INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 Normative ed opportunitĂ di utilizzo della mini-cogenerazione Normative Regelungen und Anwendung von Mini-KWK-Anlagen Dr. Walter Huber, Istituto per tecnologie innovative/Institut fĂźr innovative Technologien iit Luigi Crema, Fondazione/Stiftung Bruno Kessler REET Ing. Andrea De Pascale, Comitato Termotecnico Italiano Norbert Klammsteiner, Energytech Mauro Braga, Viessmann Luca Baccega, Direttore Generale Spark Energy
Uno sguardo al mercato dei dispositivi per la cogenerazione di piccola taglia (< 50 kWel) Luigi Crema Senior researcher FBK â&#x20AC;&#x201C; REET unit crema@fbk.eu
La micro Cogenerazione Cos’è? E’ un sistema che genera da un’unica fonte energetica la produzione di elettricità e calore Risulta conveniente laddove entrambe le tipologie energetiche sono sfruttabili in loco, garantendo maggiore autonomia, maggiore efficienza, maggiore economicità
Fonte: http://www.geonovis.com
La micro Cogenerazione Settore di applicazione La micro cogenerazione trova ideale applicazione a livello distribuito nel contesto degli Smart Buildings. Il mercato globale delle aziende verdi è quotato al momento circa 1 trilione di € / anno e si attende che sia tre volte più grande per il 2030. La regione EU riesce a catturare circa 1/3 del mercato globale come esportatore netto. Il mercato globale degli Smart Buildings è valutato a circa 4,7 T€. (Fonte: A.G. Gaglia et al. “Energy Conversion and Management” 48 (2007) 1160–1175)
Andamento del mercato relativo a Green Building e investimenti relativi
(Fonte: Lux Reserach)
La micro Cogenerazione La tecnologia
La tecnologia si applica a edifici per potenze inferiori a 5 kW, a piccoli siti commerciali fra 5 e 10 kW e a siti industriali e edifici di maggiori dimensioni nel range tra 10 e 50 kW
Energy Source
Fonte: http://dcsenergy.com/microchp.php
La micro Cogenerazione Contesto tecnologico Cicli Termodinamici – Prime Movers - Ciclo di Stirling, range 1 – 100 kWel - Ciclo Organic Rankine Cycle (ORC), range 5 kWel – 5 MWel - Ciclo Brayton, alcuni prototipi di motori scroll
Sistemi elettrochimici - Fuel cells (PEM, SOFC, Molten Carbonate, DMFC, …)
Fonti energetiche - Combustibili Fossili (Gas Naturale, Diesel) - Energia Solare - Biomasse – Combustione diretta, gassificazione, pirolisi - Idrogeno (carrier) - Geotermia di media entalpia (>150°C combinata a cicli ORC)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni – Combustibili Fossili I cogeneratori a combustibili fossili (gas naturale, GPL o Diesel) sono basati su soluzioni piuttosto convenzionali di motori a combustione interna. Generalmente sono dotati di rendimenti molto elevati, spesso superiori all’85%. Tra i produttori: Honda & Osaka Gas Ecowill, Volkswagen Ecoblue, Senertec Dachs, Refcomp REC2 I prezzi variano fra 4.000 e 10.000€
DACHS di Senertec, offre soluzioni da 5,5 kWel, combustibile: gas naturale, GPL, diesel o biodiesel
REC2 di Refcomp cogeneration, offre soluzioni da 2 a 65 kWel, combustibile: gas naturale o GPL
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni – Combustibili Fossili Da alcuni anni si profila l’ingresso sul mercato di una serie di prodotti di caldaie a gas naturale integrate di un motore Stirling, generalmente da 1 a 3 kW. Tale soluzione presenta diversi inconvenienti, soprattutto economici Tra i produttori: Whispergen (NZ), Microgen (UK), Disenco (UK), Infinia – Rinnai – Enatec (US, JP, NL) I prezzi variano fra 6.000 e 15.000€ Altri produttori, con cicli Rankine, soprattutto ORC, sono: Genlec (1kW), Climate Energy (3kW), Otag (3kW), Enginion (5kW), Cogen Micro (2,5kW)
Caldaia Whispergen, con Stirling da 1 kWel e 6 – 10 kWth Prezzo in Germania 2010: 14.000€, supportata da E.ON
Caldaia Microgen, con Stirling da 1 kWel e 3 – 24 kWth Non in vendita, previsto per il 2013 un prezzo di 6-8.000€
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni – Solare STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono: • concentratore parabolico solare a disco • sistema di inseguimento • ricevitore (scambiatore di calore solare) • motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco all’interno di una cavità, dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 – 800°C. Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica
Solo Stirling: 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Prodotti realizzati: Eurodish: basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher: da SES, su motore Sunpower 25 kW Sun Machine: su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova: su motore microgen da 1 kW Sistemi Eurodish (Fonte: http://www.fvee.de )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni – Solare STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tutt’ora in fase di innovazione. La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 – 300 °C, alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati: Cool Energy: motore Stirling da 1 – 3 kW per applicazioni tra 200 e 250°C DiGeSPo: motore Stirling da 3,5 kW per applicazioni fino a 300°C (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni â&#x20AC;&#x201C; Biomasse I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piĂš sviluppati, o su ciclo Otto (motori endotermici), o ciclo Stirling o su ciclo ORC, con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione. Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni – Biomasse
Motore della Stirling DK, da 35 kW per utilizzo con Biogas o Syngas
Caldaia a Pellet della Okofen, con Stirling da 1 kW della Microgen, adattato dalla versione a gas naturale
Caldaia a Pellet della KWB, con Stirling da 5 kW della Stirling Power Module, attualmente non più in produzione
Altri produttori sono: Stirling Biopower (43kW), SunMachine, ora Bayer – Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni – Idrogeno e Fuel Cells Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM, SOFC di vario tipo) per co generazione domestica. Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano, sul quale fanno reforming di idrogeno. Le taglie sono solitamente dell’ordine di 1–5 kWel Produttori principali: Vaillant, SofcPower, BlueGen, Microcell
Impianto di micro cogenerazione della SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte: ftp://ftp.elet.polimi.it/users/Luca.Ferrarini/tec/WP5.pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK â&#x20AC;&#x201C; REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet
Luigi Crema, crema@fbk.eu
m-CHP da solare a concentrazione di piccola scala
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project Modular 1-3 kWe, 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power, heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial, industrial and public buildings. The proposed technology is developed in DiGeSPo project, which is partfunded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme. Itâ&#x20AC;&#x2122;s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema, crema@fbk.eu
Research topics This CSP m-CHP will provide electrical power, heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial, industrial and public buildings.
Thermal Fluids COLLECTOR: OPERATING TEMPERATURE 300°C, INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING: SC NITROGEN
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 0,75mm. Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CER.MET. COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE. 2-3 kWel , 6 – 10 kWth
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
Control system Full integrated control system
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Target objectives on subcomponents Glass tube = 0,96
Cer.Met. α > 0,93 ε < 0,06
DIRECT SOLAR RADIATION
3
Concentration optics ρ = 0,945
89, 2
88,5
75
THEORETICALLY CONFIRMED
Stirling engine 15 - 18
100
VERIFIED
4,0 Radiosity losses
45
ELECTRICAL POWER THERMAL POWER 1.
17,0 - 20,0 Other losses – friction, power generator, thermal 9,5 Thermal losses 3,7 Glass losses 7,8 Optical losses
2. 3. 4.
METHODOLOGY THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM LAB TESTS FULL SCALE PROTOTYPES OPTIMIZATION and REDESIGN
Optics and Mirrors cold tempered flexible glass mirrors, 0,75 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking, moved by a linear actuator with a stepper motor. The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 1:3600 and rigid transmission (tracking precision <0,1°)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm, length = 2200 mm, focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70° to +70°
Reflectance averaged on solar spectrum = 0,945 (mirror thickness = 0,95 mm)
Design of Absorber and Receiver The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube, with a side GlassMetal seal A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with antireflection layer and provided of transmittance = 0,96
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Double Acting, High Energy Density Stirling
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300°C – lato freddo 50°C) Max Rated Power: 3,3 kWel - 15kWth
Cylinder and Piston Compressi on volume
Efficienza (da Fluido a Albero): 23 % Pressione di carica: 135 bar 4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation µ-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM – selective laser melting process Automatic mass equalization among four different working spaces
Expansion volume Total weight 250 kg Heater
Cooler
Generator
La micro Cogenerazione
m-CHP pellet boiler
Pellet Boiler water jacket
Exhaust, 80 °C
Stirling engine, 1 kWel, 3 kWth
70 - 75°C
electrical energy
Water boiler
55°C Pre – heating on Stirling water jacket
Pellet Boiler, 18 kWth
heating and hot sanitary water provision to the building
Pellet burner and combustion chamber, 650 – 800 °C 40 – 45 °C
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Luigi Crema, crema@fbk.eu
La micro Cogenerazione
Stirling engine and pellet boiler
21
Luigi Crema, crema@fbk.eu
Progetto di integrazione La “CASA FUTURA” EDIFICIO MODULARE, AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (< 30 kWh/m2/anno), SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER), ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE, FINESTRE ELETTRO-CROMICHE SOLAR MODULES
Weather Station DYNAMIC WINDOW
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA, TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO, CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO
HOME as a PERSONAL TRAINER
Indoor Monitoring POWER BOX Thermal storage + cogeneration pellet 22boiler
Luigi Crema, crema@fbk.eu
THANK YOU FOR ATTENTION!!!
Luigi Crema Senior Researcher at REET Renewable Energies & Environmental Technologies
Luigi
Resear Renew Fonda
Scientif Via alla I-38050
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21 settembre 2012
Normative ed opportunità di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione: le novità del quadro normativo e di incentivazione Prof. ing. Michele Bianchi
UNIVERSITÀ di BOLOGNA Dipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per l’Energia e l’Ambiente
La cogenerazione: introduzione e concetti di base
2
La cogenerazione produzione combinata, in un unico processo, di energia elettrica/meccanica e calore
combustibile autoconsumo AT/MT/BT SISTEMA COGENERATIVO
energia elettrica
immissione in rete AT/MT/BT
energia meccanica ???
energia termica
per usi civili/terziari (riscaldamento, condizionamento, acqua sanitaria)
calore di scarto 3
per usi industriali (sia calore che freddo per il processo produttivo)
Definizioni di generazione distribuita e di piccola e micro generazione
“Generazione distribuita: insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVA” (Delibera AEEG 328/07)
“Impianto di piccola/micro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica, anche in assetto cogenerativo, con capacità di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kW” (D.Lgs. n°20 del 8/2/2007)
4
Prestazioni di un cogeneratore
Ec SISTEMA COGENERATIVO
Et
Ee
Ee e Ec
rendimento elettrico
Et t Ec
rendimento termico
Ee Et tot e t Ec
rendimento totale o coefficiente di utilizzo del combustibile 5
Confronto con la produzione separata COGENERAZIONE
PRODUZIONE SEPARATA
Ec
Ecs=Ecse+Ecst Ecse
SISTEMA COGENERATIVO
Ecst
Ee CENTRALE ELETTRICA
es
CALDAIA
ts
Et Ee
Et
Ecs Ec Ec 1 IRE PES 1 1 Ee Et e t Ecs
es ts
6
es ts
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
7
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR) Decreto Bersani
1 aprile 99
AEEG 42/02
2004/8/CE
D.Lgs. 20/07
2002
2004
7 mar 2007
decreti MSE 4/8/2011 e 5/9/2011 1 gen 2011
• Le unità di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011 • Le unità di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 42/02 e successive modifiche ed integrazioni • Le unità di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
8
Cosa c’era prima del 2002: gli “assimilabili” alle fonti rinnovabili Provvedimento CIP 15/89 Sono “assimilabili” gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta, fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti.
Provvedimento CIP 34/90 Sono “assimilabili” gli impianti il cui utilizzo del combustibile, calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dell’impianto) e la potenza nominale termica immessa nell’impianto attraverso combustibile fossile, risulti superiore a 0,53. Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore, nonché agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione e/o rifiuti e/o biomasse.
Pe Qt IUC 0, 53 F 9
Cosa c’era prima del 2002: gli “assimilabili” alle fonti rinnovabili Provvedimento CIP 6/92 fissa la condizione tecnica di assimilabilità stabilendo che un impianto è assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando l’indice energetico Ien verifica la condizione
Ee Et Ee 1 Ien 1 0,51 E c 0,9E c 0,51 Ec ovvero
IRE 0
10
0, 51 es ts 0, 90
0,51
Condizioni energetiche per la CAR Delibera AEEG 42/02
D.Lgs. 20/07 (in vigore dal 01/01/2011, secondo D.M. 4/8/11 )
soddisfare una richiesta di calore utile …
LT LTlim
energia elettrica da cogenerazione
… e risparmiare combustibile
IRE IRElim
11
PES PESlim
Soddisfacimento di una richiesta di calore utile Delibera AEEG 42/02
D.Lgs. 20/07 (in vigore dal 01/01/2011, secondo D.M. 4/8/11 )
Et LT LTmin Ee E t Limiti sul LTmin (aggiornati dalla delibera 196/05 AEEG)
impianti a gas, gpl e gasolio Tutti gli altri
12
< 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
> 25 MWe
0,33
0,22
0,15
0,15
Solo parte dell’energia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITA’ DA COGENERAZIONE:
“l’elettricità generata in un processo abbinato alla produzione di calore utile”
Calore utile (secondo D.M. 4/8/11) Esempi di calore utile: • calore utilizzato in processi industriali • calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambienti • gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare Esempi di calore NON utile: • calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri dispositivi di smaltimento • calore utilizzato per il funzionamento dell’impianto di cogenerazione • calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricità • calore di ritorno all’impianto di cogenerazione che produce acqua calda 13
Calore utile (secondo D.M. 4/8/11) Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore, il calore delle condense di ritorno è considerato calore utile, e può essere incluso nel calcolo degli indici energetici: da tale calcolo va esclusa, in questo caso, la quantità di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 °C , alla pressione di 1,013 bar, e sia pari alla portata massica del vapore
14
Calore utile (secondo D.M. 4/8/11) 16
(hT - h15 °C)/r [%]
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore, il calore delle condense di ritorno è considerato calore utile, e può essere 14 incluso nel calcolo degli indici energetici: da tale calcolo va esclusa, in questo caso, la quantità di calore corrispondente ad una portata 12 massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 °C , alla 10 pressione di 1,013 bar, e sia pari alla portata massica del vapore 8 6 4 2 0 0 15
10
20
30
40
50
60
70
Temperatura ritorno condense [°C]
80
90
100
Calore utile (secondo D.M. 4/8/11) Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore, il calore delle condense di ritorno è considerato calore utile, e può essere incluso nel calcolo degli indici energetici: da tale calcolo va esclusa, in questo caso, la quantità di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 °C , alla pressione di 1,013 bar, e sia pari alla portata massica del vapore.
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi è consentito sostituire le misura della quantità di calore con una stima della stessa. La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura, anche indiretta, del numero di ore di funzionamento equivalenti dell’unità durante il periodo di riferimento.
16
Calcolo dell’elettricità da cogenerazione (secondo D.M 4/8/11)
tot
lim e t lim
lim
0,80 0 ,75
Ee,cog Ee Ee,cog CEt
cicli combinati e TV a condensazione tutti gli altri
Elettricità da cogenerazione (secondo D.M 4/8/11) Il mancato rispetto della condizione comporta la e t lim virtuale divisione del sistema in due sezioni: una cogenerativa e l’altra di sola produzione elettrica
Ec,cog 18
Ee,cog
e
Ee , e Ec
Il fattore “C” (secondo D.M. 4/8/11) Il rapporto Ee/Et “Ceff”: valore misurato nel periodo di riferimento, con riferimento al funzionamento reale dell’impianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione Il rapporto Ee/Et “Cprog”: per le unità cogenerative entrate in servizio da meno di un anno, per le quali non siano disponibili dati misurati Il rapporto Ee/Et di base “Cdefault” coma da tabella: tipo di unità
19
C (direttiva 2004/8/CE)
C (valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore
0,95
0,32 ÷ 2,46
turbina a vapore a contropressione
0,45
turbina a vapore a condensazione
0,45
turbina a gas con recupero di calore
0,55
0,49 ÷ 1,27
motore a combustione interna
0,75
1,05 ÷ 1, 73
0,18 ÷ 0,25
Risparmio di combustibile Delibera AEEG 42/02
D.Lgs. 20/07 (in vigore dal 01/01/2011, secondo D.M. 4/8/11 )
IRE PES 1
Ec Ee
Et
es p ts
IRE 0,1
20
0,1 PES 0
per la piccola cogenerazione (Pe < 1 MW)
La produzione elettrica separata nella 42/02 AEEG (aggiornata dalla delibera 296/05 AEEG)
%
ď ¨es
Gas naturale, gpl, gasolio
Olio combustibile, nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke, orimulsion
Rifiuti solidi organici, inorganici e biomasse
TAR di raffineria
(38) 40
35
33
23
35
(40) 41
36
34
25
35
(43) 44
38
36
27
35
>25 fino a 50 MWe
(46) 48
39
37
(27) 28
35
>50 fino a 100 MWe
(49) 50
39
37
(27) 28
35
>100 fino a 200 MWe
51
39
37
(27) 28
35
>200 fino a 300 MWe
53
39
37
(27) 28
(35) 40
>300 fino a 500 MWe
55
41
39
(27) 28
(35) 40
>500 MWe
55
43
(41) 43
(27) 28
(35) 40
Taglia di riferimento
â&#x2030;¤ 1 MWe
Rendimenti elettrici di >1 fino a 10 MWe riferimento in funzione di combustibile e taglia >10 fino a 25 MWe
Nel caso di utilizzo di biogas, gas naturale da giacimenti minori isolati, combustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria), Ρes = 35 % per tutte le taglie di riferimento 21
La produzione elettrica separata nel D.Lgs. 20/07 (secondo D.M. 4/8/11)
ď ¨es Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel D.Lgs. 20/07 (secondo D.M. 4/8/11)
es Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
Tipo di combustibile
Anno costruzione: 2006-2011
CARBONE FOSSILE COMBUSTIBILI A BASE DI LEGNO BIOMASSE AGRICOLE …..
44,2 33,0 25,0 …
PETROLIO, GPL BIOCARBURANTI …
44,2 44,2 …
GAS NATURALE GAS DI RAFFINERIA/IDROGENO BIOGAS …
52,5 44,2 42,0 …
da correggere in funzione delle condizioni climatiche:
23
Zona A (Tmed = 11,325 °C): + 0,369 punti percentuali Zona B (Tmed = 16,043 °C): - 0,104 punti percentuali
La produzione elettrica separata nel D.Lgs. 20/07 (secondo D.M. 4/8/11)
es Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
Tipo di combustibile
Anno costruzione: 2006-2011
CARBONE FOSSILE COMBUSTIBILI A BASE DI LEGNO BIOMASSE AGRICOLE …..
44,2 33,0 25,0 …
PETROLIO, GPL BIOCARBURANTI …
44,2 44,2 …
GAS NATURALE GAS DI RAFFINERIA/IDROGENO BIOGAS …
52,5 44,2 42,0 …
da correggere in funzione delle condizioni climatiche:
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Zona A (Tmed = 11,325 °C): + 0,369 punti percentuali Zona B (Tmed = 16,043 °C): - 0,104 punti percentuali
La produzione elettrica separata nel D.Lgs. 20/07 (secondo D.M. 4/8/11)
es Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
I valori di ηes si applicano per 10 anni dall’anno di costruzione dell’unità di cogenerazione A partire dall’undicesimo anno, si applicano, anno per anno, i valori di ηes relativi a unità di cogenerazione di 10 anni d’età Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 % del costo di investimento di una nuova unità analoga, ai fini di ηes, aggiornano l’anno di costruzione all’anno in cui è iniziata la produzione dell’unità ammodernata
25
Sconto per l’autoconsumo e per la produzione elettrica in media/bassa tensione Delibera AEEG 42/02
D.Lgs. 20/07 (in vigore dal 01/01/2011, secondo D.M. 4/8/11 )
p
p im E e,im p ac E e,ac
Pim
pac
BT
0,957
0,935
MT
0,972
0,957
AT
1
0,972
E e,im E e,ac pim
pac
<0,4 kV
0,925
0,860
0,4-50 kV
0,945
0,925
50-100 kV
0,965
0,945
100-200 kV
0,985
0,965
1
0,985
>200 kV
26
La produzione termica separata: rendimenti di riferimento Delibera AEEG 42/02
D.Lgs. 20/07 (in vigore dal 01/01/2011, secondo D.M. 4/8/11 )
ts,civ= 80 % ts,ind= 90 % differenziato tra civile e industriale
27
La produzione termica separata: rendimenti di riferimento Delibera AEEG 42/02
D.Lgs. 20/07 (in vigore dal 01/01/2011, secondo D.M. 4/8/11 )
ts,civ= 80 % ts,ind= 90 % differenziato tra civile e industriale
28
Gas naturale con produzione di vapore o acqua calda
ts= 90 %
… e inoltre Vecchie regole (Delibera AEEG 42/02) Energia elettrica netta: “produzione di
NUOVE REGOLE (Decreto MSE 4-8-2011) Energia elettrica lorda: “La quantità di
energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee è la quantità di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nell'anno solare, diminuita dell’energia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principali”
elettricità prodotta mediante cogenerazione è misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dell’unità di cogenerazione non viene sottratto. Alla produzione di energia non deve essere sottratta l’energia elettrica usata internamente”
Periodo di rendicontazione: anno solare
Periodo di rendicontazione: anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali Per la microcogenerazione si parla di «valori certificati» e di «stima» invece che misura del calore Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 °C
29
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliari/Produzione lorda [%]
4
4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliari/Produzione lorda [%]
4
4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato standard sono circa il 2รท3% dell'energia elettrica lorda prodotta
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2 I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il 15 รท 20 % dell'energia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari La potenza installata in Italia in impianti IGCC è pari a circa 1600 MW (7 á 8 % della potenza del parco cogenerativo, paragonabile alla potenza del parco cog. GD) IGCC - 2 I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il 15 á 20 % dell'energia elettrica lorda prodotta
Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
1.0
ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
t 0.8 tot= 1
0.6
= 0.75 tot
0.4
0.2
LT=0.33
C = 0.75
PES=0 IRE=0.1
0.0 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5 e
Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
1.0
ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
t 0.8
tot= 1
0.6
= 0.75 tot
0.4
0.2
LT=0.33
C = 0.75
PES=0 IRE=0.1
0.0 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5 e
Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
1.0
t
Come si posizionano i cogeneratori in commercio (dati di targa) Recupero termico totale
ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
0.8
0.6
0.4
Recupero Termico 100% del totale disponibile
0.2
0.0 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5 e
Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
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ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
t 0.8
0.6
Come si posizionano i cogeneratori in commercio (dati di targa)
0.4
Recupero Termico 75% del totale disponibile
0.2
Recupero termico pari 0.0 al 75 % del totale
t
Et Ec ,cog
Et
0.0
Ee ,cog
0.1
e
e
0.2
C prog
0.3
0.4
0.5 e
Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
1.0
t
Come si posizionano i cogeneratori in commercio (dati di targa)
0.8
0.6
0.4
t
C prog
Recupero Termico 75% del totale disponibile
0.2
Recupero termico pari 0.0 al 75 % del totale
e
ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
0.0
0.1
0.2
0.3
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0.5 e
Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
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ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
t
Come si posizionano i cogeneratori in commercio (dati di targa)
0.8
0.6
0.4
Recupero Termico 75% del totale disponibile
0.2
Recupero termico pari 0.0 al 75 % del totale
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5 e
Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
1.0
t
Come si posizionano i cogeneratori in commercio (dati di targa)
0.8
0.6
0.4
t
Cdefault
Recupero Termico 75% del totale disponibile
0.2
Recupero termico pari 0.0 al 75 % del totale
e
ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
0.0
0.1
0.2
0.3
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0.5 e
Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
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ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
t
Come si posizionano i cogeneratori in commercio (dati di targa)
0.8
0.6
0.4
Recupero Termico 50% del totale disponibile
0.2
Recupero termico pari 0.0 al 50 % del totale
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5 e
Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
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t
Come si posizionano i cogeneratori in commercio (dati di targa)
0.8
0.6
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t
C prog
Recupero Termico 50% del totale disponibile
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Recupero termico pari 0.0 al 50 % del totale
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ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
0.0
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Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
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ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
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Come si posizionano i cogeneratori in commercio (dati di targa)
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Recupero Termico 50% del totale disponibile
0.2
Recupero termico pari 0.0 al 50 % del totale
0.0
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Confronto 42/02 – D.Lgs. 20/07 Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 % di autoconsumo in BT
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t
Come si posizionano i cogeneratori in commercio (dati di targa)
0.8
0.6
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Cdefault
Recupero Termico 50% del totale disponibile
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Recupero termico pari 0.0 al 50 % del totale
e
ok D.Lgs. 20/07 e 42/02 ok 42/02 - rid. Ee,cog D.Lgs. 20/07 ok 42/02 - no D.Lgs. 20/07
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5 e
Grazie per l’attenzione michele.bianchi@unibo.it 051‐2093317
47
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
Klimaenergy 2012 Rel. Mauro Braga
Bolzano, 21 settembre 2012
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
Accademia Viessmann
1
Viessmann Group
9600 dipendenti , 1,86 Mrd € di fatturato di cui 55% all’estero, grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori , bruciatori, regolazioni)
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
2
Il programma completo Viessmann
ď&#x201A;§ Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piĂš complesse ď&#x201A;§ Con la migliore consulenza, formazione, strumenti e competenza
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
3
Obiettivi della cogenerazione
Efficienza
Ambiente
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
La cogenerazione mira a un piĂš efficiente utilizzo dellâ&#x20AC;&#x2122;energia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitĂ di fabbisogni elettrici e termici
4
Cogenerazione Definizione
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie secondarie) partendo da un'unica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
5
Definizioni Cogenerazione - classificazione impianti Italia
< 50 kWel < 1 MWel < 10 MWel > 10 Mwel
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
microcogenerazione piccola cogenerazione media cogenerazione grande cogenerazione
6
Programma cogenerazione – prodotti e potenzialità
Vitobloc 200 238 – 401 kWel
Vitotwin 300-W 0,99 kWel
Vitobloc 200 5,5 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
GERMANIA Micro- coge ≤ 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
ITALIA
Micro- cogenerazione < 50 kWel
Cogenerazione > 50 kWel Piccola cogenerazione < 1000 kWel
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
NUOVO
7
Cogeneratore VITOBLOC “EM” fino a 401 kWe– a metano EM-5
EM-20/39
EM-50/81
EM-70/115
EM-140/207
EM-199/263
EM-199/293
EM-238/363
EM363/498
EM401/549
50
70
140
199
199
238
363
401
Potenza elettrica [kW]
5,5
20
Potenza termica [kW]
13,5
39
81
115
207
283
293
363
498
575
Potenza in ingresso [kW]
20,2
62
145
204
384
538
553
667
960
1053
el
27,2%
32,3%
34,5%
34,3%
36,5%
37,0%
36,0%
35,7%
37,8%
38,1%
th
66,8%
62,9%
55,9%
56,4%
53,9%
52,6%
53,0%
54,4%
51,9%
54,6%
htot
94,0%
95,2%
90,3%
90,7%
90,4%
89,6%
89,0%
90,1%
89,7%
92,7%
Cogeneratore VITOBLOC “BM” fino a 366 kWe– a biogas BM-55/88 55 88
BM-98/150 98 150
el
29,5%
33,3%
th
54,1%
tot
83,6%
Potenza termica [kW] Potenza in ingresso [kW]
122
165
291
BM-190/238 BM-366/437 190 366 238+16 437+16 493
960
33,7%
38,5%
38,5%
53,4%
51,5%
51,5%
47,7%
86,7%
85,2%
90,0%
86,2%
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
BM-36/66 36 66
Potenza elettrica [kW]
8
Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
137
Consumo di energia primaria
Cogenerazione
100
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
Soluzione tradizionale
9
Motivazioni Cogenerazione, vantaggi generali
â&#x20AC;˘ risparmio delle fonti di energia primaria â&#x20AC;˘ riduzione delle emissioni climalteranti
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
â&#x20AC;˘ maggiore sicurezza della fornitura elettrica
10
Vantaggi Cogenerazione, vantaggi operativi • priorità di dispacciamento • riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
• agevolazioni fiscali su accise gas naturale • scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe)
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
•condizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (<1 kWe)
11
Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato. Tecnologia MICRO-KWK
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Reazione CHIMICA
Motore STIRLING
PEMFC
SOFC
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Combustione INTERNA
12
Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling? Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo:
< 90 %
> 95 %
> 90 %
Rendimento elettrico:
< 30 %
< 20 %
> 30 %
Efficienza a carico ridotto:
Media
Buona
Molto buona
Superata
Produzione di serie
Field-test
Elevata
Nulla
Media
Status della tecnologia: Manutenzione
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
Reazione CHIMICA
Combustione ESTERNA
Combustione INTERNA
13
VITOTWIN 300-W
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
14
VITOTWIN 300-W Dati tecnici potenzialità nominale (50/30 °C)
kWth
3,6 – 26,0
potenzialità nominale (80/60 °C)
kWth
3,2 – 24,6
potenzialità elettrica
kWel
0,99
rendimento complessivo
%
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso
kg
120
rumorosità
dB(A)
tensione
V
230
frequenza
Hz
50
46
metano e GPL
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combustibile
96 (Hs) / 107 (Hi)
15
RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES: Primary energy saving con VITOTWIN
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
Centrale elettrica (energia elettrica) rend. 38%
calore ed energia elettrica
rend. 15%
energia primaria
96% 4% energia primaria
rend. 98%
energia primaria
rend. 81%
energia introdotta Vitotwin 300-W energia introdotta produzione separata Primary Energie Saving (PES)
= 100% (7,3 kW) = 120% (8,75 kW) = 20%
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caldaia a condensazione (calore)
16
VITOTWIN 300-W
Calore ed elettricità ideale per riqualificazione Potenza motore Stirling: 6 kWth Rendimento temico: 1 kWel Rendimento el.: Rendimento globale:
81 % (HS) - 91,7 (Hi) 15 % (HS) - 15,3 (Hi) 96 % (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200: 6-20 kWthRendimento: 98 % (HS) - 109 (Hi) Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base, (fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete) Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling esente da manutenzione
17
Motore Stirling
Sezione costruttiva
1
Testa
2
Alettatura
3
Rigeneratore
4
â&#x20AC;&#x153;Displacerâ&#x20AC;?
5
Passaggio acqua di raffreddamento
6
Pistone di lavoro
7
Magnete
8
Bobina di rame
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Motore Stirling
18
VITOTWIN 300W
Principio di funzionamento del motore Stirling
zona calda displacer
zona fredda pistone di lavoro
molla elicoidale
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generatore di corrente
19
Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione 1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial
1
η ≥ 96%
2
1
3
2
bruciatore MatriX cilindrico
2
modulazione: 4,5 – 20 kW NOx < 40 mg/kWh CO < 50 mg/kWh
3
valvola distribuzione aria
4
bruciatore Stirling
5
motore Stirling
5
potenzialità = 0,99 kWel
6
6
Regolazione digitale
4
5
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
4
20
VITOTWIN 300-W
Schema di funzionamento fumi
elettrodo accensione Elettrodo sorveglianza fiamma valvola di distribuzione aria
fumi
aria
elettrodi di accensione e ionizzazione ventilatore
Mandata risc.
a.c.s.
Ritorno risc.
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valvole gas
21
Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Stirling e MatriX in funzione
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Solo Stirling in funzione
22
VIESSMANN VITOTWIN 300-W
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Schema di impianto
23
Proposta sul mercato Le criticitĂ riscontrate per lâ&#x20AC;&#x2DC;introduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare: accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
15% 35%
30%
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
20%
24
FAQ: domande frequenti 1) VITOTWIN 300-W può funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)? NO -
Vitotwin 300-W funziona solo dove è presente la rete elettrica e funziona solo in „parallelo“ con la stessa
2) VITOTWIN 300-W è considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si, può beneficiare dei certificati bianchi? SI -
Vitotwin 300-W è un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PES>0) può quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
SI -
Vitotwin 300-W producendo 0,99 kWel è compatibile con la norma CEI-021 ed è considerabile alla stregua di un‘utenza passiva (elettrodomestico). La potenza elettrica a 0,99 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
3)Vitotwin 300-W è compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale?
25
FAQ: domande frequenti 4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano? SI -
Ma è necessaria la denuncia all’ufficio tecnico di finanza – con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W: dove è conveniente installarlo? In tutte le applicazioni che autoconsumano sia l’elettrico che il termico
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
Applicazioni tipo: piccole realtà commerciali, piscine, ville mono - bifamiliari importanti, ristoranti, piccoli condomini, sedi uffici…
26
VITOTWIN 300-W
Quali saranno gli operatori maggiormente interessati?
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori â&#x20AC;&#x153;curiosiâ&#x20AC;?, che guardano al futuro, con propensione allâ&#x20AC;&#x2122;innovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
27
Klimaenergy 2012 Bra @ viessmann werke
â&#x20AC;Ś. Grazie per lâ&#x20AC;&#x2122;attenzione 30
Energia made in Italy
Bolzano – 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano Luca Baccega
ompany profiles
rk Energy è tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione.
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria, progettazione, realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione.
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi è una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas.
ompany profiles
a sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione, in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici.
vizio assistenza tecnica, con 12 officine mobili, CAT in Italia e servizio h 24.
a di controllo remoto, a completo servizio del cliente.
inea prodotto
microSpark Potenza 0 - 50 kW Produzione standard e stock Alimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per l’Italia: Potenze 5 – 10 – 25 kW.
inea prodotto
bioSpark Potenza 0 â&#x20AC;&#x201C; 2.000 kW, con Unico motore
Produzione personalizzata Alimentazione biogas agricolo, industriale, discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control: gestione in continuo de carburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di e CH4
inea prodotto
blueSpark Potenza 50 â&#x20AC;&#x201C; 4.000 kW, con Unico motore Produzione personalizzata Alimentazione gas naturale
mbiti di intervento Ambiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas) Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti, Istituti, En di ospitalità) Settore immobiliare Pubblico (Comuni, Province, Regioni) Impianti sportivi, piscine, fitness-center Settore industriale (aziende con turni di produzione e sed distribuite) Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali) Sanità pubblica e privata (Ospedali, Case di cura, Cliniche, Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve Criticità: disponibilità finanziaria Efficienza Energetica = autoconsumo, ELETTRICO E TERMICO Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici Criticità: semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia Differenza Rinnovabili – Efficienza Energetica = SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI, ma è fondamentale la progettazione integrata tecnico/economica
ilosofia della cogenerazione Cogenerazione (100 unita’)
Tradizionale (148 unita’)
Efficienza globale Tra l’81% e il 90% COGENERAZIONE
Efficienza della Cogenerazione Efficienza Elettrica: 38 % Efficienza Termica: 43 %
Efficienza globale circa 54 % FORNITURE STANDARD
Nota Efficienza Energetica: 38% - 42% a seconda della taglia di potenza
ilosofia della cogenerazione …..risparmio energetico di circa il 30% ……defiscalizzazione CAR, basata sull’indice PES. In particolare la CAR é:
La produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria, pari almeno al 10%, rispetto ai valori di riferimento per la produzion separata di elettricità e di calore; PES ≥ 0,1 (10%). la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unità di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioè di potenza rispettivamente inferiore a 1 MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria; PES > 0.
= Rilascio C.B.
Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello: bluespark 600 MWM Produzione acqua calda a 90 ° C, per alimentare un assorbitore. Produzione acqua calda a 70 ° C, con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dell’energia povera, er trasformarla in energia pregiata, ……… in linea con la CAR
biettivo: massima efficienza nellâ&#x20AC;&#x2122;uso del calore.
Progettato per lâ&#x20AC;&#x2122;utilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione /utenza ermesso la binazione intelligente e fonti di calore.
2. Circuiti divisi base al livello di temperatura. (Doppio scambia F/A)
pologia di impianto
nza E. 600 kW nza T. 695 kW, senza condensazione nza T. 793 kW, con condensazione
dimento E. 40,7% dimento T. 47,1%, senza condensazione dimento T. 54%, con condensazione orositĂ 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mg/Nm 3 CO 300 mg/Nm 3
unzionamento estivo : No condensazione
uzione standard quindi: a fumi Input 440 째C / Output 120 째C a acqua Input 75 째C / Output 90 째C
dimento E. 40,7% dimento T. 47,1%, senza condensazione
Scambiatore F/A stan
unzionamento invernale : Condensazione
uzione in condensazione: ta fumi Input 440 °C / Output 120 °C ta fumi Input 120 °C / Output 80 °C ta acqua put 40 °C / Output 44 °C (scambiatore n condensazione) put 44 °C / Output 57 °C (scambiatore
put 57 °C / Output 70 ° C (scambiatore standard)
dimento E. 40,7% dimento T. 54%, in condensazione. ento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
unzionalità : stagioni intermedie
estione del carico ettrico in base :
Assorbimento termico
Mercato elettrico
impianto in cifre senza condensazione.
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda / netta 600 / 587 kW
ηtotale = 86,9 %
ηel = 39,8%
ffreddamento motore 331 kW
PES*= 27,5 %
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120°C) ηter = 47,1%
*Secondo decreto rece direttiva europea 2004/8 successive integrazioni e mo Posizione nord italia, conseg 15 kV e 50% autoconsumo.
impianto in cifre con condensazione. enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda / netta 600 / 587 kW ηel = 39,8%
ηtotale = 95,3 %
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120°C)
PES*= 32,5 %
ndensazione gas di scarico 125 kW (44°C) ηter = 55,5%
*Secondo decreto rece direttiva europea 2004/8 successive integrazioni e mo Posizione nord Italia, conseg 15 kV e 50% autoconsumo.
equisiti per lâ&#x20AC;&#x2122;utilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acide. S->SO2->SO3->H2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla temperatura di rugiada del gas di scarico.
&
Oppure Separazione di circuiti a temperature diverse.
&
Evitare condensa di fuori da scambiato
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