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Presentazione e apertura dei lavori: aspetti introduttivi sulla cogenerazione

Definizione di cogenerazione.
Cogenerazione secondo la normativa.
Elettricità o calore.
Quanto vale il calore nella normativa CAR.
La normativa in materia di cogenerazione attribuisce al calore un valore ben più alto rispetto al valore reale del calore.
La nuova norma UNI 8887.
La emissioni di un cogeneratore: l’unità di misura.
Il riferimento della caldaia evitata.
L’Indice di Risparmio Ambientale - ESI.
La produzione elettrica di riferimento
Un esempio.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcTER Cogenerazione - Verona ottobre 2016 Cogenerazione: tecnologie, aggiornamenti e novità

Pubblicato
da Benedetta Rampini
mcTER Cogenerazione - Verona 2016Segui aziendaSegui




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Estratto del testo
Veronafiere 19 ottobre 2016 Gli atti dei convegni e più di 7.000 contenuti su www.verticale.net Cogenerazione: tecnologie, aggiornamenti e novità Introduzione Prof. Ing. Michele Bianchi Dipartimento Ingegneria Industriale ' Università di Bologna Coordinatore GL 405 «Cogenerazione e Poligenerazione» ' CTI 19 ottobre 2016 '' Centro Congressi «Palaexpo» ' Verona EE EC ET COGENERATORE Definizione di cogenerazione: produzione combinata, in un  unico processo, di energia  elettrica/meccanica e calore Cogenerazione secondo la normativa: produzione di   elettricità e calore superando ben definiti indici prestazionali  EC ET EE ' ' tot  4 RENDIMENTO TOTALE PRIMARY ENERGY SAVING IL CALORE E'' EQUIPARATO
ALL''ENERGIA ELETTRICA SOMMA PESATA
TRA CALORE e ELETTRICITA'' EE EC ET COGENERATORE es ts es ET EE EC 1 PES    ' ' ' 5 EE EC ET COGENERATORE PRIMARY ENERGY SAVING 55 , 0 8 , 1 1 9 , 0 5 , 0 ' ' ' ts es   1 MWh termico ' 0,55 MWh elettrici 1 MWh termico 1 MWh elettrico RENDIMENTO TOTALE CHP , ml 0 rev T T 1 ' '  T s T CHP T 0 T s T CHP T 0 CHP 0 rev T T 1 ' '  DIPENDE dalla TEMPERATURA e dalla TIPOLOGIA di SORGENTE SORGENTE A TEMPERATURA COSTANTE VAPORE CONDENSANTE SORGENTE A TEMPERATURA VARIABILE FUMI IDEALMENTE Con una sorgente a temperatura costante
pari a 300 °C Raffreddando dei fumi a 300 °C 5 , 0 ' ts es   3 , 0 ' ts es   0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 100 200 300 400 500 TEMPERATURA [°] caso ideale  es  ts NELLA REALTA'' Utilizzando la più efficiente tecnologia
per la conversione di
calore in elettricità 3 , 0 ' ts es   0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 100 200 300 400 500 TEMPERATURA [°] caso ideale  es  ts CC 2 LP CC 1 LP ORC 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 è favorita la produzione di CALORE L''ELETTRICITA'' diventa il SOTTOPRODOTTO del sistema cogenerativo che nasce prevalentemente per soddisfare una domanda di CALORE UTILE 55 , 0 CAR ts es ' '' ' ' '' ' '   10 , 0 ) C 300 ( REALE ts es ' '' ' ' '' ' '   ' 'Aggiornata «terminologia», «definizioni» e «classificazioni», in  accordo alla legislazione vigente; 'Aggiornati «indici energetici», in accordo alla legislazione vigente; 'Introdotti nuovi indici per il calcolo delle emissioni di un  cogeneratore La nuova norma UNI 8887
«Sistemi per processi di cogenerazione '' Definizioni e classificazione» il cogeneratore è visto dall''attuale normativa in materia  ambientale (di tipo «input'based») come una caldaia o come un generatore elettrico '' non si tiene conto del doppio prodotto (elettricità e calore) La emissioni di un cogeneratore: i limiti della
normativa
'la concentrazione di inquinante nei fumi (mg/Nm3): non  immediato il legame con l''energia del combustibile e nessuna 
informazione sull''efficienza della conversione 'Emissione per unità di energia del combustibile (mg/kcal):  nessuna informazione sull''efficienza della conversione 'Emissione per unità di energia utile prodotta (mg/kWh):  chiaro indicatore del rapporto tra il costo ambientale ed il 
beneficio per la collettività La emissioni di un cogeneratore: l''unità di misura combustibile Energia utile input'based output'based 'criterio basato sulla valutazione degli inquinanti a impatto  locale: 
il metodo della caldaia evitata (emissioni equivalenti 
di un cogeneratore)
'confronto con la produzione separata per inquinanti ad  impatto globale: 
il metodo dell''ESI (Indice di Risparmio Ambientale) Gli criteri per il calcolo delle emissioni di un
cogeneratore proposti dalla nuova norma UNI 8887
' E e E e E t E tE t Motore non cogenerativo In cogenerazione  Il beneficio ambientale della cogenerazione è legato al fatto che, grazie al
recupero termico, posso ''evitare' di tenere in esercizio una caldaia,
risparmiandone le emissioni. ' Il metodo della ''caldaia evitata' emissioni del cogeneratore emissioni del motore primo in 
assetto non cogenerativo
emissioni di riferimento della 
caldaia evitata
produzione termica del 
cogeneratore
produzione elettrica del 
cogeneratore
e t t t nocog cog E E     ' ' ' ' e t t t nocog cog E E     ' ' Il beneficio ambientale della cogenerazione è legato al fatto che, grazie al
recupero termico, posso ''evitare' di tenere in esercizio una caldaia,
risparmiandone le emissioni. B A ' Il metodo della ''caldaia evitata' Il rendimento di riferimento della caldaia evitata può essere 
scelto:
' secondo la Decisione 2007/74/CE (0.9 per gas naturale)
'secondo AEEG 42/02  (0.8 per civile, 0.9 per industriale)
'secondo Scheda Tecnica 21 (delibere AEEG 177/05 e 187/05) 
utilizzando
'' t ' t ' ) kW ( P log 03 . 0 77 . 0 n t ' ' '  Le emissioni di riferimento della caldaia evitata possono 
essere scelte:
' secondo le classi di merito previste nelle norme UNI EN 483, 656
'utilizzando i limiti imposti dalle autorità competenti alle caldaie
''  Il riferimento della caldaia evitata ' ' ' ' e t t t e e E E 1 B A C B A ESI ' ' ' ' '  ' ' ' ' ' ' C E e E t E t ' Produzione separata Cogenerazione L''Indice di Risparmio Ambientale - ESI Le emissioni della cogenerazione
vengono messe in relazione con le
emissioni della grande produzione
separata di elettricità e calore. km E e A ambito locale La produzione elettrica di riferimento t ' t ' e ' e ' ESI richiede inoltre i valori di riferimento del 
termico (come il metodo ''caldaia evitata'): Il rendimento elettrico di confronto può essere scelto:
' secondo la Decisione 2007/74/CE (in funzione al combustibile)
'secondo AEEG 42/02  (in funzione di taglia e combustibile)
'' Le emissioni di riferimento della produzione elettrica:
' valori medi della produzione nazionale
' BAT
'' Un esempio numerico Cogeneratore MCI Rendimento termico 0.50 Rendimento elettrico 0.35 Rendimento globale 0.85 Emissioni di NOx 
[mg/kWhpci]
200 Riferimenti impiegati Rendimento termico caldaia evitata (Decisione 2007/74/CE) 0.90 Rendimento elettrico di riferimento (Decisione 2007/74/CE) 0.52 NOx: emissione caldaia evitata [mg/kWhpci]
(
' ' secondo Norme UNI 297, 483 & 656) 200 NOx: emissioni della produzione elettrica di riferimento 
[mg/kWhpci]
(ENEL, Rapporto ambientale 2006)
230 Risultati concentrazione [mg/Nm3] 175 Emissioni input'based  [mg/kWhpci] 200 emissioni del motore non cogenerativo [mg/kWhe] 571 emissioni evitate [mg/kWhe] (metodo caldaia evitata) 317 emissioni equivalenti del motore cogenerativo [mg/kWhe] 254 ESI 0.25 Un secondo esempio numerico Cogeneratore MCI Rendimento termico 0.50 Rendimento elettrico 0.35 Rendimento globale 0.85 Emissioni di NOx 
[mg/kWhpci]
200 Riferimenti impiegati Rendimento termico caldaia evitata (Decisione 2007/74/CE) 0.90 Rendimento elettrico di riferimento (Decisione 2007/74/CE) 0.52 NOx: emissione caldaia evitata [mg/kWhpci]
(
' ' ' ' Norme UNI 297, 483 & 656) 100 NOx: emissioni della produzione elettrica di riferimento 
[mg/kWhpci]
200 Risultati concentrazione [mg/Nm3] 175 Emissioni input'based  [mg/kWhpci] 200 emissioni del motore non cogenerativo [mg/kWhe] 571 emissioni evitate [mg/kWhe] (metodo caldaia evitata) 159 emissioni equivalenti del motore cogenerativo [mg/kWhe] 412 ESI '0.05 22 michele.bianchi@unibo.it


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