LA MICRO – COGENERAZIONE TRIGENERAZIONE DISTRIBUITA”
DEFINIZIONI Per COGENERAZIONE, si intende la produzione combinata di energia elettrica e di energia termica (calore). Essa consente un risparmio energetico, rispetto alla produzione separata delle stesse quantità di energia. Tenuto conto dei benefici ambientali che ne derivano, la COGENERAZIONE viene assimilata alle fonti rinnovabili di energia. 2
Oggi, grazie all’evoluzione di tutte le tecnologie coinvolte è possibile: PRODURRE E UTILIZZARE CALORE E ENERGIA ELETTRICA CON RISULTATI ENERGETICI E IMPATTO SUGLI ECOSISTEMI MOLTO PIU’ FAVOREVOLI RISPETTO AL PASSATO 3
Caldaia esistente (cliente) Distribuzione energia elettrica SITUAZIONE ANTE COGENERAZIONE Caldaia esistente (cliente) Energia termica Distribuzione gas t t Gas CLIENTE Energia termica Energia elettrica Energia elettrica t Distribuzione energia elettrica t
Caldaia esistente (cliente) Distribuzione energia elettrica CON COGENERAZIONE Caldaia esistente (cliente) di integrazione Energia termica Distribuzione gas di base t t Gas Energia termica CLIENTE Energia elettrica Cogeneratore Vendita surplus di base Energia elettrica Distribuzione energia elettrica t t di integrazione
L’ESPERIENZA DI AMGA SU APPLICAZIONI DI: A) MICRO-COGENERAZIONE; B) TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA. 6
TECNOLOGIE UTILIZZATE A) GENERAZIONE DISTRIBUITA CON INSTALLAZIONE DI MICRO - COGENERATORI: A TURBINA: - POTENZE ELETTRICHE: 30 – 60 – 200 kWe; - RENDIMENTO ELETTRICO: 25 ÷ 30 % 2. A MOTORE ENDOTERMICO: - PER COGENERAZIONE E TRIGENERAZIONE; - POTENZE ELETTRICHE FINO A 1.000 kWe. B) TELERISCALDAMENTO / TELERAFFRESCAMENTO: “MINITELERISCALDAMENTI” SU COMPARTI PRIVATI IN VIA DI COSTRUZIONE O ESISTENTI; “TELERISCALDAMENTI” TRADIZIONALI DI QUARTIERI O DI INTERE AREE URBANE. 7
INIZIATIVE GIA’ INTRAPRESE E AMBITO MICRO-COGENERAZIONE APPLICAZIONI INIZIATIVE GIA’ INTRAPRESE E RELATIVI RITORNI AMBITO MICRO-COGENERAZIONE PISCINA “AQUARIUS” DI MAGNANO IN RIVIERA: MICROTURBINA DA 30 kWe RISPARMIO CONSEGUITO = 10 tep/anno 2. PISCINA COMUNALE DI TOLMEZZO: MICROTURBINA DA 60 kWe RISPARMIO CONSEGUITO = 20 tep/anno 3. PISCINA COMUNALE DI GEMONA DEL FRIULI: 4. CASA DI CURA “CITTA’ DI UDINE”: MOTORE ENDOTERMICO DA 170 kWe RISPARMIO CONSEGUITO = 60 tep/anno 8
AMBITO TELERISCALDAMENTO / TELERAFFRESCAMENTO APPLICAZIONI AMBITO TELERISCALDAMENTO / TELERAFFRESCAMENTO 5. CENTRALE DI TRIGENERAZIONE PER IL COMPARTO “ALPE ADRIA HYPO BANK” DI TAVAGNACCO (UD): MOTORE ENDOTERMICO DA 1.000 kWe CENTRALE TERMICA DA 7.000 kWt CENTRALE FRIGORIFERA DA 6.500 kWfr 9
LA MICRO-COGENERAZIONE 1. INSTALLAZIONE DI UNA MICROTURBINA ALIMENTATA A GAS METANO PRESSO CENTRO SPORTIVO “AQUARIUS” IN MAGNANO IN RIVIERA (UD) 10
FABBISOGNO ENERGETICO LA MICRO-COGENERAZIONE FABBISOGNO ENERGETICO ANTE - COGENERAZIONE FABBISOGNO ANNUO DI ENERGIA ELETTRICA: 400 MWh/anno CONSUMO ANNUO DI GAS METANO: 131.000 mc/anno 11
LA MICRO-COGENERAZIONE BILANCIO ENERGETICO (ANNO 2006) ENERGIA ELETTRICA DA COGENERAZIONE 178 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO ELETTRICO TOTALE COPERTO DA COGENERAZIONE 37 % ENERGIA TERMICA RECUPERATA DA COGENERAZIONE 407 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO TERMICO TOTALE COPERTO DA COGENERAZIONE ORE EFFETTIVE DI FUNZIONAMENTO ANNUE COGENERATORE 8.000 h/anno 12
IMPIANTO DI COGENERAZIONE – CENTRALE TERMICA LA MICRO-COGENERAZIONE IMPIANTO DI COGENERAZIONE – CENTRALE TERMICA 13
DATI TECNICI MICROTURBINA LA MICRO-COGENERAZIONE DATI TECNICI MICROTURBINA POTENZA ELETTRICA NETTA: 27,4 kWe; POTENZA TERMICA NETTA: 65 kWt; CONSUMO GAS METANO: 11 mc/h; RENDIMENTO ELETTRICO MEDIO NETTO: 23 %; DIMENSIONI: 2,6 x 0,7 x 1,4 m; PESO: 405 kg 14
LA MICRO-COGENERAZIONE SISTEMA DI TELEGESTIONE - QUADRO SINOTTICO 15
SISTEMA DI TELEGESTIONE LA MICRO-COGENERAZIONE SISTEMA DI TELEGESTIONE PROFILO ORARIO GRANDEZZE DI RIFERIMENTO 16
2. INSTALLAZIONE DI UNA MICROTURBINA ALIMENTATA LA MICRO-COGENERAZIONE 2. INSTALLAZIONE DI UNA MICROTURBINA ALIMENTATA A GAS METANO PRESSO CENTRO SPORTIVO DI TOLMEZZO (UD) 17
LA MICRO-COGENERAZIONE BILANCIO ENERGETICO (ANNO 2006) ENERGIA ELETTRICA DA COGENERAZIONE 227 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO ELETTRICO TOTALE COPERTO DA COGENERAZIONE 93 % ENERGIA TERMICA RECUPERATA DA COGENERAZIONE 415 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO TERMICO TOTALE COPERTO DA COGENERAZIONE 34 % ORE EFFETTIVE DI FUNZIONAMENTO ANNUE COGENERATORE 8.000 h/anno 18
LA MICRO-COGENERAZIONE 3. INSTALLAZIONE DI UN MOTORE ENDOTERMICO ALIMENTATO A GAS METANO PRESSO UNA CASA DI CURA PRIVATA A UDINE 19
FABBISOGNO ENERGETICO ANTE - COGENERAZIONE LA MICRO-COGENERAZIONE FABBISOGNO ENERGETICO ANTE - COGENERAZIONE FABBISOGNO ANNUO DI ENERGIA ELETTRICA: 1.680 MWh/anno CONSUMO ANNUO DI GAS METANO: 230.700 mc/anno 20
LA MICRO-COGENERAZIONE CENTRALE TERMICA 21
CENTRALE TERMICA CON SERBATOIO LA MICRO-COGENERAZIONE CENTRALE TERMICA CON SERBATOIO DI ACCUMULO DA 8.000 LITRI 22
LA MICRO-COGENERAZIONE DATI TECNICI MOTORE POTENZA ELETTRICA NETTA: 170 kWe; POTENZA TERMICA NETTA: 270 kWt; CONSUMO GAS METANO: 47 mc/h; RENDIMENTO ELETTRICO MEDIO NETTO: 34 %; DIMENSIONI: 3,3 x 1,4 x 1,9 m; PESO: 3.000 kg 23
SISTEMA DI TELEGESTIONE PROFILO ORARIO GRANDEZZE DI RIFERIMENTO LA MICRO-COGENERAZIONE SISTEMA DI TELEGESTIONE PROFILO ORARIO GRANDEZZE DI RIFERIMENTO - POTENZA TERMICA - 24
SISTEMA DI TELEGESTIONE PROFILO ORARIO GRANDEZZE DI RIFERIMENTO LA MICRO-COGENERAZIONE SISTEMA DI TELEGESTIONE PROFILO ORARIO GRANDEZZE DI RIFERIMENTO - POTENZA ELETTRICA- 25
LA MICRO-COGENERAZIONE BILANCIO ENERGETICO (ANNO 2006) ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA DAL COGENERATORE 690 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO ELETTRICO TOTALE COPERTO DAL COGENERATORE 36 % RENDIMENTO ELETTRICO 31 % ENERGIA TERMICA PRODOTTA RECUPERATA DAL COGENERATORE 990 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO TERMICO TOTALE COPERTO 63 % ORE DI FUNZIONAMENTO 5.000 h/anno 26
LA MICRO-COGENERAZIONE 4. INSTALLAZIONE DI UNA MICROTURBINA ALIMENTATA A GAS METANO PRESSO CENTRO SPORTIVO “ATLANTIS” DI GEMONA DEL FRIULI (UD) 27
LA MICRO-COGENERAZIONE BILANCIO ENERGETICO (AGOSTO – DICEMBRE 2006) ENERGIA ELETTRICA DA COGENERAZIONE 108 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO ELETTRICO TOTALE COPERTO DA COGENERAZIONE 60 % ENERGIA TERMICA RECUPERATA DA COGENERAZIONE 174 MWh/anno PERCENTUALE FABBISOGNO TERMICO TOTALE COPERTO DA COGENERAZIONE 80 % ORE EFFETTIVE DI FUNZIONAMENTO ANNUE COGENERATORE 8.000 h/anno 28
LA MICRO-COGENERAZIONE RISPARMIO ENERGETICO COMPLESSIVO CONSEGUITO (ANNO 2006) 110 TEP/ANNO* (CERTIFICATI BIANCHI) 8.000 €/ANNO CALCOLATI IN ACCORDO A QUANTO PRESCRITTO DALLA SCHEDA TECNICA N° 21 – ALLEGATO “A” DELLA DEL. N. 177/05 COSI’ COME MODIFICATA DALLA DEL. 187/05. 29
5. CENTRALE DI TRIGENERAZIONE PRESSO COMPARTO TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA 5. CENTRALE DI TRIGENERAZIONE PRESSO COMPARTO “ALPE ADRIA HYPO BANK” DI TAVAGNACCO (UD) NELLA CENTRALE È PREVISTA LA PRODUZIONE DI: ACQUA CALDA A MAX. 90 °C; ACQUA REFRIGERATA A MIN. 5 °C; ENERGIA ELETTRICA IN COGENERAZIONE. LE ENERGIE TERMICA E FRIGORIFERA UNA VOLTA PRODOTTE VENGONO TRASFERITE ALLE UTENZE FINALI TRAMITE LE RETI INTERRATE DI TELE-RISCALDAMENTO/RAFFRESCAMENTO ------ L’ ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA VIENE IN PARTE UTILIZZATA DALLE APPARECCHIATURE DI CENTRALE ED IN PARTE IMMESSA NELLA RETE PUBBLICA NAZIONALE 30
GLI UTENTI DEL SERVIZIO TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA GLI UTENTI DEL SERVIZIO LE UTENZE FINALI CHE, NELL’ ARCO DI ALCUNI ANNI (dal 2006 al 2011), SARANNO SERVITE DALLA CENTRALE DI TRIGENERAZIONE SONO: 1) COMPLESSO HYPO BANK: costituito dalla sede centrale, da un auditorium, da un asilo e da una filiale della banca stessa; 2) PISCINA COMUNALE DI TAVAGNACCO; 3) COMPLESSO HBS IMMOBILIARE: costituito da un albergo, un ristorante, un centro fitness e da due stabili ad uso direzionale-commerciale; 4) COMPLESSO DIREZIONALE - COMMERCIALE: costituito da sei edifici ad uso direzionale-commerciale. 31
CONFIGURAZIONE DELL’IMPIANTO DI TRIGENERAZIONE TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA CONFIGURAZIONE DELL’IMPIANTO DI TRIGENERAZIONE L’IMPIANTO SARA’ COSTITUITO, NELLA SUA CONFIGURAZIONE FINALE, ESSENZIALMENTE DA: N° 4 GENERATORI DI CALORE per la produzione di acqua calda a tre giri di fumo con bruciatori modulanti ultra Low NOx aventi potenzialità complessiva di 7.000 kWt; N° 4 GRUPPI FRIGO aventi potenzialità complessiva di 6.500 kWfr; N° 1 COGENERATORE a motore endotermico avente le seguenti caratteristiche: - Potenza Elettrica 1.064 kWe; - Potenza termica recuperabile 1.268 kWt; - Recupero termico dai fumi di scarico, dal liquido di raffreddamento motore e dal 1° stadio dell’intercooler. 32
PIANTA DEL COMPARTO ALPE ADRIA Centrale di Teleriscaldamento TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA PIANTA DEL COMPARTO ALPE ADRIA Albergo Hypo Bank Sede Piscina Centrale di Teleriscaldamento 33
CENTRALE DI TELERISCALDAMENTO TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA CENTRALE DI TELERISCALDAMENTO - Superficie in pianta del fabbricato: 900 m2 - Volume coperto del fabbricato: 2.520 m3 - Locali presenti nel fabbricato: Locale Cabina Elettrica MT/BT, Locale Trasformatori, Locali Quadri Elettrici, Centrale di Cogenerazione, Centrale Termica, Centrale Frigorifera, Locale Pompe, Area Torri Evaporative. - Automazione dell’impianto: Regolatori Siemens connessi in rete. - Contacalorie e Contafrigorie: Siemens connessi in rete. 34
RETE DI TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA RETE DI TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO - Lunghezza delle tubazioni acqua calda: 1.100 m Sezioni: DN125, DN100, DN80, DN32 - Lunghezza delle tubazioni acqua fredda: 900 m Sezioni: DN250, DN200, DN150, DN80, DN65 35
CENTRALE DI COGENERAZIONE TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA CENTRALE DI COGENERAZIONE Motore Endotermico GE Jenbacher JMS 320, ciclo otto a gas metano, 20 Cilindri a V da 48,67 litri di cilindrata. - Alternatore Stamford: 1.550 kVA - Potenza elettrica massima: 1.064 kWe - Potenza termica recuperata: 1.268 kWt - Consumo gas metano: 281 Nm3/h 36
CONFIGURAZIONE IMPIANTISTICA ATTUALE TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA CONFIGURAZIONE IMPIANTISTICA ATTUALE CENTRALE TERMICA N° 1 Caldaia Viessmann Vitoplex 100 da 1.336 kWt N° 1 Caldaia Viessmann Vitoplex 100 da 2.092 kWt tot 3.428 kWt CENTRALE FRIGORIFERA N° 2 Unità McQuay a vite da 1.000 kWfr/una 37
TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA TORRI EVAPORATIVE N° 2 Torri Evapco a circuito chiuso, a servizio dei gruppi frigoriferi da 1.300 kW/una N° 1 Torre Evapco a circuito chiuso, a servizio del cogeneratore da 700 kW 38
IN CONFIGURAZIONE ATTUALE IN CONFIGURAZIONE FINALE TELERISCALDAMENTO E TELERAFFRESCAMENTO CON AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA STIMA DEI FABBISOGNI DI ENERGIA TERMICA E FRIGORIFERA IN CONFIGURAZIONE ATTUALE (edifici serviti dalla rete: Hypo Bank sede, Auditorium, Filiale, Asilo) - ENERGIA TERMICA: 1.240 MWht/anno; - ENERGIA FRIGORIFERA: 700 MWhfr/anno. IN CONFIGURAZIONE FINALE - ENERGIA TERMICA: 7.000 MWht/anno; - ENERGIA FRIGORIFERA: 3.000 MWhfr/anno. 39
SFRUTTAMENTO DELLE ENERGIE RINNOVABILI IN PARTICOLARE PROSPETTIVE FUTURE SFRUTTAMENTO DELLE ENERGIE RINNOVABILI IN PARTICOLARE L’UTILIZZO DI OLI VEGETALI COME BIOCARBURANTI PER IMPIANTI DI COGENERAZIONE IN AMBITO FLOROVIVAISTICO MERCATO DEI CERTIFICATI VERDI 40
DATI TECNICI DEL COGENERATORE PROSPETTIVE FUTURE DATI TECNICI DEL COGENERATORE - N° UNITA’: 3 - POTENZA ELETTRICA NETTA: 0,340 X 3 = 1,02 MWe; - POTENZA TERMICA NETTA: 0,279 x 3 = 0,837 MWt; - CONSUMO OLIO VEGETALE: 90 lt/h. 41
SOCIETÀ DI SERVIZI ENERGIA (ESCO) SI OCCUPA: PRINCIPALI ASPETTI CONTRATTUALI L’AMGA OPERANDO COME SOCIETÀ DI SERVIZI ENERGIA (ESCO) SI OCCUPA: DELLA PROGETTAZIONE ESECUTIVA, DELL’ACQUISTO, DELL’INSTALLAZIONE E DEL COLLAUDO DEL COGENERATORE; DELL’INTEGRAZIONE DEL COGENERATORE CON L’ATTUALE “CENTRALE TERMICA”; DELLA MANUTENZIONE ORDINARIA E STRAORDINARIA DEL COGENERATORE; DELL’ESERCIZIO, DELLA CONDUZIONE E MANUTENZIONE ORDINARIA DEGLI IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ESISTENTI; DELLA FORNITURA DI TUTTO IL COMBUSTIBILE NECESSARIO PER IL FUNZIONAMENTO DEL COGENERATORE E DELLA “CENTRALE TERMICA” ESISTENTE; DEL SERVIZIO DI “TELECONTROLLO” E DI PRONTO INTERVENTO IN REPERIBILITÀ; DEGLI ADEMPIMENTI AMMINISTRATIVI (PRATICHE UTF, VVF, ETC...); DEL FINANZIAMENTO TOTALE DELL’INTERVENTO. 42
CRITERIO DI CONTABILIZZAZIONE: PRINCIPALI ASPETTI CONTRATTUALI CRITERIO DI CONTABILIZZAZIONE: A MISURA, CON CONTABILIZZAZIONE EFFETTIVA DELL’ENERGIA TERMICA ED ELETTRICA EROGATA DALL’IMPIANTO DI COGENERAZIONE, CON UN IMPEGNO MINIMO DI ORE DI FUNZIONAMENTO ANNUO; DURATA: DI BASE NON MENO DI 5 ANNI. 43
IN ASSENZA DI RISCHI FINANZIARI E TECNICI, VANTAGGI PER IL CLIENTE IL CLIENTE FRUISCE DEI SERVIZI EROGATI DA AMGA E DELL’ENERGIA PRODOTTA DAL COGENERATORE OTTENENDO CONTRATTUALMENTE, IN ASSENZA DI RISCHI FINANZIARI E TECNICI, UN IMPORTANTE RISPARMIO ECONOMICO DERIVANTE DALL’OTTIMIZZAZIONE DELLA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ESISTENTI E DALL’ENERGIA AUTOPRODOTTA DAL COGENERATORE 44