STUDIO DI FATTIBILITA’
DI UN IMPIANTO DI TELERISCALDAMENTO ALIMENTATO A BIOMASSA Mediateca Comunale Ceccano, Sabato 10 Marzo 2007
Relatore: Ing. Felicetto Massa f.massa@enerportale.com www.enerportale.com
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
1
OGGETTO DELL’INTERVENTO Uno studio di fattibilità per la realizzazione di una centrale termica alimentata a combustibili legnosi di provenienza locale (cippato e pezzi di legna), concepita per alimentare una rete di teleriscaldamento a servizio di edifici pubblici
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
2
TRASFORMAZIONE ENERGETICA BIOMASSA CONSIDERATA
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
3
POTERE CALORIFICO DEL CIPPATO Potere calorifico inferiore (P.C.I.) per diverse specie arboree con umiditĂ sul secco del 25%
Potere calorifico inferiore (P.C.I.) al variare della % di umiditĂ Fonte: Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
4
EMISSIONI COMBUSTIONE DEL LEGNO DIVERSE TECNOLOGIE COMPORTAMENTO DEL CIPPATO
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
5
DESCRIZIONE DI UN SISTEMA DI TELERISCALDAMENTO A BIOMASSA
Produzione calore Sistema di combustione per i carichi di base Sistema di riscaldamento per integrazione (picchi)
95°
Distribuzione calore (Acqua Calda) A 2 tubi: mandata e ritorno per edifici singoli o multiutenze in teleriscaldamento
Alimentazione combustibile Sistemi di trasporto, ricevimento e stoccaggio combustibile Trasferimento combustibile dal serbatoio giornaliero alla caldaia Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
6
EDIFICI E AREA INTERESSATI AL TELERISCALDAMENTO
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
12
ASPETTI ANALIZZATI Analisi della disponibilità a livello locale di materia prima da utilizzare come combustibile, ricerca in letteratura sulla stima dei costi della biomassa da SRF in particolare la pioppicoltura; Diagnosi energetica e dei consumi per il dimensionamento preliminare dell’impianto termico per ciascuno degli edifici esaminati; Valutazione dell’investimento, stima del fabbisogno annuo di combustibile legnoso, formulazione dei principali indici finanziari ed economici (Pay Back Time, VAN)
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
13
ANALISI DI UNA FILIERA LOCALE LA PRODUZIONE DI BIOMASSA DISPONIBILE NEL TERRITORIO COMUNALE AL FINE DI RENDERE MINIMI I COSTI DI TRASPORTO
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
14
TERRITORIO DELLA PROVINCIA DI FROSINONE
Le quantità in tabella sono da leggere come ammontare di biomassa accessibile, legnosa, agricola e da verde pubblico, che è stata calcolata come il 30% della biomassa presente sul territorio considerato, espressa in tonnellate di sostanza secca annua.
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
15
POSSIBILITA’ DELLA AGRIENERGIA NEL TERRITORIO DEL COMUNE DI CECCANO
COMUNE DI CECCANO Superficie Comune: 6.065 ha Superficie Boscata: 1420 ha SAU: 3349 ha
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
16
STIMA COSTI FILIERA DEL LEGNO Fonte:
I costi di produzione (€/t) sono stati riferiti anche al contenuto idrico commerciale (w=35%) e si ottengono dividendo i costi orari (€/h) di ogni singola operazione per la sua produttività oraria (t/h) Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
17
ARBORICOLTURA (PIOPPICOLTURA) Fonte:
CARATTERISTICHE PIOPPICOLTURA DA SRF Coltivazione specializzata nella produzione di legno di pioppo; in Italia viene praticata su terreni agricoli, con elevata densità d’impianto (10-15.000 piante/ha), ceduazioni ripetute nel breve periodo (1- 6anni)
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
18
SHORT ROTATION FORESTY PIOPPICOLTURA Fonte:
CEDUAZIONE Pratica periodica di taglio del bosco che si basa sul taglio della parte aerea della pianta, lasciando intatta la ceppaia dalla quale si sviluppano i polloni che ricostruiscono la nuova massa legnosa
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
19
RESA ECONOMICA DELLA CEDUAZIONE
1 ANNO 2 ANNI 5 ANNI 907.5 €/ha 560.9 € /ha 806 € /ha
MIGLIORE
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
20
ANALISI TECNICA DIMENSIONAMENTO IMPIANTO
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
21
FASI DEL DIMENSIONAMENTO
Dimensionamento Silo per Cippato
Dimensionamento Generatore
Dimensionamento TELERISCALDAMENTO Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
22
CRITERI DI DIMENSIONAMENTO DEGLI IMPIANTI
Possono essere dimensionati per: Carico di picco Maggiore uso di biocombustibile rispetto al combustibile fossile Impianto più grande e costoso Rendimento più basso ai carichi parziali
Carico di base
CRITERIO SCELTO
Rendimento più elevato Minor costo iniziale Sistema tradizionale necessario per l’intregrazione ai carichi di picco Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
23
ANALISI DEI CARICHI TERMICI AUDIT ENERGETICO DELLE STRUTTURE
Volume
Potenza
ENERGIA
mc
kW
kWh
PALAZZETTO DELLO SPORT
28774
575
1.150.960
SCUOLA ELEMENTARE VIA PASSO DEL CARDINALE
3728
80
149.100
A.C.S PALAZZETTO
-
-
3.216
TOTALE COMPRESO PERDITE DI RETE
-
820
1.302.576
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
1302,6 MWh 24
POTENZA MENSILE IMPIANTO kW 900
CALDAIA DI PICCO
800 700 600 500 400
CALDAIA A BIOMASSA
300 200 100 0 NOV
DIC
Ceccano, 10 Marzo 2007
GEN
FEB
MAR
Dott. Ing. Felicetto Massa
APR
MEDIA
CARICO
26
DIMENSIONAMENTO SILO PER LO DELLO STOCCAGGIO DEL CIPPATO CALCOLO DEL VOLUME
Il volume massimo del silo riempibile è del 70 % del volume totale disponibile del silo Il Volume del silo deve garantire una autonomia di almeno 2 settimane 26 TONNELLATE PARI A 135 mc DI BIOMASSA 195 mc DEL SILO Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
27
CALDAIA A BIOMASSA AUTOMATICHE A GRIGLIA MOBILE Il sistema a griglia mobile è più tollerante nella: pezzatura tipologia umidità del combustibile che, oltre al cippato classico rappresentato da scaglie di legno prodotte da una macchina cippatrice, può presentarsi sotto forme diverse: cortecce grossolane, segatura e cascami vari come i residui di potature, difficili a volte da ridurre in cippato uniforme. EFFICIENZA DEL 85-92% EMISSIONI RIDOTTE 50 mg/mc Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
28
EMISSIONI CO CALDAIE A BIOMASSA
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
30
ABBATTIMENTO INQUINANTI
Abbattimento NOX Introduzione differenziata dell’aria di combustione
Abbattimento inquinanti solidi Non indispensabile per la taglia dell’impianto
Impianti a condensazione Durante la combustione di assortimenti legnosi molto umidi i gas che ne derivano contengono ancora una considerevole quantità di energia, sotto forma di vapore. Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
32
ORIENTAMENTO DELL’UE SULLA GESTIONE DEI RIFIUTI/CENERI
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
Fonte:
33
ANALISI ECONOMICA
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
34
ESTRAZIONE DEGLI INDICI FINANZIARI
Valutazione dell’andamento del VAN Calcolo del Tempo di Ritorno Analisi di sensitività agendo sui seguenti elementi: Tipologia BIOMASSA Livello di contribuzione pubblica (ESEMPIO INCENTIVI ALLE PMI) COSTO DEL CAPITALE FINANZIATO
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
35
RIPARTIZIONE DEI COSTI DI INVESTIMENTO
13% 3% 3% 3% 3% 50%
Stoccaggio e Alimentazione Direzione Lavori Canna Fumaria Progettazione Montaggio Caldaia Rete Teleriscaldamento
25%
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
37
ANALISI ECONOMICA Per l’intervento proposto, si riporta l’analisi economica, indicando: 1. L’investimento iniziale Io 2. Il risparmio economico FC 3. Tempo di ammortamento L’analisi economica è stata condotta con il metodo del VAN (Valore Attuale Netto): Questo metodo tiene conto: Tasso di sconto (R) Inflazione (f)
1 f I VAN FC 0 j j1 1 R n
j
Nel presente lavoro sono stati utilizzati al fine del calcolo dell’ammortamento degli investimenti un indice di inflazione pari a 2,5%, mentre ed un tasso sconto pari al 7% Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
39
VALORE ATTUALE NETTO
VAN € 200.000 € 100.000 €0 1 -€ 100.000
2
3
TEMPO DI RITORNO 4 6 7 8,55 ANNI
8
9
10
11
-€ 200.000 -€ 300.000 -€ 400.000
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
41
ANALISI DI SENSITIVITA’ DA BIOMASSA MISTA A SRF CON CEDUAZIONE ANNUALE BIENNALE E QUINQUENNALE € 400.000 € 300.000 € 200.000 € 100.000 GEN
€0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
-€ 100.000
12 13
14 15 16
SRF1 SRF2 SRF5
-€ 200.000 -€ 300.000 -€ 400.000 -€ 500.000
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
42
ANALISI DI SENSITIVITA’ INCENTIVI ALLE FER PER PMI € 500.000 € 400.000 € 300.000 € 200.000 € 100.000
B. GEN
€0
INC PMI
-€ 100.000
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
-€ 200.000 -€ 300.000 -€ 400.000
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
43
AMMORTAMENTO IN 20 ANNI A MENO DEGLI INCENTIVI AL 30% PER PMI € 600.000 € 500.000 € 400.000 € 300.000 € 200.000 B.GEN
€ 100.000
INC AMM
€0 -€ 100.000
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
-€ 200.000 -€ 300.000 -€ 400.000
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
44
CONCLUSIONI
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
45
CONCLUSIONI sul PAYBACK e VAN Poiché: I Tempi di ritorno e VAN per l’uso della biomassa di rientrano nei limiti suggeriti dalla normativa per l’impiego di fonti rinnovabili Possiamo Concludere che: Le scelte tecnologiche, impiantistiche e di esercizio adottate nello studio di fattibilità sono quelle che faranno si che l’impianto realizzato sia ECONOMICAMENTE CONVENIENTE Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
46
“Facile è compiere un grande sacrificio, più duro compierne di piccoli in continuazione” Johann Wolfgang Goethe
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Ing. Felicetto MASSA www.enerportale.com
Ceccano, 10 Marzo 2007
Dott. Ing. Felicetto Massa
47