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Considerazioni sulla Cogenerazione oggi

La normativa in materia di cogenerazione attribuisce al calore un valore ben più alto rispetto al valore reale del calore.
Cogenerazione secondo la normativa D.Lgs.20/07
MSE-Relazione sulla cogenerazione in Italia
Gli indici prestazionali della normativa CAR
Rendimento globale della produzione CAR
Quanto vale il calore nella normativa CAR

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mcTER Cogenerazione - Verona ottobre 2017 Cogenerazione oggi: aspetti normativi, opportunità e soluzioni dall’industria

Pubblicato
da Alessia De Giosa
mcTER Cogenerazione - Verona 2017Segui aziendaSegui




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Estratto del testo
Veronafiere 18 ottobre 2017 Gli atti dei convegni e pi di 8.000 contenuti su www.verticale.net 1 Considerazioni sulla Cogenerazione oggi Ing. Lisa Branchini Dipartimento Ingegneria Industriale - Universit di Bologna 18 ottobre 2017 ' Centro Congressi Palaexpo - Verona Cogenerazione oggi: aspetti normativi, opportunit e soluzioni dall'industria In collaborazione con CTI - Comitato Termotecnico Italiano La definizione di cogenerazione EE EC ET COGENERATORE Definizione di cogenerazione: produzione combinata, in un unico processo, di energia elettrica/meccanica e calore La Direttiva 2004/08/CE del Parlamento Europeo: recepita in Italia con il D.Lgs. 20/07, attuata a partire dal 01/01/2011, secondo i
D.M. 4/8/11 e 5/9/11; ha uniformato, a livello europeo, la definizione e la qualificazione dei prodotti
della cogenerazione; ha identificato la produzione cogenerativa come una delle strategie chiave per
il raggiungimento degli obiettivi del protocollo di Kyoto Novit principali introdotte Cogenerazione secondo la normativa D.Lgs. 20/07 (in vigore dal 01/01/2011, secondo D.M. 4/8/11 e 5/9/11 ): concetto di Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR) ovvero,
promozione della cogenerazione basata sulla domanda di calore
utile;
energia termica riveste un ruolo centrale tanto da concepire energia
elettrica come sottoprodotto fatale; produzione di elettricit e calore superando ben definiti indici
prestazionali
(rendimento globale e risparmio di energia primaria '
PES); regime di sostegno per la CAR attraverso riconoscimento di certificati
bianchi
(emissione, verifica e controllo da parte del GSE). (MSE- Relazione sulla cogenerazione in Italia - aprile 2017) Numero di unit, capacit di generazione e produzione nel 2015 MCI: la tecnologia maggiormente utilizzata in
termini di numerosit; CC: maggior capacit di generazione elettrica
installata e di produzione (elettrica e termica ) Tra i combustibili, il GN rappresenta la
principale fonte di alimentazione di energia
primaria (79 %). E' pressoch l'unica fonte per i
MCI, TG e CC; 5 EE EC ET Gli indici prestazionali della normativa CAR RENDIMENTO GLOBALE COGENERATORE EC ET EE 'globale + = Energia prodotta dall'unit (elettrica, meccanica e calore utile) divisa per l'energia di
alimentazione consumata valutate in un dato periodo di riferimento (1 anno solare o di
durata inferiore per utenze stagionali se dotate di idonea strumentazione) Per le sezioni di micro-cogenerazione senza circuiti dissipativi consentito sostituire la
misura della quantit di calore utile con una stima basata sui dati di potenza certificati
dal costruttore e sulla misura del numero di ore di funzionamento equivalenti. Gli indici prestazionali della normativa CAR Esempi di calore utile: ' calore utilizzato in processi industriali ' calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambienti ' gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare Calore utile (ET) (secondo D.M. 4/8/11) RENDIMENTO GLOBALE EC ET EE 'globale + = Gli indici prestazionali della normativa CAR 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 energia
elettrica
' calore di ritorno all'impianto di cogenerazione che produce acqua
calda
RENDIMENTO GLOBALE EC ET EE 'globale + = Calore utile (ET) (secondo D.M. 4/8/11) Gli indici prestazionali della normativa CAR Energia Elettrica (EE) (secondo D.M. 4/8/11) ' Misurata ai morsetti del generatore - perci, alla
produzione di energia, non vanno
sottratti gli
autoconsumi. QUANTO PESANO GLI AUSILIARI E LE PERDITE DI TRASFORMAZIONE' In una centrale di cogenerazione a ciclo combinato standard circa il 2 3 % dell'energia elettrica lorda prodotta. In una centrale di cogenerazione IGCC circa il 15 20 % dell'energia elettrica lorda prodotta RENDIMENTO GLOBALE EC ET EE 'globale + = Rendimento globale della produzione CAR prestazioni energetiche medie di ciascuna delle tecnologie di cogenerazione, registrati per la produzione 2015 (MSE- Relazione sulla cogenerazione in Italia - aprile 2017) EE ET Gli indici prestazionali della normativa CAR PRIMARY ENERGY SAVING COGENERATORE es ts es ET EE EC 1 PES h h h + - = EC Tipo di combustibile Anno di costruzione: anteriore al 2016 Anno di costruzione: a partire dal 2016 CARBON FOSSILE ...
BIOMASSA SECCA ...
'.. 44,2 ... 33,0 ' 44,2 ... 37,0 ' OLIO COMBUSTIBILE PESANTE ...
BIOLIQUIDI ...
' 44,2
44,2 ' 44,2
44,2 ' GAS NATURALE
GAS DI RAFFINERIA ....
BIOGAS
' 52,5
44,2
42,0 ' 53,0 44,2
42,0 ' da correggere in funzione delle condizioni climatiche: Zona A (Tmed = 11,325 C): + 0,369 punti percentuali Zona B (Tmed = 16,043 C): - 0,104 punti percentuali Gas naturale con produzione di acqua calda o di vapore: h ts acqua calda = 90 % (ante 2016), 92 % (dal 2016) h ts vapore = 85 % (ante 2016), 87 % (dal 2016) IL CALORE E' EQUIPARATO
ALL'ENERGIA ELETTRICA EC ET EE globale + = h 11 Elettricit o calore: chi vale di pi' PRIMARY ENERGY SAVING SOMMA PESATA
TRA CALORE e ELETTRICITA' EE ET COGENERATORE es ts es ET EE EC 1 PES h h h + - = EC RENDIMENTO GLOBALE 12 Quanto vale il calore nella normativa CAR' EE EC ET COGENERATORE PRIMARY ENERGY SAVING reale valore ' ' ts es >> 576 , 0 = 920 , 0 530 , 0 = 1 MWh termico @ 0,58 MWh elettrici 1 MWh termico =
= 1 MWh elettrico
RENDIMENTO GLOBALE CHP , ml 0 rev T T 1- = h T s T CHP T 0 T s T CHP T 0 CHP 0 rev T T 1- = h Quanto vale veramente il calore' DIPENDE dalla TEMPERATURA e dalla TIPOLOGIA di SORGENTE SORGENTE A TEMPERATURA COSTANTE (VAPORE CONDENSANTE) SORGENTE A TEMPERATURA VARIABILE (FUMI) Quanto vale veramente il calore' Con una sorgente a temperatura costante
pari a 400
C 58 , 0 = ts es h h 36 , 0 = ts es h h 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 100 200 300 400 500 TEMPERATURA [] caso ideale h es h ts Secondo la normativa Raffreddando dei
fumi a 400
C IDEALMENTE Quanto vale veramente il calore' NELLA REALT Utilizzando la pi efficiente tecnologia
per la conversione di
calore in elettricit
3 , 0 ts es h h 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 100 200 300 400 500 TEMPERATURA [] caso ideale h es h ts CC 2 LP CC 1 LP ORC Secondo la normativa Elettricit : il sottoprodotto del sistema cogenerativo La NORMATIVA in materia di COGENERAZIONE attribuisce al CALORE un valore ben PIU' ALTO rispetto al valore REALE del CALORE E' quindi PIU' FACILE superare gli INDICI PRESTAZIONALI richiesti in impianti dove favorita la produzione di CALORE L'ELETTRICITA' diventa il SOTTOPRODOTTO del sistema cogenerativo che nasce prevalentemente per soddisfare una domanda di CALORE UTILE 58 , 0 G CAR ts es h h 10 , 0 ) C 300 ( REALE ts es h h Ing. Lisa Branchini DIN- Dipartimento di Ingegneria Industriale Scuola di Ingegneria ed Architettura Universit di Bologna lisa.branchini2@unibo.it


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