Efficienza delle conversioni energetiche delle biomasse legnose Sistemi per l Energia e l Ambiente Alberto POGGIO
biomasse vs efficienza limitazione -20% impianto di cogenerazione a biomassa combustibile di fonti rinnovabili nei consumi energetici per usi finali nei consumi energetici complessivi (rispetto al livello tendenziale) CHP energia elettrica energia termica 20% crescita
teleriscaldamento impianto vs utenza confronto con curva di carico teleriscaldamento ripartizione energia termica teleriscaldamento 40% 30% 20% potenza termica CHP vs carico massimo TLR 40% 30% 20% pieno carico termico modulazione 10% 10% 0% - 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 tempo (h) 0% 0% 10% 20% 30% 40% energia termica CHP / TLR (%)
teleriscaldamento impianto vs utenza confronto con curva di carico teleriscaldamento confronto dimensioni Esempio 1 CHP 40% 30% 20% potenza termica CHP vs carico massimo TLR = impianto ORC 1 MWe ; 4,3 MWt TLR 10% 0% - 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 tempo (h) utenza termica 0,44 Mm 3 ; 10,9 MWt
criteri indici di efficienza energetica energia termica CHP / TLR (%) 40% 30% 20% 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20-0,40-0,60 ηg, PES Esempio 1 impianto ORC 1 MWe applicazione indici energetici Direttiva 8/2004/CE 10% -0,80 0% 0% 10% 20% 30% 40% 100 % CHP totale PES CHP piena potenza rendimento globale -1,00 ipotesi principali rendimento ORC 0,15 rapporto di cogenerazione 4,3
criteri cogenerazione vs solo termico risparmio CHP / solo termico (%) 1 140% 130% 120% 110% 0% 10% 20% 30% 40% 100 % energia primaria PES emissioni CO2 rendimento globale 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20-0,40-0,60-0,80-1,00 ηg, PES Esempio 1 impianto ORC 1 MWe confronto con teleriscaldamento a biomassa solo termico come risparmio di energia primaria fossile e di emissioni di CO2 ipotesi principali rendimento TLR solo termico 0,80 sostituzione parco termoelettrico nazionale e caldaie utenti ( gas naturale, 30% gasolio)
criteri ricavo unitario ( /MWhe) ricavi unitari ( /MWhe) 600 500 400 300 200 100-0% 10% 20% 30% 40% Esempio 1 impianto ORC 1 MWe ipotesi principali incentivazione come da bozza decreto rinnovabili elettriche (versione Regioni) applicazione solo tariffa base + premi CHP e TLR prezzo vendita calore all utenza 90 /MWht Tariffa base Premio recupero termico > Premio CHP+TLR vendita energia termica
criteri ricavo unitario ( /t cippato ) ricavi unitari ( /t) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20-0% 10% 20% 30% 40% Tariffa base Premio CHP+TLR Premio recupero termico > vendita energia termica Esempio 1 impianto ORC 1 MWe ipotesi principali incentivazione come da bozza decreto rinnovabili elettriche (versione Regioni) prezzo vendita calore all utenza 90 /MWht applicazione solo tariffa base + premi CHP e TLR potere calorifico inferiore cippato 2,2 MWh/t
teleriscaldamento impianto vs utenza confronto con curva di carico teleriscaldamento confronto dimensioni Esempio 2 CHP 40% 30% 20% potenza termica CHP vs carico massimo TLR = impianto Vapore 3 MWe ; 7 MWt TLR 10% 0% - 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 tempo (h) utenza termica 0,72 Mm 3 ; 17,5 MWt
criteri cogenerazione vs solo termico risparmio CHP / solo termico (%) 1 140% 130% 120% 110% 0% 10% 20% 30% 40% 100 % energia primaria PES emissioni CO2 rendimento globale 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20-0,40-0,60-0,80-1,00 ηg, PES Esempio 2 impianto Vapore 3 MWe confronto con teleriscaldamento a biomassa solo termico come risparmio di energia primaria fossile e di emissioni di CO2 ipotesi principali rendimento TLR solo termico 0,80 sostituzione parco termoelettrico nazionale e caldaie utenti ( gas naturale, 30% gasolio) :
criteri ricavo unitario ( /t cippato ) ricavi unitari ( /t) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20-0% 10% 20% 30% 40% Tariffa base Premio CHP+TLR Premio recupero termico > vendita energia termica Esempio 2 impianto Vapore 3 MWe ipotesi principali incentivazione come da bozza decreto rinnovabili elettriche (versione Regioni) prezzo vendita calore all utenza 90 /MWht applicazione solo tariffa base + premi CHP e TLR potere calorifico inferiore cippato 2,2 MWh/t :
biomasse vs efficienza alcune considerazioni produzione termoelettrica da biomasse con elevati livelli di cogenerazione abbinamento a teleriscaldamento importante opportunità dimensionale ed economica per l utilizzazione energetica delle biomasse necessario ulteriore approfondimento sui criteri di valutazione energetica e ambientale sistema degli incentivi ancora troppo focalizzato sulla produzione elettrica rilevante il valore economico del calore venduto agli utenti in teleriscaldamento :
grazie per l attenzione Alberto Poggio Sistemi per l Energia e l Ambiente alberto.poggio@polito.it T 011 090 4485 F 011 090 4599