRICA Costo unitario = 152 /MWh Costo annuale = Mese Anno SMC Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre Totale GAS METANO Costo unitario = 0.36 /mc Costo annuale = Un profilo di consumi di questo tipo rende particolarmente conveniente l adozione di un sistema di cogenerazione per la produzione di CALORE ed ENERGIA ELETTRICA

8 8 LA COGENERAZIONE Si definisce cogenerazione la produzione contemporanea di energia elettrica ed energia termica all interno di un unico sistema partendo da una sola fonte di combustibile, sia esso di natura fossile o rinnovabile. La produzione di energia elettrica e termica con processi separati generalmente non consente l utilizzo del calore prodotto dal processo di combustione, che viene pertanto dissipato in ambiente. La cogenerazione prevede invece il recupero e l utilizzo del calore prodotto dal processo di combustione, garantendo un utilizzo più efficiente della fonte combustibile primaria. Un valido esempio di applicazione della cogenerazione è la produzione di energia elettrica con un gruppo elettrogeno costituito da un motore endotermico accoppiato ad un alternatore. Il calore generato dal processo di combustione del motore endotermico è convogliato ed utilizzato in un generatore di calore per la produzione di energia termica. L impiego del calore generato permette di definire l insieme impianto di cogenerazione, nel caso della sola produzione di calore, e impianto di trigenerazione nel caso di produzione di calore e freddo, e permette in linea generale di ottenere un innalzamento del rendimento complessivo del sistema. Produrre energia elettrica ed energia termica consumando meno permette quindi una rilevante riduzione dei costi della bolletta energetica; effetto non secondario è anche il notevole abbattimento delle emissioni gassose, che contribuisce in modo significativo alla salvaguardia dell ambiente. Gas Metano 100 % ENERGIA ELETTRICA 40 % PRODUZIONE CALDO ASSORBITORE PRODUZIONE FREDDO SINGOLO IMPIANTO DI COGENERAZIONE PERDITE 15 % ENERGIA TERMICA Produzione ACQUA CALDA 25 % ENERGIA TERMICA Produzione VAPORE 20 %

9 9 La proposta di menoenergia

10 10 EFFICIENTAMENTO ENERGETICO CON COGENERATORE E RECUPERO TERMICO ACQUA CALDA GAS (AZIENDA) (PRODOTTO) ENERGIA ELETTRICA COGENERATORE (CALDAIA) (Q.E.) Per il raggiungimento di un risparmio elevato, Menoenergia propone il recupero dal calore contenuto non solo nei FUMI (per produzione vapore), ma anche il calore contenuto nell ACQUA di raffreddamento delle camicie del motore: individua insieme al cliente, all interno del ciclo produttivo, quelle UTENZE che utilizzano acqua calda (inferiore a 80 C); distribuisce l acqua calda alle utenze (sottostazioni) attraverso linee dedicate e nuovi scambiatori di calore. L utilizzo di questa energia termica (altrimenti dissipata) aumenta l efficienza del sistema descritto del 25% circa. VAPORE ENERGIA ELETTRICA ACQUA CALDA % GAS METANO P R O C E S S O SINGOLO IMPIANTO DI COGENERAZIONE 20% PRODUZIONE VAPORE 40% ENERGIA ELETTRICA 15% PERDITE 25% ACQUA CALDA RAFFREDDAMENTO MOTORE

11 DAL COGENERATORE menoenergia 11 UTENZA TIPO PER IL RECUPERO TERMICO All utenza UTENZE TIPO SETTORE lattiero CASEARIO (RECUPERO ACQUA CALDA CAMICIE MOTORE) 1. Centrale Termica. Cessione del calore al serbatoio di recupero condense fino alla massima temperatura scambiabile dell acqua di raffreddamento motori. 2. Lavaggio. Cessione del calore al serbatoio di acqua lavaggi ( lance ) fino alla temperatura desiderata ed impostabile dal sistema di supervisione. 3. Impianto di riscaldamento uffici e reparti. Cessione del calore al collettore di mandata acqua al circuito di riscaldamento ambienti fino alla temperatura desiderata ed impostabile dal sistema di supervisione. (Scambiatore esistente) Vapore Limite fornitura menoenergia 4. Filatura. Cessione del calore al serbatoio di acqua di filatura fino alla temperatura desiderata ed impostabile dal sistema di supervisione. Dall utenza 5. CIP. Cessione del calore agli scambiatori del reparto CIP per il riscaldamento del fluido da inviare ai lavaggi fino alla temperatura desiderata ed impostabile dal sistema di supervisione.

12 12 RISPARMI ATTESI E PROPOSTA DI NOLEGGIO OPERATIVO CON TEP Di seguito si riporta un esempio di proposta economica di Noleggio Operativo, e una stima dei risparmi attesi per il cliente (caso 2), comprensivi di Titoli di Efficienza Energetica, ottenibili per il risparmio energetico generato dall installazione del cogeneratore: DURATA del contratto di Noleggio 5 anni RISPARMIO totale generato dall intervento /anno RATA di Noleggio impianto /anno UTILE CLIENTE dal primo esercizio /anno UTILE CLIENTE a fine noleggio ( dal 6 anno ) /anno TOTALE CUMULATO in 10 anni VALORE ECONOMICO TEP /anno I TEP, se il progetto sarà riconosciuto dal GSE, saranno divisi al 50% tra il cliente e MenoEnergia, incrementando così il risparmio atteso annuo e totale.

13 13 CASO 2: AZIENDA CON COGENERATORE

14 14 IMPIANTO EVOLUTO CON CALDAIE E COGENERAZIONE GAS (AZIENDA) (PRODOTTO) ENERGIA ELETTRICA COGENERATORE (CALDAIA) La cogenerazione offre uno spunto importante all interno del settore lattiero-caseario, in quanto gli elevati consumi sia elettrici sia termici sono costanti nel tempo. Questo rende l installazione della tecnologia interessante al fine di ottenere un forte risparmio economico. Il COGENERATORE (schema a lato) permette una contemporanea riduzione del prelievo dalla rete elettrica (energia elettrica prodotta e auto-consumata) e una produzione di vapore utilizzabile per il processo (per una parte non più prodotto dalla caldaia a gas metano). (Q.E.) VAPORE ENERGIA ELETTRICA 100% GAS METANO P R O C E S S O IMPIANTO DI COGENERAZIONE 15% PERDITE 40% ENERGIA ELETTRICA 25% DISSIPAZIONE CALORE ACQUA RAFFREDD. CAMICIE MOTORE 20% PRODUZIONE VAPORE

15 15 La proposta di menoenergia

16 16 EFFICIENTAMENTO ENERGETICO CON COGENERATORE E RECUPERO TERMICO ACQUA CALDA GAS (AZIENDA) (PRODOTTO) ENERGIA ELETTRICA COGENERATORE (CALDAIA) (Q.E.) Per il raggiungimento di un risparmio ancora più elevato rispetto all efficientamento tradizionale con cogeneratore, Menoenergia propone il recupero del calore contenuto nell acqua di raffreddamento delle camicie del motore: individua insieme al cliente, all interno del ciclo produttivo, quelle UTENZE che utilizzano acqua calda (inferiore a 80 C); distribuisce l acqua calda alle utenze (sottostazioni) attraverso linee dedicate e nuovi scambiatori di calore. L utilizzo di questa energia termica (altrimenti dissipata) aumenta l efficienza del sistema descritto del 25% circa. VAPORE ENERGIA ELETTRICA ACQUA CALDA % GAS METANO P R O C E S S O SINGOLO IMPIANTO DI COGENERAZIONE 15% PERDITE 40% ENERGIA ELETTRICA 25% ACQUA CALDA RAFFREDDAMENTO MOTORE 20% PRODUZIONE VAPORE

17 17 CONFRONTO TRA SOLUZIONE TRADIZIONALE E SOLUZIONE CON RECUPERO TERMICO 1800,0 1600,0 1400,0 1200,0 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 SOLUZIONE TRADIZIONALE 1600,0 1400,0 1200,0 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 SOLUZIONE CON RECUPERO TERMICO Nel grafico si riportano: - in BLU la quantità di energia termica richiesta dall azienda; - in ROSSO l energia termica producibile da un cogeneratore tipo. Il dimensionamento è effettuato in modo che il cogeneratore possa cedere il vapore prodotto dallo stesso alla centrale termica. Nel grafico si riportano, oltre il BLU e il ROSSO già definiti: - in VERDE la quantità di energia termica producibile dallo stesso motore recuperando il calore da raffreddamento motore. Il dimensionamento è effettuato in modo che il cogeneratore possa cedere contemporaneamente sia il vapore prodotto alla centrale termica, sia il calore prodotto dal circuito di raffreddamento alle linee di nuova realizzazione. Dal confronto dei due sistemi si evidenzia che la soluzione con recupero termico è fortemente più performante di quella a solo recupero di vapore.

18 DAL COGENERATORE menoenergia 18 UTENZA TIPO PER IL RECUPERO TERMICO All utenza UTENZE TIPO SETTORE lattiero CASEARIO (RECUPERO ACQUA CALDA CAMICIE MOTORE) 1. Centrale Termica. Cessione del calore al serbatoio di recupero condense fino alla massima temperatura scambiabile dell acqua di raffreddamento motori. 2. Lavaggio. Cessione del calore al serbatoio di acqua lavaggi ( lance ) fino alla temperatura desiderata ed impostabile dal sistema di supervisione. 3. Impianto di riscaldamento uffici e reparti. Cessione del calore al collettore di mandata acqua al circuito di riscaldamento ambienti fino alla temperatura desiderata ed impostabile dal sistema di supervisione. (Scambiatore esistente) Vapore Limite fornitura menoenergia 4. Filatura. Cessione del calore al serbatoio di acqua di filatura fino alla temperatura desiderata ed impostabile dal sistema di supervisione. Dall utenza 5. CIP. Cessione del calore agli scambiatori del reparto CIP per il riscaldamento del fluido da inviare ai lavaggi fino alla temperatura desiderata ed impostabile dal sistema di supervisione.

19 19 RISPARMI ATTESI E PROPOSTA DI NOLEGGIO OPERATIVO CON TEP Di seguito si riporta un esempio di proposta economica di Noleggio Operativo, e una stima dei risparmi attesi per il cliente (caso 2), comprensivi di Titoli di Efficienza Energetica, ottenibili per il risparmio energetico generato dall installazione del cogeneratore: DURATA del contratto di Noleggio 5 anni RISPARMIO totale generato dall intervento /anno RATA di Noleggio impianto /anno UTILE CLIENTE dal primo esercizio /anno UTILE CLIENTE a fine noleggio ( dal 6 anno ) /anno TOTALE CUMULATO in 10 anni VALORE ECONOMICO TEP /anno I TEP, se il progetto sarà riconosciuto dal GSE, saranno divisi al 50% tra il cliente e MenoEnergia, incrementando così il risparmio atteso annuo e totale.

20 menoenergia srl Sede Operativa Località Cassinazza di Baselica Giussago PAVIA Tel fax info.menoenergia@neorurale.net