Ethan InForma: Cos'è la diagnosi energetica

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09 Business plan parte 1

Ciclo Rankine a cippato di legno

Descrizione impianto

L'impianto in oggetto è del tipo a ciclo vapore Rankine, basato sulla combustione in caldaia di un combustibile (ad esempio biomassa legnosa come quella scelta nel presente studio - cippato con umidità max 55%, con ottimale tra il 40-45%) allo scopo di produrre vapore da espandere in una turbina collegata ad un alternatore, con produzione di energia elettrica.

Caldaia

L’apporto del combustibile al focolare è garantito da un sistema automatico di caricamento operante in continuo che, in maniera automatizzata, si adatta alle richieste del sistema di regolazione della combustione. La caldaia prevista è costituita sostanzialmente da due banchi di tubazioni: la prima caratterizzata da scambio termico prevalentemente per irraggiamento (allo scopo di surriscaldare il vapore), la seconda caratterizzata da scambio termico a convezione (dedicato alla vaporizzazione dell'acqua di alimento).

Condensatore

Il condensatore scelto è un’aero-condensatore dimensionato per condensare la massima portata allo scarico turbina alla pressione di 0,2 bara. Il condensatore è completo di gruppo del vuoto con pompa ad anello liquido.

Sezione Fumi

Il trattamento dei fumi di combustione è composto essenzialmente da:

• elettrofiltro: è alloggiato all’interno dell’edificio su un’apposita struttura ed è dimensionato per garantirne il corretto funzionamento anche nelle condizioni d’esercizio più severe. Le ceneri separate sono raccolte nella tramoggia sottostante ove una coclea provvede al loro conferimento al redler che a sua volta le scarica nel silo
• reucperatore fumi: ha il compito di riscaldarel’aria comburente fino a 120°C. Detto scambiatore è installato immediatamente prima del ventilatore esaustore e consente, a fronte di un maggior investimento iniziale, un ulteriore recupero energetico.

Turbina

Il vapore proveniente dalla caldaia viene immesso nella turbina attraverso una valvola di regolazione, controllata dal quadro controllo turbina. Il vapore si espande attraverso i vari stadi statorici e rotorici fino ad una pressione di scarico di circa 0,20 bara in funzione della temperatura dell’aria esterna.

Ausiliari

Comprendono: Sistema di produzione, comprensivo di serbatoio di accumulo, di acqua demineralizzata e linea di reintegro al degasatore con gruppo di regolazione modulante completo di piping e strumentazione. Il degasaggio dell'acqua di alimento viene effettuato termicamente tramite un prelievo di vapore a media pressione.

La turbina a vapore ed i suoi ausiliari (centralina olio, viratore, ecc.) vengono controllati e regolati per mezzo di un PLC che gestisce tutti i blocchi, le protezioni e le sequenze di avviamento, fermata, presa di carico e fermata di emergenza.

Modalità operativa

Il funzionamento dell’alternatore è previsto sempre collegato in parallelo con la rete esterna al fine di cedere l’energia elettrica prodotta in eccesso. Tuttavia, per condizioni particolari, il sistema potrà essere predisposto per la marcia in “isola” consentendo di operare con l’impianto anche senza la connessione con la rete elettrica.

Progettare l'innovazione: la gasificazione della pollina

Introduzione

 Lo smaltimento della pollina da allevamenti avicoli è oggi uno tra i principali problemi gestionali del settore a livello nazionale nazionale. Lo spandimento di pollina su terreno agricolo, prassi consolidata, sta andando via via perdendo applicabilità a causa dell’aumento dei costi di affitto dei terreni agricoli e del costo dell’operazione di spandimento.

 Il problema sta creando forti preoccupazioni agli avicoltori tanto da spingere la nascita di iniziative sperimentali volte ad affrontare in modo scientifico il problema, che contribuisce ad aumentare i costi di produzione del settore, alla ricerca di una soluzione tecnicamente praticabile ed economicamente ed ambientalmente sostenibile.

 Queste iniziative però si scontrano con l’attuale legislazione in materia di energia che vieta l’impiego di pollina per produzione di energia se non in impianti dedicati di potenza superiore a 6 MW.

 Le linee di progetto qui descritte intendono proporre un paniere di soluzioni alternative e complementari, in grado di garantire un sistema di soluzioni alla questione dello smaltimento della Pollina ed in grado di rappresentare una piattaforma sperimentale per la sperimentazione di filoni innovativi nel settore.

 Il progetto, quindi, si basa sullo studio di un sistema territoriale esteso (Friuli Venezia Giulia, Veneto, Emilia Romagna nord orientale), sull'analisi di specifiche esigenze locali e delle principali aziende avicole e delle filiere interconnesse e sulle tecnologie in grado di assicurare non solo la sostenibilità ambientale, ma anche il maggior valore aggiunto e lo sviluppo delle filiere e dell'indotto connessi in tali territori.

 Fasi del progetto

 Il progetto è articolato nelle seguenti fasi: 

1. CostituzionedelloSteeringCommittee:sitrattadelgruppodilavorochedevepredisporreilpooldisoluzionipossibilisecondoicriterisisostenibilitàambientale,economicaedistituzionale,ècaratterizzatodaunainoppugnabilecompetenzascientificaedacomprovaterelazioniindustrialiedistituzionali,inmododagarantireilmigliorapprocciosistemicoallaproblematica.Ilpoolhatraicomponentifondanti:
   • Cifra – Centro Interdipartimentale di Formazione e Ricerca Ambientale dell'Università di Udine,
   • Cisver – Comitato Italiano per lo Sviluppo delle Energie Rinnovabili,
   • Dipic – Dipartimento di Principi e Impianti di Ingegneria Chimica dell'Università di Padova,
   • Energol S.r.l.,
   • Veniceproject S.r.l.
2. Definizione del primo Customers Pool :l'avvio del progetto deve essere garantito da una committenza che abbia contemporaneamente una capacità di indirizzo (rappresentando in modo significativo il settore avicolo) e d una capacità di finanziamento del progetto stesso.
3. Definizione del Master Project: sulla base delle linee guida impostate dallo Steering Committee e sulla base delle priorità del Customer sPool, viene definito il Master Project che deve prendere in considerazione le seguenti aree:
   • tecnologie disponibili, stato ed evoluzioni possibili,
   • vincoli normativi nel territorio di competenza,
   • organizzazione di filiera nel territorio di competenza, stato ed evoluzioni possibili,
   • soluzioni di massima affidabilità

• impatti dell'innovazione tecnologica e dell'innovazione di processo

• soluzioni di massima resa tecnica ed economica.

Il Master Project, quindi, prevede le seguenti fasi:

1. studio di fattibilità di massima
2. determinazione dei sottoprogetti
3. studio di fattibilità dei sottoprogetti
1. Gestionedelconsensoterritoriale:ilcoinvolgimentoterritorialeènecessarioalfinedideterminarelaconduzionedelProgettoinmodoconcordeagliinteressiedallepotenzialitàdelterritoriostesso,sedaunaparteilprogettodiorganizzazionedellefilieranecessitadiunaapprofonditaconoscenzadeglioperatoricoinvolgibilitramiteleAssociazionidiCategoria,dall'altroildialogoconlaPubblicaAmministrazioneLocalepermettediarticolaresoluzionicompatibilisiacongliiterautorizzativicheconleaspirazionidisviluppodeiterritori.Ilprocessodigestionedelconsensoterritorialedeveculminareinunoopiùmomentidiincontrodellevariepartiingioco,alloscopodidefinireinmododettagliatoqualioperatorisonointeressatiadentrareinfiliera,qualiadinvestire,qualiistituzionivoglionogiocareunruoloattivoelecondizionielenecessitàdellePubblicheAmministrazioni.
2. DefinizionedelsecondoCustomersPool,projectfinancingefundraising:aseguitodeimomentidiincontrodellepartiingioco,sidefinisceunsecondogruppodicommittenza,chedeveesserecaratterizzatodaunacapacitàdiindirizzochesiintegriaquelladelprimogruppodicommittenzeedun'autonomacapacitàdifinanziamento;inquestafaseilMasterProjectedisottoprogettivengonoriorganizzatialfinedapoterlipresentareinmodocoerentealleproceduredifinanziamentodapartedell'UE(VII°ProgrammaQuadro,Cordis,ecc)edapartedegliEntiRegionali(Docup,POR,Leggisuidistretti,ecc).
3. AvviodelMasterProjectedeisottoprogetti:unavoltadefinitelecomponentidelProgetto,letecnologiedominantiedimodelliorganizzativi,unavoltaconsolidatoilGruppodiCommittenzaecompletatiglistudidifattibilitàdeisottoprogetti,sientranellafasepredisposizionedeiprogettipreliminariedell'avviodell'iterautorizzativo.
4. Faseesecutiva:lafaseesecutivainiziaconlapredisposizionedeiprogettiesecutivieprosegueconl'accantieramentodegliimpianti,lamodificadelleproceduregestionalidelleaziendecoinvolte,finoall'entratainregimedellefiliera.

Considerazioni preliminari

Ad oggi la valorizzazione energetica della Pollina presenta problematiche legate all'emissione di Ossidi di Azoto (NOx) superiori alla norma, le vie percorribili sembrano concentrarsi su due alternative:

• integrazione del mix alimentante della valorizzazione energetica fino a far rientrare le emissione di NOx nei livelli di norma.
• degradazione termica in assenza di ossigeno (gasificazione),

Una terza via può essere quella di produzione di biogas, nella quale l’eliminazione degli Ossidi di Azoto può avvenire a valle utilizzando biofiltri ad alghe che assimilano NOx e CO2 per il l'accrescimento forzato, alghe che poi possono essere impiegate come emendante o nella cosmesi.

 Per garantire il più rapido avvio del progetto, si può realizzare un impianto per la produzione di energia elettrica e calore tramite valorizzazione termica di biomassa (della potenza indicativa di 8-10 MW), nell'attesa che partano le attività di sperimentazione e che si definiscano i sottoprogetti innovativi che garantiscano le soluzioni di massima resa tecnica ed economica, si può richiedere l'autorizzazione ad alimentare l'impianto di termovalorizzazione con un 15 – 20% (15-20.000 tonn/anno) di pollina, in modo che le emissioni siano ampiamente entro i limiti di legge.

 Filoni di sperimentazione

 Dalle indagini preliminari condotte si sono individuati tre filoni di sperimentazione meritevoli di approfondimento:

• gasificazione della pollina a fini energetici;
• ottimizzazione dei parametri di combustione del materiale tramite ossigeno puro;
• maturazione del materiale e produzione di emendante a uso agricolo.

Gassificazione della pollina a fini energetici

 La gassificazione consiste nell'ossidazione incompleta di biomasse solide o liquide in un ambiente ad elevata temperatura (800÷1000°C) per la produzione di un gas combustibile (detto syngas, composto da H2, CO, CxHy, N2, CO2, in proporzioni variabili secondo il tipo di biomassa e dal tipo di gassificatore usato). La gassificazione della pollina permette quindi di ottenere un gas combustibile che può essere facilmente purificato prima dell’utilizzazione, con conseguenti vantaggi per il rispetto dei limti di emissione al camino.

Il Fondo Kyoto

E' partito il Fondo Kyoto, 600 M€ messi a disposizione dalla Cassa Depositi e Prestiti per progetti di riduzione della CO2 (ma non solo).

I dettagli sono riportati nel sito della CDDPP:

http://www.cassaddpp.it/cdp/Areagenerale/FondoKyoto/index.htm

e nella circolare esplicativa:

http://www.cassaddpp.it/cdp/Areagenerale/FondoKyoto/ssLINK/011516.pdf

Gli Esperti in Gestione dell'Energia in Italia

Non sono più di una trentina in tutta Italia e sono i nuovi manager dell’energia e dell’ambiente. Si chiamano Esperti in Gestione dell'Energia (EGE), sono professionisti le cui capacità devono essere certificata da un apposito ente, il SECEM, e rappresentano l'evoluzione del Responsabile per la gestione dell’energia usualmente noto come “Energy Manager”.

Degli EGE non ne potranno fare a meno tutte le aziende e le organizzazioni che intendono perseguire l’obiettivo dell’uso razionale dell’energia e dell’efficienza energetica. Infatti, agli EGE è richiesto di associare le conoscenze in campo energetico ed ambientale con competenze gestionali, economico-finanziarie, di comunicazione e con la capacità di mantenersi aggiornati.

L’ultimo in ordine di tempo ad aver acquisito la certificazione è il padovano Luca Vecchiato, Direttore tecnico della veneta Energol (Gruppo Ethan), attiva proprio nel settore energetico con specifico riferimento al risparmio energetico. Energol opera infatti nei settori fotovoltaico, illuminazione a led, impianti di produzione energia da biogas.

L’ing. Vecchiato, che proviene da una carriera in aziende del settore energia e dell'impiantistica industriale, ha dichiarato: “La gestione intelligente dell'energia in azienda è una delle sfide più importanti che il mondo produttivo si trova ad affrontare. Il ruolo degli EGE in questo contesto è fondamentale e consiste nell'apportare competenze e conoscenze che altrimenti sarebbero di difficile reperimento.

Elenco degli EGE certificati da SECEM:

http://www.secem.eu/index.php?option=com_docman&Itemid=85