L’innovazione tecnologica per l’efficienza energetica e lo sviluppo di fonti rinnovabili

Aumento della produzione di energia da fonti rinnovabili

Riduzione dei consumi energetici (efficienza energetica)

Oggi Domani

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• Efficienza energetica

• …………..

•Tecnologia del plasma e del vuoto per nuovi prodotti e nuovi processi industriali a basso impatto ambientale.

Sommario

• Impianti ad alta efficienza energetica ed a fonti rinnovabili:

•Cogenerazione e trigenerazione con microturbine a gas naturale;

•Solar Cooling;

•Cogenerazione e trigenerazione con microturbine alimentate a biomassavegetale (no gassificazione);

•Caldaie a biomassa per produzione di calore e freddo.

Definizioni

COGENERAZIONE:

Produzione simultanea di energia elettrica ed energia termica dallo stesso processo di generazione.

TRIGENERAZIONE:

Termine commerciale che viene usato per gli impianti di cogenerazione nel caso in cui l’energia termica prodotta può presentarsi sia nella forma di caldo (ad esempio per il riscaldamento invernale) che di freddo (ad esempio per il condizionamento estivo).

GENERAZIONE DISTRIBUITA:

Generazione di energia elettrica (e termica ) in impianti di piccola taglia (<MWe), distribuiti sul territorio, spesso installati presso il principale utilizzatore dell’energia prodotta.

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Cogenerazione con microturbine a gas naturale

Cogeneratore Alta Divisione Energia (30 kWe)

Macchina frigorifera ad assorbimento

Permette di produrre freddo utilizzando una fonte di calore (es: acqua calda 80-90 °C)

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Schema di impianto di trigenerazione

Prestazioni massime ottenute:

•Potenza elettrica netta 28 kWe;

•Potenza termica riscaldamento (acqua a 90°C) 70 kWt;

•Potenza frigorifera (acqua a 7°C) 40 kWf;

Impianto di trigenerazione presso la sede centrale

di ALTA SpA (Ospedaletto, Pisa)

Solar Cooling

Principio di funzionamento:

La produzione di acqua calda per alimentare la macchina ad assorbimento si ottiene da collettori solari termici

Impianto di trigenerazione integrato con pannelli solari termici

Acqua fredda

Collettori solari sotto-vuoto

Chiller

Cogeneratore

Scambiatorea piastre

Impianto pilota operativo presso la sede centrale di ALTA SpA (Ospedaletto, Pisa)

• 16 pannelli solari a 18 tubi sottovuoto dotati di tecnologia CPC (Compound ParabolicConcentrator) in grado di fornire una potenza termica di circa 25 kWt nei periodi estivi di massima insolazione.

• I flussi sono gestiti da un sistema di regolazione basato sull’inseguimento termico in modulazione continua di potenza.

Il modulo cogenerativo

I collettori solari a tubi sottovuoto

Impianto di trigenerazione integrato con pannelli solari termici

materia organica vegetale

• sia spontanea che coltivata dall’uomo

• terrestre e marina

• prodotta per effetto del processo di fotosintesi clorofilliana:

� E’ la forma più sofisticata di accumulo di energia solare

� E’ una fonte rinnovabile di energia

Biomasse vegetali

• residui forestali e dell’industria del legno (manutenzione dei boschi, segherie, trasformazione legno, ecc.)

• sottoprodotti agricoli(ramaglie di potature, stocchi, sarmenti, paglie, ecc.)

• residui agroindustriali(noccioli, vinacce, sanse, ecc.)

• colture energetiche(olii vegetali (girasole, colza, ecc.) per bio-combustibili, ecc.)

Tipologie di biomassa vegetale

Biomasse vs Combustibili tradizionali

Resa equivalente:

1 q di cippato 29 l di gasolio 28 mc di metano

1 q di pellet 42 l di gasolio 40 mc di metano

NB: • Una caldaia a biomasse ha un rendimento termico un po’inferiore rispetto a caldaie tradizionali (80% contro 85-90%)

• Ci sono da considerare i costi di smaltimento delle ceneri (ca 5% della massa iniziale. Costo smaltimento: ca 1 €/q)

Combustibile PCI (kCal/kg)

Cippato (40% u.r.) 3000Pellet (10% u.r.) 4400 Gasolio 10200Metano 11200

Impianto di trigenerazione con caldaia a biomassa

+Caldaia a biomassa

=Impianto di prova(presso Metalref)

70 kWe300 kWt

Cogeneratore a microturbina

Prestazioni raggiunte (aprile 2007)

• Procedura di avviamento della turbina senza gas messa a punto con successo

• Produzione netta di energia elettrica senza gas (solo biomassa): 56 kWe

• Disponibilità di potenza termica (stima): 500 kWt

D.M. 20 Luglio 2004 – GASTipologia di intervento 4

D.M. 20 Luglio 2004 – ELETTRICITÀTipologia di intervento 12

“Installazione di impianti per la valorizzazione delle fonti rinnovabili presso gli utenti finali”

�Impiego di impianti alimentati a biomassa per la produzione di calore;

L’incentivo economico rappresentato dai certificati bianchi è molto importante negli impianti a biomassa per la produzione prevalente (o totale) di calore

Es.: caldaie a biomassa

Normativa ed incentivi

• Fondo di garanzia regionale di 2 milioni di euro presso Fidi Toscana

• Beneficiari: aziende, enti locali e singoli cittadini con progetti di investimento fino a 500.000 euro garantiti all’80% dalla Regione tramite il fondo istituito.

• Interventi:• solari termici per l’autoconsumo;

• ...

• impianti di riscaldamento e cogenerazione a biomasse di potenza non superiore a 500 kW termici e a 200 kW elettrici;

• …

• impianti a gas naturale centralizzati anche con sistemi di cogenerazione fino a 250 kW;

Fondo di garanzia regionale per l' incentivazione finanziaria in materia di produzione di energia da fonti rinnovabili e efficienza energetica.(B.U.R.T. n 22 del 31/05/06 Decreto 2179 del 15/05/06)

Caldaia per produzione di acqua calda (Modello Spitfire)

Caldaia con focolaio meccanico a 3 giri di fumo per la produzione di acqua calda fino a 90 C.

Potenza termica: da 150.000 - 3.000.000 kCal/h (175 - 3.500 kWt).

CONTEST S.cons.a.r.l.Sede operativa, Incubatore d’Impresa Z.I. la botte Scarlino GRtel. 0564 28514 fax 0564 427774

ALTA DIVISIONE ENERGIAVia Birmania 131- 58100 Grosseto Tel. 0564.457402 - Fax. 0564.456315