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Seminari Efficienza Energetica

Seminari Efficienza Energetica. COGENERAZIONE. Silvio Rudy Stella ANIMA- Italcogen. Agenda. GRIGLIA TECNOLOGIA/APPLICAZIONE ANALISI SWOT VALUTAZIONE FATTIBILITA’/SOSTENIBILITA’. Scenario tecnologie: comparazione. Tecnologie. Piccolo Terziario. Alberghi Bancario. Meccanica

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Presentation Transcript

  1. Seminari Efficienza Energetica COGENERAZIONE Silvio Rudy Stella ANIMA- Italcogen

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

  3. Scenario tecnologie: comparazione Tecnologie 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. Steam Gas Fuel Micro Internal Comb. Engine Turbine Turbine Cells Turbine Range (KW) 5 - 20 000 > 500 500 - 25 000 200 - 2 000 30 - 250 Rendimento elettrico (%) 25 – 45 30 – 42 25 - 40(1) 35 - 55(4) 25 - 33 Indice di recupero termico (2) 1 - 1,6 1 - 1,6 1 – 3,5 0,1 – 1,1 1,2 – 4,5 Temperature uscita fumi (°C) 40 - 500 260 -600 60 - 370 < 300 80 - 320 Costi(3) - Investimenti (€/kWe) 800 – 1500 1000 – 3000 900 - 2500 > 5000 900 – 1500 - Costo manutenzione (c€/kWhe) 5 2 - 8 3 - 15 2 – 10 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 Scenario tecnologie: comparazione

  5. Incentive Low Medium High Incentivi: sintesi Italia Incentives Fuel Tax reduction (**) Green Certificates White Certificates Power Station Power Station CHP System CHP System Power Station CHP System (*) 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 (+) (++)

  6. Scenario tecnologie: microcogenerazioneciclo 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: microcogenerazionemicroturbine a gas Exhaust Outlet Generator Cooling Fins Combustion Chamber Recuperator Air Bearings Compressor Generator Turbine Fonte: IBT s.r.l

  8. Scenario tecnologie: microcogenerazione/piccola cogenerazionemotori 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: cogenerazioneTurbine a gas di piccola potenza Fonte: NME s.r.l.

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

  11. Integrated system for distributed CHP and trigeneration No pollutants; less CO2- emissions Use of natural gas, residual gas and biomass fuels Performance: 220 kW electrical 180 kW thermal Total efficiency: > 90 % lifetime app. 40.000 h Scenario tecnologie: cogenerazioneCelle combustibile ad alta temperatura a carbonati Fonte: MTU Gmbh

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

  13. Scenario tecnologie: cogenerazioneesempio 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 Micro-cogenerazione Produzione separata 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 di microcogenerazione Centrale termica con caldaia a gas 160 kWht Centrale termoelettrica convenzionale 100 kWhe 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 €/ m3 = 9,1 €/h totale 23,1 €/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 16,5 €/h Risparmio  = - 6,6 €/h Periodo di funzionamento annuale da 2500 h a 6500 h: risparmio annuale compreso tra 16.500 € e i 42.900 € (*) valori medi di acquisto anno 2006 città di Milano

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