Gli usi finali dell’energia e la razionalizzazione dei

Presentazione sul tema: "Gli usi finali dell’energia e la razionalizzazione dei"— Transcript della presentazione:

1 Gli usi finali dell’energia e la razionalizzazione dei
Confindustria Efficienza energetica e fonti rinnovabili come fattori di competitività per l’impresa Modena,11 ottobre 2007 Gli usi finali dell’energia e la razionalizzazione dei consumi nell’industria Prof. Ing. Cesare Boffa

2 La razionalizzazione dei consumi e l'aumento di efficienza negli usi finali (U.F.) dell'energia sono risultate le azioni di gran lunga più efficaci, dagli anni '70 ad oggi, per far fronte alla “crisi energetica”. FONTE: C.E.C. Action Plan fon Energy Efficiency: Realizing the Potential – COM(2006)545 final (ottobre 2006)

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4 Le previsioni al 2030 confermano che l’aumento dell’efficienza negli
usi finali continuerà ad avere un ruolo dominante per la “sostenibilità dello sviluppo” Emissioni di CO2 evitate per tipologia di intervento secondo lo scenario alternativo IEA (valori percentuali) FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006)- Scenarios and strategies to 2050

5 Industrial energy use in the Baseline Scenario
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

6 Consumi energetici industriali a seguito degli interventi di razionalizzazione
Elaborazioni su fonte IEA 2006

7 Risparmi di energia a seguito degli interventi di razionalizzazione
Elaborazioni su fonte IEA 2006

8 CO2 emission reduction in the Map scenario in the OECD and non OECD, 205029
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

9 Tecnologie per la cogenerazione
Motori elettrici Produzione e distribuzione di vapore Tecnologie esistenti per produzione di materie di base Innovazioni di processo per produzione materie di base Sostituzione di combustibili Cattura e stoccaggio CO2

10 Share of industry in global CO2 emission reductions relative to Baseline in the Map scenario, 2050
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

11 Metalli ferrosi iniezione di carbone polverizzato
direct casting smelt reduction Minerali non metallici attuali tecnologie macinatura altri materiali CCS Petrolchimica steam craking produzione di aromatici metanolo biopolimeri Chimica inorganica ammoniaca membrane (vedasi oltre)

12 Membrane I processi di separazione assorbono fino al 40% del totale dell’energia consumata dall’industria chimica e sono responsabili del 50% dei costi di esercizio Filtrazioni (Micro/ultra/nano) Osmosi inversa Elettrodialisi Separazione in fase gassosa

13 Global technology prospects for coal injection
Global technology prospects for plastic waste injection FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

14 Global technology prospects for smelt reduction
Global technology prospects for CO2 capture in blast furnaces and DRI plants Global technology prospects for smelt reduction FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

15 Global technology prospects for direct casting
Global technology prospects for kiln improvements FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

16 Global technology prospects for blended cement and geopolymers
Global technology outlook for biomass feedstocks and biopolymers FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

17 Global technology prospects for energy efficient drying technologies
Global technology prospects for inert anodes and bipolar cell design in primary aluminium production FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

18 Global technology prospect for membranes
Global technology prospects for black liquor gasification FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

19 Global technology prospects for CHP systems
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

20 Ultimate yields of steam crackers with various feddstocks (kg of product per tonne of feedstock)
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

21 Energy and CO2 saving for bio-based polymers
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

22 Energy consumption in pulp and paper production (top 10% of performes)
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

23 Steam system efficiency measures
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

24 Energy efficiency of various cement-clinker production technologies
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

25 CHP Utilizzo diretto dell’energia termica quale calore di processo
distillazione, coking, hydroheating nelle raffinerie di petrolio produzione di ammoniaca ed etilene nell’industria chimica uso per essiccazioni Utilizzo diretto di energia termica e frigorifera: nell’industria alimentare produzione di margarina, di vegetali, prodotti caseari ecc.

26 Piccola cogenerazione
Miglioramento delle prestazioni dei piccoli generatori a motori alternativi Microturbine 1.4 MW   43% Celle a combustibile kW

27 Comparison of conventional and fuel-cell CHP systems
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

28 FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

29 TECHNOLOGY PLATFORM 2006 UE 25
SMART GRIDS TECHNOLOGY PLATFORM 2006 UE 25 RETI ESISTENTI - centrali di grandi dimensioni - flussi unidirezionali di potenza - dispacciamento e controllo da unità centrale - nessuna partecipazione del consumatore SMART GRIDS - accolgono flussi bidirezionali di potenza - consentono:  la gestione della generazione distribuita  la gestione delle fonti rinnovabili di energia (produzione variabile nel tempo)  la ottimizzazione delle azioni di gestione della domanda  l'ottimizzazione della gestione degli accumuli - partecipazione multilaterale nel bilanciamento in tempo reale tra domanda ed offerta di energia FONTE: European Smart Grids Technology Platform – Vision and Strategy for Europe’s Electricity Networks of the Future – Directorate General for Research Sustainable Energy System C.E.C. (2006)

30 motori elettrici compressori industriali pompe ventilatori
50 % dei consumi  consumi ÷ 30% tempi di ritorno < 2 anni motori a super conduttori magneti permanenti nuove tecnologie nuovi processi (nuove membrane per processi di separazione) nuovi sistemi di controllo

31 Motori elettrici > 60% di consumi elettrici industriali
> 30% di tutti gli usi elettrici Motore, compressore, pompa o ventilatore consumi  29%  $ + 20% Ritorno < 2 anni alti fattori di carico Nuovi motori super conduttori a magnete permanente con rotore di rame a riluttanza motori ibridi (induzione e sincrono) Pompe e compressori controlli per velocità variabile nuovi lubrificanti gestione Controlli accumuli controllati controlli di pressione e temperatura controlli centralizzati con aria compressa

32 Global energy efficiency estimates for emerging motor technologies
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

33 Pompa di calore COP 5 energia termica a 35 °C, ~ 5 kW
Acqua di acquifero a 12 °C, 0,2l/s Energia termica ~ 4 kW Pompa di calore COP 5 energia termica a 35 °C, ~ 5 kW energia elettrica 1 kW

34 Pathways toward cost-competitiveness for industrial technologies
FONTE IEA – OECD – Energy Technology Perspectives (2006) - Scenarios and strategies to 2050

35 Significatività dei dati statistici e possibili incongruenze

36 (vettori) SCHEMA TIPO A: Struttura degli usi finali e dei relativi flussi energetici

37 SCHEMA TIPO B: Struttura degli usi finali e dei relativi flussi energetici

38 SIGNIFICATIVITA' DEI DATI STATISTICI SUGLI USI FINALI DELL'ENERGIA: PROBLEMI
tep (toe) qualità dell'energia livelli termici E.T. distribuzione temporale E.E. perdite virtuali statistiche perdite di distribuzione ricicli internazionali nuove tecnologie teleriscaldamento cogenerazione recupero del contenuto energetico dei prodotti utilizzati (biogas da discariche, inceneritori) fonti non commercializzate formalmente legna da ardere e scarti vegetali 20 Mt  Mtep (pci) 3 Mtep ( caldaie) 0.5 Mtep ( camini)

39 PROPOSTE L.C.A. nelle statistiche per rispondere in modo corretto ad esigenze sempre più sentite ISTAT  congruenza con le serie storiche (autoproduzione) Esempio: come mettere correttamente a bilancio nelle statistiche energetiche (italiane) l'energia utilizzata per impianti solari termici o fotovoltaici prodotti (es. da ditte italiane) con componenti realizzati in altri paesi (es. Cina), con materiali prodotti localmente e non come confrontare l'energia prodotta da questi impianti solari elettrica f() termica f(T) con quella (elettrica + termica + meccanica ecc.) utilizzata per realizzare gli impianti e tener conto dei risvolti ambientali connessi

40 CONCLUSIONI Esistono tecnologie che possono “fare la differenza” nel prossimo futuro Nessuna di queste tecnologie da sola può incidere sufficientemente Occorre l’intera gamma di tecnologie  costi (+) per consumatori U.S. $  costi (-) combustibile  costi (-) minori investimenti U.S. $