Seminari Efficienza Energetica

Presentazione sul tema: "Seminari Efficienza Energetica"— Transcript della presentazione:

1 Seminari Efficienza Energetica
COGENERAZIONE Silvio Rudy Stella ANIMA- Italcogen

2 Agenda GRIGLIA TECNOLOGIA/APPLICAZIONE ANALISI SWOT VALUTAZIONE FATTIBILITA’/SOSTENIBILITA’

3 Scenario tecnologie: comparazione
Piccolo Terziario Alberghi Bancario Meccanica leggera Meccanica pesante Alimentare Celle a combustibile + Micro turbine Celle a combustibile con acido fosforico Celle a combustibile carbonati fusi Motori a combustione interna Efficienza elettrica Celle a combustibile con celle polimeriche Micro turbine Motori Stirling Fonte: CRF s.p.a

4 Scenario tecnologie: comparazione
Internal Comb. Steam Gas Fuel Micro Engine Turbine Cells Range (KW) > 500 Rendimento elettrico (%) 25 – 45 30 – 42 (1) (4) Indice di recupero termico (2) 1 - 1,6 1 – 3,5 0,1 – 1,1 1,2 – 4,5 Temperature uscita fumi (°C) < 300 Costi(3) - Investimenti (€/kWe) 800 – 1500 1000 – 3000 > 5000 900 – 1500 - Costo manutenzione (c€/kWhe) 2 - 10(*) 5 2 - 8 3 - 15 2 – 10 notes: (1) fino al 54% per cicli combinati a 15°C T amb. accoppiate a turbine di vapore (2) Recupero termico come rapporto tra l’energia termica recuperata e l’energia elettrica prodotta (3) Ipotesi associati Italcogen (4) Ipotesi di ciclo combinato accoppiate con turbine a gas o motori a combustione interna (*) sono dati orientativi per macchine di piccolissima potenza

5 Incentivi: sintesi Italia
Incentives Fuel Green Certificates White Certificates Tax reduction (**) CHP System Power Station CHP System Power Station CHP System Power Station Gas (*) LPG (*) Bio Gas (*) Oil (*) FAME (EN 12414) (*) Bio Oil (*) (*) Finanziaria 2008 (**) fuel tax reduction (+) per la micro e piccola cogenerazione Pi  1MWe (++) per la cogenerazione di Pi > 1 MW e (+) (++) Incentive Low Medium High

6 Scenario tecnologie: microcogenerazione ciclo stirling
A) bruciatore Gas: la fiamma riscalda la testa dei quattro cilindri B) Recuperatore dei fumi di scarico con scambiatore di calore fumi/acqua C) Motore Stirling: usa il calore del bruciatore per muovere i pistoni D) Recuperatore di calore ad acqua E) Sistema cinematico per la trasformazione del moto lineare in moto rotativo perl’alternatore F) Valvola gas: fornisce il combustibile al bruciatore G) Alternatore elettrico H) Connessioni idrauliche Fonte: Whispergen Ltd

7 Scenario tecnologie: microcogenerazione microturbine a gas
Generator Cooling Fins Exhaust Outlet Combustion Chamber Recuperator Air Bearings Generator Compressor Turbine Fonte: IBT s.r.l

8 Scenario tecnologie: microcogenerazione/piccola cogenerazione motori a combustione interna
Separatore dell‘olio Valvola a farfalla Collettore di distribuzione della miscela Refrigerante motore pick up 1700 Sovralimentatore turbo (turbina) Carter Alloggiamento del volano Coppa dell‘olio Raffreddatore della miscela Fonte: CoGe engineering s.r.l.

9 Scenario tecnologie: cogenerazione Turbine a gas di piccola potenza
Fonte: NME s.r.l.

10 Scenario tecnologie: cogenerazione Principio delle Celle combustibile ad alta temperatura a carbonati Anode Cathode 2e - +2e - CO2 + 4 H2 CO2 CO3 -- +½O2 Air 4H2 O + CO2 CH4 + 2 H2O Gas Membrane Fonte: MTU Gmbh

11 Scenario tecnologie: cogenerazione Celle combustibile ad alta temperatura a carbonati
Integrated system for distributed CHP and trigeneration Performance: 220 kW electrical 180 kW thermal Total efficiency: > 90 % No pollutants; less CO2- emissions Use of natural gas, residual gas and biomass fuels lifetime app h Fonte: MTU Gmbh

12 Sistemi di evacuazione/aspirazione Scambiatore acqua/fumi
Scenario tecnologie: cogenerazione motore a combustione interna di media potenza Sistemi di evacuazione/aspirazione Alternatore CHP Module Motore primo Scambiatore acqua/fumi Fonte: Wärtsilä

13 Scenario tecnologie: cogenerazione esempio di centrale cogenerativa

14 ANALISI “SWOT” AREA LIGURIA
Punti di forza: Riduzione emissioni NOx, CO, PM Riduzione CO2 Produzione energetica da fonti rinnovabili Miglioramento sicurezza/qualità elettrica Riduzione costo bolletta energetica Disponibilità energia termica e frigorifera a basso costo

15 ANALISI “SWOT” AREA LIGURIA
Punti di debolezza: Consistenti investimenti a medio termine Necessità di sviluppo di nuove figure professionali (es. energy manager, manutentore) Adempimenti autorizzativi Modifiche impiantistiche/ciclo produttivo Spazi/locali dedicati Attuazione di una politica energetica regionale

16 ANALISI “SWOT” AREA LIGURIA
Opportunità: Miglioramento efficienza energetica dei processi Indipendenza energetica Sviluppo generazione distribuita/mini teleriscaldamento Ottimizzazione cicli produttivi Utilizzo di nuovi servizi energetici (ESCO) Aumento competitività processi industriali Accesso ai programmi di incentivazione Riconversione e riqualificazioni di siti industriali

17 ANALISI “SWOT” AREA LIGURIA
Minacce: Scarsa conoscenza delle soluzioni da parte dell’opinione pubblica Resistenza al cambiamento rispetto alle modalità attuali di fornitura energetica Debole supporto dalle autorità competenti nazionali e regionali Incertezza sullo sviluppo delle reti di distribuzione elettrica BT/MT (“smart grid”) Incertezza su piani di sostegno alla cogenerazione Aree industriali di “prima generazione”

18 Fattibilità/Sostenibilità
Produzione separata Micro-cogenerazione Combustibile Introdotto Combustibile Introdotto  = 475 kWh  = 320 kWh 190 kWh 19,8 m3 Gas Metano 320 kWh 33,35 m3 Gas Metano 285 kWh Olio Combustibile Centrale termoelettrica convenzionale 100 kWhe Centrale termica con caldaia a gas 160 kWht Centrale di microcogenerazione 160h kWt Utenza Tipo 160 kWh termici 100h kWe Utenza Tipo 100 kWh elettrici Costi sostenuti per energia elettrica 100 kWhe x 0, 14 €/kWhe = 14,0 €/h Costi sostenuti per energia termica 19,8 m3 x 0, 46 €/ m = 9,1 €/h totale ,1 €/h Costi sostenuti per metano CHP 33,35 m3 x 0, 435(*) €/h = 14,5 €/h manutenzione 100 kWhe x 0,02 €/KWhe= 2,0 €/h totale ,5 €/h Risparmio  = - 6,6 €/h Periodo di funzionamento annuale da 2500 h a 6500 h: risparmio annuale compreso tra € e i € (*) valori medi di acquisto anno 2006 città di Milano