CHI SIAMO CNREUROPE, società del gruppo internazionale One-Eko, nasce dall esperienza pluriennale internazionale dei suoi soci nel settore dell Energia Rinnovabile, dell Ingegneria e del Settore Finanziario. Crediamo nella Green Economy e proponiamo soluzioni, progetti e idee sul mercato Italiano ed Internazionale. Offriamo al cliente la soluzione personalizzata che più si avvicina alle sue esigenze. Studi di fattibilità, Analisi Finanziaria e Progetti Definitivi accompagnano il Cliente verso l obbiettivo: Risparmio Energetico e soddisfazione totale. PACHETTO CLIMA 20 20 20 1. Ridurre le emissioni di gas serra del 20 % 2. Alzare al 20 % la quota di energia rinnovabile 3. Portare al 20 % il risparmio entro il 2020 Si tratta dell insieme delle misure pensate dalla UE per il periodo successivo al termine del Protocollo di Kyoto, il trattato realizzato per il contrasto al cambiamento climatico contenuto nella Direttiva 2009/29/CE. STRATEGIE E MERCATI CNREUROPE basa le sue strategie nel settore delle Energie Rinnovabili e del Risparmio Energetico analizzando i mercati Nazionali ed Internazionali studiano punti di forza e criticità per offrire il servizio più adeguato in funzione delle normative ed incentivi vigenti. CNREUROPE opera sul territorio Nazionale ed Internazionale operando in paesi sotto verifica di sistemi di qualità aziendali.
ENERGIA RINNOVABILE I PASSI VERSO IL RISPARMIO ENERGETICO Cos è la BIOMASSA BIOMASSA La biomassa è una materia organica vegetale, spontanea o coltivata dall uomo, terrestre e marina. è prodotta per effetto del processo di fotosintesi clorofilliana con l apporto dell energia della radiazione solare, di acqua e di sostanze nutritive. Sono in generale considerabili come biomasse: tutti i prodotti delle coltivazioni agricole e della forestazione; i residui delle lavorazioni agricole e gli scarti dell industria alimentare; le alghe; tutti i prodotti organici derivanti dall attività biologica animale; la componente organica dei rifiuti solidi urbani. Le biomasse di origine vegetale possono suddividersi in quattro categorie: residui forestali e dell industria del legno: derivano dalle lavorazioni delle segherie, dalla trasformazione del prodotto legno e dagli interventi di manutenzione del bosco; sottoprodotti agricoli: paglie, stocchi, sarmenti di vite, ramaglie di potatura, ecc.. residui agroindustriali: sanse, vinacce, lolla di riso ed altri prodotti provenienti dall industria alimentare (riserie, distillerie, oleifici; colture energetiche finalizzate alla produzione di biomasse (erbacee e legnose) per lo sfruttamento energetico o per la realizzazione di biocombustibili: il girasole, la colza, la canna da zucchero, il sorgo, il pioppo, l acacia e l eucalipto
ENERGIA RINNOVABILE Energia dalla BIOMASSA ENERGIA DA BIOMASSA L energia contenuta nelle biomasse può essere utilizzata direttamente per la produzione di energia termica nel processo di combustione e per la produzione di energia elettrica combinata all energia termica. Le alternative più valide per l utilizzazione energetica delle biomasse sono le seguenti: combustione diretta, con conseguente produzione di calore da utilizzare per il riscaldamento domestico, civile e industriale o per la generazione di vapore (forza motrice per la produzione di energia elettrica); produzione di gas combustibile a partire da legno, biomasse lignocellulosiche coltivate, residui agricoli o rifiuti solidi urbani, da utilizzare per la conversione energetica. In tal caso le prospettive offerte dai processi avanzati di gassificazione sono particolarmente interessanti per gli elevati rendimenti di conversione energetica raggiungibili. La combustione è una reazione chimica di ossidazione di un combustibile con un comburente (aria od ossigeno) che avviene con alta velocità e forte sviluppo di energia termica. Dal punto di vista termodinamico è un processo di conversione dell energia chimica del combustibile in calore. L energia termica prodotta viene utilizzata in generatori di potenza a ciclo Rankine ORC, che utilizzano come fluido di processo acqua o fluidi organici. Questa è una tecnologia consolidata ed affidabile, ma per gli impianti di piccola potenza è caratterizzata da efficienze elettriche relativamente basse.
ENERGIA RINNOVABILE Cogenerazione da BIOMASSA ENERGIA DA BIOMASSA Questi impianti, oltre a produrre calore, realizzano la trasformazione dell energia termica in elettrica: sono quindi caratterizzati dalla presenza di un bruciatore ove la biomassa produce calore ed un vettore energetico utilizzato per far funzionare un motore termico, che aziona a sua volta un alternatore. La trasformazione energetica avviene solitamente in due tempi: il calore primario generato dall impianto termico viene trasportato da un vettore energetico nel motore esotermico (cosi detto perche i due processi, termico e meccanico, sono fisicamente separati), direttamente collegato al generatore di corrente elettrica. Nel solo caso della gassificazione non tutta l energia termica viene prodotta nella prima fase del processo, ma soltanto quella necessaria per trasformare la biomassa solida in composti volatili ( gas di sintesi, noti anche come syngas ). che ne Questi sono una miscela eterogenea di composti di diversa qualita energetica (monossido di carbonio, metano, idrogeno ecc.) che viene sottoposto ad una successiva combustione all interno di un motore endotermico, destinato ad azionare il generatore elettrico
Caldaia e turbina ORC, Organic Rankine Cycle IMPIANTI ORC L impianto e costituito, schematicamente, da un bruciatore ove avviene la prima trasformazione della biomassa in energia termica, che può essere realizzato secondo tipologie costruttive molto diverse, in relazione alle proprietà tecnologiche e qualitative del combustibile. Il bruciatore deve essere idoneo ad accogliere uno scambiatore di calore per trasmettere l energia termica ad un fluido pompabile, in grado di trasportarla al fluido di lavoro vero e proprio. Il ciclo ORC si avvale infatti di un sistema di generazione del vapore grazie al quale le condizioni estreme della combustione della biomassa (temperature elevate, fumi, ceneri ecc.) vengono mediate dall interposizione di un liquido intermedio, isolante rispetto ai fenomeni di corrosione elettrochimica che colpiscono gli impianti a vapore, il quale trasporta l energia termica dalla caldaia al generatore di vapore che ne deriva. Gli impianti con turbina ORC utilizzano biomasse legnose, erbacee e scarti di lavorazioni agro-industriali (ad es. noccioli di frutta, sansa esausta, stocchi di mais), e sono costituiti da due sezioni fondamentali: 1. Sezione caldaia a biomassa: è il luogo dove avviene la combustione e la produzione di energia termica. Quest ultima viene utilizzata in un dispositivo di scambio termico che provvede a riscaldare e a far evaporare il fluido organico della turbina; 2. Sezione turbina ORC: viene preferita alla turbina a vapore per le sue condizioni operative (temperatura e pressione), molto più vicine a quelle ambientali. Nella turbina a ciclo organico, il vapore converte l energia termica in energia meccanica, trasformata a sua volta in energia elettrica grazie a un generatore. Vantaggi tecnici operativi / risultati Alta efficienza dei cicli termodinamici Elevata efficienze (fino 90%) Bassa sollecitazioni meccaniche dei componenti Economicamente vantaggioso e remunerativo Semplicità nelle procedure di avviamento Funzionamento automatico e continuo
Gassificazione syngas IMPIANTI CON GASSIFICAZIONE L impianto e costituito, schematicamente, da un bruciatore ove avviene la prima trasformazione della biomassa in energia termica, che può In termini generali, la gassifi cazione e la pirolisi sono due processi di conversione termochimica che avvengono rispettivamente in parziale (gassifi cazione) o pressoché totale assenza (pirolisi) di ossigeno attraverso i quali un combustibile solido e trasformato in un combustibile gassoso assimilabile al metano, fatto salvo il diverso potere calorifi co (pci) sensibilmente inferiore. Nel dettaglio la biomassa, portata ad alta temperatura in limitata presenza di ossigeno, si decompone producendo essenzialmente vapori, aerosol e piccole quantità di gas lasciando un residuo solido ricco in carbonio (char). In seguito ad un processo di raffreddamento e condensazione i composti organici condensabili formano una fase liquida scura. Gli impianti con tecnologia a gassificazione vengono alimentati da biomassa legnosa (cippato o pellet) e sono costituiti da due sezioni fondamentali: 1. Sezione gassificazione: inizialmente prevede lo stoccaggio, l essiccazione e il caricamento del combustibile in ingresso, seguiti dalla sua gassificazione, raffreddamento e dalla pulizia del syngas generato. Attraverso il recupero termico viene prodotta energia elettrica; 2. Sezione essiccazione: l energia termica viene generata dalla combustione del combustibile in ingresso, attraverso un processo produttivo a ciclo chiuso operante in depressione, a basse pressioni operative e senza componenti pericolosi. Questo ciclo produttivo non prevede combustione termochimica, motivo per cui non vengono rilasciati residui incombusti nell atmosfera. La scelta se utilizzare un impianto ORC o a Gassificazione viene studiata in fase preliminare a seconda della tipologia e quantità della Biomassa
Requisiti per un centrale a BIOMASSA IMPIANTO ORC 200 KWe Per impianti tipo ORC il rendimento elettrico non è superiore al 19%. Considerando inoltre il rendimento dell 85% della Caldaia principale a Biomassa, sono necessarie le seguenti quantità di Biomassa (per un impianto da 200 kw elettrici) 3.400 ton/anno utilizzando una biomassa con potere calorifico di 9.000 kj/kg, come ad esempio lo scarto di potatura o materiale ligneo cellulosico con umidità relativa pari a circa il 50% 5.700 ton/anno utilizzando una biomassa con potere calorifico di 5.400 kj/kg, come ad esempio la sansa vergine con una umidità pari al 60%. Per questa tipologia di impianti è possibile utilizzare le seguenti tipologie di Biomasse come combustibili: IMPIANTO SYNGAS 200 KWe Per impianti tipo SYNGAS il rendimento elettrico sono circa del 36%. Considerando inoltre il rendimento dell 85% della Caldaia principale a Biomassa, sono necessarie le seguenti quantità di Biomassa (per un impianto da 200 kw elettrici) 2.091 ton/anno utilizzando una biomassa con potere calorifico di 9.000 kj/kg, come ad esempio lo scarto di potatura o materiale ligneo cellulosico con umidità relativa pari a circa il 50% 3.485 ton/anno utilizzando una biomassa con potere calorifico di 5.400 kj/kg, come ad esempio la sansa vergine con una umidità pari al 60%. Per questa tipologia di impianti è possibile utilizzare le seguenti tipologie di Biomasse come combustibili:
Requisiti per un centrale a BIOMASSA IMPIANTI A BIOMASSA In fase di progettazione preliminare e definitiva occorre conoscere con precisione e stabilire i seguenti aspetti. Valutazione della quantità annuale (tonnellate/anno) di Biomassa per garantire il tempo minimo di funzionamento della centrale. Valutare l umidità della Biomassa disponibile Scegliere in on modo adeguato la Caldaia a Bioamassa in funzione del Combustibile a disposizione. Disponibilità della di superficie per realizzare il sito della Centrale ( riferito ad una centrale da 200 kw elettrici occorrono circa 300mq) Scegliere il generatore elettrico appropriato
Piano economico centrale BIOMASSA Potenza elettrica 200 kwe DATI TECNICI ED ECONOMICI GENERALI Impianto di GASSIFICAZIONE da 200 kwe nominali Costo impianto 1.000.000,00 Costo impianto recupero termico compreso Costo manutenzione annua /kwh 0,035 Costo assicurazione annua /kwp 15,00 Costo medio biomassa (con/senza /ton. 70,00 valorizzazione biomassa) Incremento prezzo biomassa negli %/anno 0,00 anni Umidità iniziale legno grezzo % 20,0 Consumo biomassa per kwel/h kg 1,0 prodotto Potenza elettrica di picco (nominale) kwp 200 Consumo presunto annuale ton./anno 1.500 biomassa (cippato di legno) Quantitativo di legno grezzo ton./anno 1.650 necessario (da trattare: decorticamento, cippatura) Potenza termica lorda oraria kwth 300 Potenza termica lorda annuale kwth/anno 2.250.000 Potenza termica utile (al netto delle kwth/anno 1.575.000 perdite di trasformazione e trasporto) Ore di lavoro annuali ore/anno 7.500 Produzione annuale energia elettrica kwh/anno 1.500.000 Autoconsumo elettrico kwh/anno 187,5 Energia elettrica retribuita dal GSE kwh/anno 1.312.500 Tariffa di vendita omnicomprensiva /kwh 0,28 Durata incentivo Anni 20 Prezzo produzione energia termica /kwth 0,032 Importo finanziato 1.000.000,00 Durata finanziamento Anni 15 Tasso interesse % 1,00% COSTI Rata presunta finanziamento /anno 67.670,00 Costo presunto annuale biomassa /anno 105.000,00 (con/senza valorizzazione biomassa) Costo annuale manutenzione /anno 52.500,00 Costo annuale assicurazione /anno 3.000,00 Costi Gest. 1% della prod. (delibera /anno 3.864,26 AEEG 34/05) Conduzione, spese amministrative e /anno 58.000,00 imprevisti RICAVI Ricavo annuo vendita elettricità GSE /anno 367.500,00
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