CHE COS’E’ LA COGENERAZIONE
E’ una tecnologia che prevede la contemporanea produzione di energia elettrica e termica, utilizzando sia combustibili fossili che rinnovabili, contribuendo quindi all’abbattimento delle emissioni di CO2 in atmosfera con conseguente riduzione dell’effetto serra. Gli impianti di cogenerazione, grazie alla razionalizzazione nell’uso del calore, consentono di aumentare l’efficienza dei sistemi energetici.
ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI
Sono da considerarsi energie rinnovabili quelle forme di energia generate da fonti che per le loro caratteristiche intrinseche sono da considerarsi illimitate (rispetto la vita media umana) o rigenerabili in un arco temporale piuttosto breve (sole, vento, risorse idriche, risorse geotermiche, maree e moto ondoso, rifiuti organici e inorganici e biomasse derivate da produzioni agricole).
POLITICA ENERGETICA EUROPEA
La riduzione della quantità di anidride carbonica e l’aumento dell’efficienza energetica sono due degli obiettivi primari della politica europea in materia di energia (Direttiva 20-20-20). La realizzazione di centrali di cogenerazione, oltre ad avere un impatto ambientale più sostenibile rispetto alle centrali di sola produzione elettrica, contribuiscono ad avvicinarsi a tali obiettivi. A ciò si aggiunge la possibilità di alimentare le centrali di cogenerazione con fonti rinnovabili, permettendo quindi centrare tutti e 3 gli obiettivi stabiliti dalle istituzioni comunitarie.
LE PRICIPALI FONTI RINNOVABILI PER COGENERAZIONE
- Nel caso in cui la cogenerazione si ottenga con motori a combustione interna (ciclo Diesel o ciclo Otto) le fonti rinnovabili sono rappresentate da biocarburanti liquidi quali bioetanolo (da cereali, canna da zucchero, ecc.), biodiesel e olio vegetale (da girasole, colza, soia, palma, jatropha, alghe, tabacco, mais, ecc.) o gassosi (biometano).
- Nel caso in cui la cogenerazione si ottenga da caldaie, oltre ai biocarburanti è possibile utilizzare anche dei biocombustibili solidi come la biomassa lignocellulosica.
LE EMISSIONI DEI BIOCOMBUSTIBILI
La combustione dei biocombustibili comporta un impatto neutro nelle emissioni di anidride carbonica, in quanto si libera CO2 organicata pochi anni prima, senza mobilizzare riserve di carbonio risalenti a migliaia di anni fa come avviene con le fonti fossili.
I RENDIMENTI DELLA COGENERAZIONE
Il processo di combustione produce calore, che si trasforma in energia meccanica, quindi in energia elettrica ed in parte, invece di essere dissipato nell’ambiente, viene recuperato tramite un sistema di recupero termico che raccoglie e converte l’energia contenuta negli scarichi del motore primario in energia termica utilizzabile. Ad essere innovativa, è pertanto la tecnologia di recupero del calore prodotto dai motori a combustione interna che viene riconvertito, nell’apposito modulo termico, in acqua calda e nel caso di sistemi di trigenerazione anche in acqua fredda destinate ai diversi utilizzi. Una corretta analisi del profilo energetico del cliente e una adeguata progettazione ottimizzano il rendimento di ogni singolo impianto di cogenerazione da fonte rinnovabile.
RISPARMIO ECONOMICO
Sfruttando il medesimo combustibile, per due usi differenti, la cogenerazione ad alto rendimento mira ad un più efficiente utilizzo dell’energia primaria, il vantaggio più immediato è il risparmio energetico ed economico, derivante dalla razionalizzazione del processo.
GLI INCENTIVI STATALI
GLI INCENTIVI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA DA BIOMASSA SONO CONCESSI PER 15 ANNI DALL’ENTRATA IN ESERCIZIO DELL’IMPIANTO: Per impianti fino a 1000 kWe: l’incentivazione viene concessa in due modalità:
- tariffa omnicomprensiva (che comprende la quota di incentivazione più l’energia elettrica) nel caso in cui l’energia elettrica prodotta venga ceduta integralmente alla rete. La tariffa omnicomprensiva viene riconosciuta a 2 livelli: 0.28 €/kWh per energia prodotta con oli tracciabili UE o biogas da attività agricola e ceduta integralmente alla rete; omnicomprensiva 0.18 €/kWh per energia prodotta con oli non tracciabili o extracomunitari, oli esausti, grassi animali e ceduta integralmente alla rete;
- certificati verdi (CV, comprende solo la quota di incentivazione senza valorizzare l’energia elettrica prodotta): con tale incentivo è possibile scegliere se autoconsumare o cedere in rete l’energia elettrica prodotta. In relazione alla gestione dell’energia elettrica (se autoconsumata o ceduta in rete) cambia il valore da attribuire ad essa: nel caso di cessione totale dell’energia elettrica, viene riconosciuta un prezzo variabile tra 0,08-0,11 €/kWh, mentre nel caso di autoconsumo di energia, la valorizzazione dell’energia elettrica viene determinata dal valore risparmiato nell’acquisto della stessa (tipicamente, al 17-maggio 2011, pari a 0,12-0,15 per il settore industriale e 0,15-0,18 per quello civile).
Per fare un esempio, il ricavo che complessivamente si può ottenere da un impianto industriale di cogenerazione a biomasse liquide incentivato con i certificati verdi e inferiore alla potenza di 1 MW sarà pari a:
- in caso di vendita totale dell’energia elettrica prodotta, 0,12 (CVx1,3) + 0,09 (prezzo e.e. venduta secondo i prezzi minimi garantiti) = 0,21 €/kWh
- in caso di autoconsumo, 0,12 (CV) + 0,12 (valore e.e. risparmiata) = 0,24 €/kWh L’energia termica recuperata rimane a disposizione dell’azienda e potrà essere venduta a terzi o autoconsumata con un valore ricompreso tra 0.04 – 0,08 €/kWh.
ESEMPIO DI COMPOSIZIONE DI UNA CENTRALE DA 1 MWe ALIMENTATA CON OLIO VEGETALE
- Progetto esecutivo e pratiche burocratiche
- Gruppo elettrogeno
- Quadro di parallelo a norma CEI 016
- Sistema di trattamento termico e filtrante dell’olio vegetale
- Impianto elettrico struttura gruppo elettrogeno e stoccaggio olio
- Container insonorizzato da 12 metri high cube
- Serbatoi inox per stoccaggio olio con serpentine di riscaldamento
- Impianto distribuzione fluidi
- Impianto aria compressa
- Impianto di abbattimento delle emissioni (NOx, CO e predisposizione per PM)
ESEMPIO DI LAY-OUT IMPIANTO
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INGOMBRI, INSTALLAZIONE, TAGLIE DISPONIBILI
- INGOMBRI: La centrale occupa c.a. 150 MQ per la parte gruppo elettrogeno e suoi accessori, contenuti nella cabina insonorizzata prefabbricata, più altri 150 MQ per le cisterne di stoccaggio oli combustibili e delle torri di raffreddamento.
- DOVE INSTALLARE LA CENTRALE: Preferibilmente vengono autorizzate le realizzazioni in zone industriali o agricole distanti da zone residenziali civili. Gli impianti possono essere realizzati anche in prossimità di capannoni, con la possibilità di installarne all’interno il gruppo elettrogeno.
- LE TAGLIE DISPONIBILI: 100 – 200 – 480 e 1000 kWe, quest’ultimo può essere composto da un singolo gruppo elettrogeno (laddove sono presenti vincoli di spazio), oppure da due genset da 480 kWe.
APPLICAZIONE IMPIANTI DI COGENERAZIONE
Alcuni esempi di Impiego di Impianti di Cogenerazione:
- Teleriscaldamennto per: abitazioni, uffici, capannoni industriali, centri commerciali, cliniche e ospedali, alberghi e complessi turistico
- Riscaldamento di: serre agricole, stalle e allevamenti animali
- Processi industriali di: essicazione, lavanderie, cartiere, cementifici, distillerie, industrie conserviere
- Processi di trasformazione dei prodotti alimentari: cottura,essicazione,sterilizzazione, surgelazione
- In ogni processo industriale che necessiti di ingenti quantità di energia elettrica, termica, frigorifera
