Sistema di Trigenerazione AZIENDA PLASTICA CASE STUDY 14 LowNOx
CASE STUDY per FORNITURA e POSA IN OPERA NUOVO SISTEMA DI TRIGENERAZIONE Marca: TERMOGAMMA LowNOx Tipo: REC+14 CLIENTE: AZIENDA LAVORAZIONE PLASTICA PREMESSE INIZIALI Più dettagliatamente, la soluzione tecnica prevede un impianto TRIGENERATIVO LOW NOx a recupero termico totale, composto da una macchina cogenerativa a recupero termico totale, in grado di sviluppare una potenza elettrica pari a 142 kw, ed una potenza termica totale di 27 kw, ed una macchina ad assorbimento in grado di sviluppare una potenza frigorifera pari a 14 kw. La soluzione proposta prevede un intervento CHIAVI IN MANO e quindi con anche compresa: Progettazione esecutiva, Gestione pratiche burocratiche, Interfacciamenti termici ed elettrici. Le seguenti tabelle presentano i principali dati tecnico-economici rappresentativi del sistema proposto e dei benefici derivanti dal suo funzionamento. - 2 -
RIEPILOGO DEI PARAMETRI PRINCIPALI Consumi di energia e costi annuali: ATTUALE CON REC+ Prelievi EE da rete (kwh/anno) 2.438.596 1.624.92 Prelievi ET da rete (kwh/anno) 51.786 2.697.495 Prelievi EF da rete (kwh/anno) 853.2 24.96 Costo Annuo EE da rete 397.491 264.727 Costo Annuo ET (da rete o gas) 2.923 112.595 Costo Annuo EF 55.629 1.627 Costo Annuo manutenzioni + Accisa, 25.812 COSTO TOTALE ANNUO 474.43 44.762 Ricavo da Certificati Bianchi 1.647 RISPARMIO ANNUO + C.B. 79.929 Potenze del sistema REC+: REC+14 Potenza elettrica 142 kw Potenza termica 27 kw Potenza frigorifera 14 kw Proiezione a 1 anni (simulazione) (1) : ANNO Costi con sistema Attuale Costi con REC+ Risparmio annuo netto + C.B. Costo mutuo (2) (Risparmio+C.B.) - Mutuo 1 474.43 44.762 79.929 71.926 8.3 2 487.95 414.754 83.844 71.926 11.918 3 52.27 425.17 87.9 71.926 15.975 4 517.15 435.56 92.13 71.926 2.177 5 532.197 446.389 96.456 71.926 24.53 6 547.83 457.514 1.964 1.964 7 563.927 468.942 15.633 15.633 8 58.52 48.682 11.467 11.467 9 597.568 492.743 115.473 115.473 1 615.142 55.134 12.655 12.655 TOT 5.418.445 4.531.495 993.424 359.628 633.796 Risparmio di CO 2 grazie al sistema REC+: Emissioni Attuali Con sistema REC+ 1.337 ton CO 2/anno 1.288 ton CO 2/anno Risparmio CO 2 annuo 49 ton CO 2/anno Equivalenti a 12 ha di foresta oppure a 2 autovetture in meno - 3 -
VAN = 682.24 TIR = 27% Indice di profittabilità = 219% Payback (anni) = 3,65 (1): Incremento ISTAT = 2,% ; Incremento ENERGIA ELETTRICA = 3,% ; Incremento GAS = 1,5% (Dati ipotizzati) (2): Mutuo a 5 anni con tasso di interesse = 5% Il sistema REC+, come primario scopo avrà quello di autoprodurre energia elettrica necessaria allo stabilimento. Pertanto, l energia elettrica prodotta, dedotti i carichi ausiliari, consentirà una notevole riduzione dell import elettrico dall attuale fornitore (ENEL oppure altri sul mercato libero). Inoltre, il sistema produrrà energia termica che potrà essere convogliata alle utenze termiche del sito produttivo. Il sistema convoglierà questa energia prodotta verso la macchina ad assorbimento, che a sua volta provvederà alla produzione di energia frigorifera. Quest ultima sarà resa disponibile alle utenze frigorifere del ciclo produttivo dello stabilimento. funzionamento di ogni singola macchina. Sopra o in prossimità del cabinato viene solitamente posizionato sia il sistema di dissipazione termica di emergenza del motore sia la torre evaporativa a servizio della macchina ad assorbimento. Tutti i collegamenti necessari tra le macchine sono già presenti all interno, incluso il sistema di regolazione e controllo. I collegamenti tra i diversi box (se presente più di un box) sono solitamente predisposti in fabbrica e vengono installati definitivamente una volta i box sono stati posizionati nell area definita presso la Vostra struttura. Tutti i lavori elencati nel paragrafo precedente verranno realizzati presso il nostro sito produttivo di CONCOREZZO. Gli unici lavori di connessione necessari presso il Vostro sito saranno quelli atti a realizzare la connessione tra i box e quelli necessari per connettere il sistema REC+ con i Vostri attuali sistemi di distribuzione dell energia. Il sistema REC+ proposto può essere fornito containerizzato, in uno o diversi box. In questi box sono presenti sia il gruppo motore + alternatore + kit di recupero termico + assorbitore + componenti integrativi, sia tutti i componenti ausiliari necessari per il buon - 4 -
I CONSUMI DI ENERGIA E I COSTI ATTUALI Si presentano gli attuali costi di gestione che il cliente deve sostenere annualmente per l acquisto delle energie necessarie per la sua struttura. Il bilancio è stato elaborato sulla base dei dati trasmessi dal cliente. Nella tabella e nei seguenti grafici si può osservare un riassunto delle principali voci del bilancio energetico-economico. Potenze elettriche impegnate (kw) 6 5 4 3 2 1 Bilancio Energetico-Economico Attuale: quadro riassuntivo DATI CONSUMO ATTUALE Consumo annuo di energia elettrica (EE) prelevata dalla rete 2.438.596 kwh/anno Consumo annuo di energia termica (ET) gas per caldaia 52.38 m³/anno Consumo annuo di energia frigorifera (EF) EE per chiller 341.28 kwh/anno Costo annuo EE 453.12 /anno Costo annuo ET 2.923 /anno COSTO TOTALE ANNUO 474.43 /anno Fabbisogni di energia (kwh) 3. 25. 2. 15. 1. 5. Consumo orario medio Consumo orario medio max Consumo orario medio min Fabbisogno energia elettrica Fabbisogno frigorifero Fabbisogno termico - 5 -
DIMENSIONAMENTO DEL SISTEMA Il dimensionamento del sistema è stato realizzato seguendo il criterio di ottimizzazione di funzionamento e bilancio energetico-economico. Il seguente grafico illustra il criterio di dimensionamento seguito. Come si può osservare, il grafico mostra un calo repentino di ore di di vista tecnico-elettrico, una taglia superiore di macchina potrebbe funzionare correttamente, ma sarebbe sovradimensionata per quanto riguarda la potenza termico-frigorifera. Infatti, un importante criterio da tenere in considerazione nel dimensionamento è la parte termica del sistema. La taglia scelta si posiziona, dal punto di vista tecnico, sull ottimo per quanto riguarda la potenza termica/frigorifera ottenibile dal sistema. 7 6 funzionamento cumulate per potenze prelevate superiori ai 35kWe. Questo significa che qualsiasi sistema si installi, di potenza tra i 1-35kW, funzionerà un massimo di 6. h. Questo dato fornisce un punto di partenza per il dimensionamento del sistema. Infatti, nelle simulazioni si è potuto osservare come la taglia più adatta dal punto di vista tecnico-economico per il Potenza elettrica (kw) 5 4 3 2 1 sistema sia 14 kwe (linea verde). Infatti, una taglia di macchina superiore non risulta in un maggiore beneficio economico. Aumentano sia il costo della macchina sia i benefici derivanti dall autoproduzione, ma il suo aumento non è proporzionale. Dal punto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ore anno Potenza elettrica assorbita Potenza elettrica prodotta da REC+ - 6 -
La seguente tabella presenta un confronto tra la situazione attuale (consumi e costi) e quella in cui il sistema REC+ è installato e funzionante. I grafici a pagina successiva illustrano la copertura dei fabbisogni energetici della struttura del sistema REC+. SENZA REC+ CON REC+ EE = Energia elettrica ; ET = Energia Termica ; EF = Energia Frigorifera Colonna 1 Colonna 2 Formule di calcolo Unità A Consumo annuo di EE prelevata da rete 2.438.596 1.624.92 = A1 - J2 kwh/anno B Consumo di gas per usi termici (caldaia) 52.38 51.864 = (C1- K2)/9,593 m³/anno C ET equivalente al consumo di gas (caldaia) 51.786 497.533 = B * 9,593 kwh/anno D Consumo annuo di EE da rete per usi frigoriferi 341.28 9.984 = E2 / β kwh/anno E EF equivalente ai consumi di EE per usi frigoriferi 853.2 24.96 = E1 - L2 kwh/anno F Costo unitario medio annuo EE da rete,163,163 -- /kwh G Costo unitario medio annuo gas (caldaia),4,4 -- /m³ H Costo annuo dell'ee prelevata dalla rete 453.12 266.354 = (A + D)* F /anno I Costo annuo gas per usi termici (caldaia) 2.923 2.746 = B * G /anno J EE prodotta da REC+ 814.54 -- kwh/anno K ET prodotta da REC+ per usi termici 4.253 -- kwh/anno L EF prodotta da REC+ per usi frigoriferi 828.24 kwh/anno M Consumo di gas per REC+ 235.223 -- m³/anno N Costo unitario medio annuo gas per REC+,,39 -- /m³ O Costo annuo gas consumato per REC+, 91.849 = M2 * N2 /anno P EE totale fornita alla struttura 2.438.596 2.438.596 = A + J kwh/anno Q ET totale fornita alla struttura 51.786 51.786 = C + K kwh/anno R EF totale fornita alla struttura 853.2 853.2 = E + L kwh/anno S Copertura del fabbisogno EE totale con REC+ 33,6% -- % T Copertura del fabbisogno ET totale con REC+ 1,1% -- % U Copertura del fabbisogno EF totale con REC+ 97,3% -- % V Costo manutenzione FULL SERVICE REC+ 15.631 -- /anno W Costo annuo accise su autoconsumo EE 1.181 -- /anno X Ricavo annuo da Certificati Bianchi (C.B.) 1.647 -- /anno = X2 + [(H1+I1)- Risparmio annuo generato dal sistema REC+ 79.929 (H2+I2+O2+V2+W2)] /anno β = 2,5 (COP ipotizzato per i gruppi frigo esistenti) - 7 -
3. Copertura Fabbisogno elettrico 25. 2. 15. 1. % di copertura = 35% 9. Copertura Fabbisogno frigorifero 8. 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1. % di copertura = 97% 5. Fabbisogno frigorifero RAFFRESCAMENTO Produzione Energia Frigorifera REC+ 14. Copertura Fabbisogno termico Fabbisogno energia elettrica Produzione elettrica totale REC+ 12. 1. 8. 6. 4. 2. % di copertura = 1% Fabbisogno termico RISCALDAMENTO Produzione Energia Termica REC+ - 8 -
NOTE: Il calcolo del quantitativo di gas defiscalizzabile è stato realizzato in accordo con la Legge n. 44 (29 aprile 212) di conversione del Decreto Fiscale (Dl 2 marzo 212, n.16), che modifica le indicazioni per il calcolo del quantitativo di gas defiscalizzabile fornite dall Agenzia delle Dogana con la Nota prot. N. 75649/RU del 6 settembre 211. I costi di manutenzione corrispondono ad una simulazione fatta sulla base di un Contratto di Manutenzione FULL SERVICE eseguito da parte di TERMOGAMMA. In questo contratto è prevista sia la manutenzione ordinaria leggera annuale necessaria per il buon funzionamento del sistema di cogenerazione. Non è inclusa la fornitura dell olio lubrificante. NOTA BENE: Il contratto di manutenzione FULL SERVICE include una estensione di garanzia del sistema di durata pari alla durata del contratto di manutenzione stipulato. Per esempio, un contratto di manutenzione Full Service con TERMOGAMMA di 5 anni di durata, estende anche la garanzia del sistema fino a 5 anni. Benefit aggiuntivi e condizioni del contratto FULL SERVICE: - Estensione di garanzia per il totale di anni di manutenzione Full Service contrattualizzati. L estensione di garanzia della macchina è valida solo se è in vigore un contratto di manutenzione Full Service con TERMOGAMMA; costi relativi alla connessione telefonica necessaria e trasmissione dati saranno a carico del cliente; - Il contratto Full Service prevede un test di performance con cadenza annuale. Il test di performance misurerà le efficienze elettrica e termica della macchina al 1% del suo carico. Qualora i risultati del test non rientrassero nelle tolleranze dichiarate in sede di offerta, TERMOGAMMA si adopererà per far rientrare i parametri entro il range dichiarato in sede di offerta. TERMOGAMMA avrà a disposizione un massimo di 9 giorni per eseguire le operazioni necessarie per sistemare il problema. - Una assicurazione sulla mancata produzione di energia viene fornita insieme al contratto di manutenzione Full Service. Questa assicurazione coprirà la mancata produzione di energia elettrica a partire dal settimo giorno consecutivo di fermo macchina e coprirà un massimo di 1 giorni consecutivi di fermo macchina. Questa assicurazione avrà effetto solo in caso di rottura irreparabile di un componente della macchina (solo a titolo di esempio: rottura di uno dei pistoni, guasto di una scheda elettronica, rottura del generatore elettrico sincrono, ecc, ecc). - Il tempo massimo di risposta ad una eventuale chiamata di richiesta di intervento sarà di 24 ore (solo se il giorno successivo al giorno in cui è avvenuta la chiamata è feriale); - Il contratto Full Service prevede l obbligo di acconsentire al monitoraggio remoto dell impianto da parte di TERMOGAMMA. I - 9 -
IL RISPARMIO ECONOMICO PRODOTTO COSTI DI GESTIONE ATTUALI = 474.43 /anno COSTI DI GESTIONE CON REC+ = 44.762 /anno RISPARMIO PRODOTTO = 69.281 /anno NUMERO DI CERTIFICATI BIANCHI PRODOTTI = 133 VALORE ECONOMICO DEI C.B. PRODOTTI = 1.647 /anno RISPARMIO PRODOTTO + C.B. = 79.929 /anno. (Certificati Bianchi valorizzati cautelativamente a 8 /C.B.) Già al netto del costo annuo della manutenzione FULL SERVICE e delle accise sull autoconsumo di energia elettrica. Al risparmio illustrato precedentemente bisogna aggiungere il ricavo 5. economico che il sistema ottiene dovuto alla produzione di Certificati Bianchi. Il sistema REC+ può accedere a questo meccanismo di 4. Risparmio incentivazione perché rispetta tutti i parametri necessari per essere qualificato come Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR). Questi 3. parametri sono: Rendimento Globale annuo > 75% (lettera a), comma 2, Allegato II del Decreto Legislativo n. 2/27). 2. Costo con REC+ Costo attuale PES (Primary Energy Savings) > % (Allegato III al Decreto Legislativo n. 1. 2/27, cosi come modificato dal Decreto Ministeriale del 4 agosto 211). Le grandezze del sistema REC+ relative a questi parametri sono: Costo con REC+ Costo attuale Rendimento globale PES REC+ 89,46% 22,28% - 1 -
EMISSIONI DI CO2 EVITATE EMISSIONI DI CO 2 ATTUALI: Il totale di emissioni di CO 2 che attualmente si emettono in atmosfera per soddisfare i fabbisogni energetici della struttura, è di circa 1.337 ton CO 2/anno. EMISSIONI DI CO 2 DEL SISTEMA DI TRIGENERAZIONE REC+ Una volta installato il sistema REC+, le tonnellate di CO 2 rilasciate in atmosfera per soddisfare i fabbisogni energetici della struttura sarebbero di 1.288 ton CO 2/anno TONNELLATE DI CO 2 RISPARMIATE Siamo a Vostra disposizione per realizzare uno studio preliminare di fattibilità a costo zero per la Vostra struttura. Per ulteriori informazioni Vi preghiamo di contattarci al seguente e-mail: commerciale@termogamma.com 1.337 1.288 = 49 ton CO2 risparmiate Questo risparmio equivale ad evitare le emissioni annuali di un equivalente di 2 autovetture. (emissioni autovettura 12 g CO 2/km per 2. km/anno Fonte: Commissione Europea). O in altri termini il risparmio prodotto equivale ad avere 12 ettari di foresta in più (Fonte: Università degli Studi di Bologna) - 11 -