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Progetto di sostituzione di una turbina a gas denominata TGC con altra di nuova generazione

Breve descrizione degli impianti di cogenerazione degli aeroporti di Linate e Malpensa: dati tecnici e di produzione.
La situazione attuale dei turbogas di Malpensa.
Soluzioni a confronto: overhaul e revamping diuna delle due turbine o sostituzione della stessa con macchina dinuova generazione.
Scelta della soluzione ottimale e illustrazione del progetto.
Cenno ad altro progetto per l’aeroporto di Linate riguardante la realizzazione diuna pompa di calore ad acqua di falda.
L’aeroporto virtuoso energeticamente ed ambientalmente.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcTER Roma aprile 2017 La Cogenerazione per il rilancio dell'economia energetica

Pubblicato
da Alessia De Giosa
mcTER Roma 2017Segui aziendaSegui




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Estratto del testo
Gli atti dei convegni e pi di 7.500 contenuti su www.verticale.net Pompe di Calore Termotecnica Industriale Pompe di Calore Roma, 6 aprile 2017 Convegno ATI La cogenerazione per il rilancio del 'economia energetica Roma, 6 aprile 2017 Facolt di Ingegneria Universit La Sapienza Aeroporto di Malpensa: impianto CHCP Progetto di sostituzione di una turbina a gas denominata TGC con altra di nuova generazione (Giuseppe Noviel o, Davide Pappalardo, Pasquale Sannino) 2 Sintesi della presentazione ' Breve descrizione degli impianti di cogenerazione degli aeroporti di Linate e Malpensa: dati tecnici e di produzione ' La situazione attuale dei turbogas di Malpensa ' Soluzioni a confronto: overhaul e revamping di una delle due turbine o sostituzione della stessa con macchina di nuova generazione ' Scelta della soluzione ottimale ' Il ustrazione del progetto ' Cenno ad altro progetto per l'aeroporto di Linate riguardante la realizzazione di una pompa di calore ad acqua di falda ' L'aeroporto virtuoso energeticamente ed ambientalmente ' Conclusioni Descrizione degli impianti di cogenerazione degli aeroporti di Linate e Malpensa 4 Barra del tempo STORIA di SEA Energia S.p.A. 1992 1995 1998 2007 2009 2011 2014 Costituzione Malpensa Energia Srl Statuto: costruzione e gestione Subconcessione di SEA per realizzazione della centrale di cogenerazione del 'aeroporto di Malpensa Cessione da SEA ad AEM di una quota pari al 49% del capitale sociale. Entrata in esercizio del a Centrale di cogenerazione di Malpensa Entrata in esercizio della centrale di cogenerazione di Linate Acquisizione del 100% del e quote da parte di SEA Cambio ragione sociale in SEA Energia S.p.A. Subconcessione con scadenza nel 2024 Estensione della subconcessione al 2041 '. Investimenti 1995-1998 Realizzazione del a Centrale di cogenerazione (impianto a cogenerazione
semplice) a servizio del Terminal 1 di Malpensa, entrata in esercizio nel 'ottobre 1998;
potenza instal ata 32 MW cogenarativi termici, 20 MW elettrici - investimento pari a 27
milioni di euro circa. Su questo investimento la societ ha ottenuto un finanziamento a
fondo perso (legge 10 del 1991) pari a 3,7 milioni di euro.
2000 Ampliamento del a centrale termo-frigorifera, su richiesta di SEA in relazione al a
previsione di aumento del carico termo/frigo del 'aeroporto. Gli interventi sono
consistiti nel 'incremento del 25% del a capacit produttiva di acqua refrigerata, nel
raddoppio del a capacit di accumulo del 'acqua surriscaldata e nel potenziamento del a
rete distributiva del 'acqua refrigerata e surriscaldata. L'investimento complessivo
stato pari a 2 milioni di euro circa.
2001-2003 Costruzione di una nuova centrale di cogenerazione (impianto a ciclo
combinato con recupero termico), su richiesta di SEA in relazione al a previsione di
sviluppo del 'aeroporto, entrata in esercizio il 07/2003; potenza instal ata 30 MW
cogenerativi termici, 30 MW elettrici ' investimento pari a 19 milioni di euro. 7 2002-2006 Nuova centrale di cogenerazione di Linate. Potenza instal ata 24 MW
elettrici, 18 MW termici cogenerativi e 60 MWt da caldaie ausiliarie. Investimento
complessivo pari a 28 milioni di euro.
2004-2006 Conversione in ciclo combinato del e turbine a gas MARS100 di Malpensa '
Potenza elettrica instal ata 10 MW. Investimento pari a 6,5 milioni di euro.
2007-2008 Sostituzione del e due turbine MARS 100 con una nuova unit Rol s Royce
RB211 24 G-T RT61 da 30 MWe - Potenza del secondo ciclo combinato 38
MWe rendimento 'e=48%
2015 Ampliamento del a centrale frigorifera con l'inserimento di una macchina frigorifera elettrica da 7 MWf. Interconnessione rete di TLR del a centrale di Linate con la centrale di Canavese (a2a) con relativo ampliamento del bacino di utenza termica verso la citt di Milano. Al acciamento al a rete di TLR di Linate del a SEA Prime e societ connesse.
2017 E' prevista l'installazione di un secondo gruppo frigo da 7 MWf. Schema di principio della centrale di trigenerazione di Malpensa Schema di principio Ciclo 1 Schema di principio Ciclo 2 Schema di principio della centrale di cogenerazione di Linate Schema di principio della centrale di cogenerazione di Linate Schema Elettrico Unifilare Centrale di Malpensa Certificazioni Ambiente e Sicurezza AMBIENTE ISO 14001 (Norma Internazionale) EMAS (Registrazione volontaria che recepisce i criteri della ISO 14001+Dichiarazione Ambientale) SICUREZZA OHSAS 18001 (Norma Internazionale sul a Sicurezza e sul a Salute negli ambienti di Lavoro) Ambiente e Sicurezza Le sostanze emesse soggette ai limiti di legge sono:
' CO ' NOx Limiti massimi consentiti: ' Linate : CO = 100 [mg/Nmc] ; NOx = 100 [mg/Nmc] ' Malpensa: CO = 50 [mg/Smc]; NOx = 50 [mg/Nmc] Ambiente e Sicurezza Tecnologie elevate per ridurre le emissoni inquinanti: Turbine a gas (Malpensa): Bruciatori DRY LOW NOx Motori (Linate) : Abbattitori catalitici ( con utilizzo di UREA) sui gas combusti (SCR) Entrambe le centrali sono dotate dello SME (Sistema di Monitoraggio in continuo delle emissioni) Produzione /Vendite EE [GWh] Produzione /Vendite ET [GWh] Turbogas Centrale di Malpensa 19 20 ' Effettuazione di overhaul e revamping package turbina; ' Adeguamento, entro il 2020, ai nuovi limiti emissivi di sostanze inquinanti del 'aria ai sensi del Dgr 6 Agosto 2012 (dagli attuali 60 mg/Nmc a 50 mg/Nmc); ' Scenari futuri che vedono un PUN attestarsi su valori bassi 45 '/MWh e poco redditizi per la vendita di energia elettrica in borsa ' Cessazione ricavi da Certificati Bianchi a partire dal 2017 per la turbina esistente TGC ' Recepimento effetti normativa SEU (Sistemi Efficienti di Utenza) con riparametrazione dei consumi elettrici captive (-10% presunto su MXP dal 2016) ' Elevati costi di manutenzione per kWh elettrico prodotto. Termine del 'attuale contratto con Rol s Royce 2018, la quale ha gi comunicato che il nuovo contratto preveder aumenti di circa il 70%. Scenari futuri e possibilit di business: Scenario Inerziale Considerazione ulteriori La possibilit di dismissione non considerata conveniente per due motivi: 1) Perdita della ridondanza della produzione in cogenerazione, con onerosi acquisti di energia elettrica dalla rete e produzione di calore con caldaia ausiliaria in caso di fuori servizio dell'unico ciclo combinato rimanente. 2) Perdita della possibilit di produrre energia termica ed elettrica in cogenerazione destinata a terzi (sviluppo rete TLR comuni limitrofi, partecipazione al MSD); 3) Sensibile perdita di valore di un bene gi esistente in quanto in aggiunta alla dismissione del turbogas, si aggiungerebbe la dismissione anche del restante ciclo combinato (GVR + turbo- vapore+ BOP), la cui vita utile ancora elevata; 21 Scenari futuri e possibilit di business: Scenario Dinamico 22 Diminuzione prezzi EE vs Borsa e clienti finali (2016-2020) Cessazione Certificati Bianchi (2017) Sostituzione attuale turbina TGC con turbina di nuova generazione Diminuzione volumi EE vs SEA (recepimento direttiva SEU dal 2016) Adeguamento emissioni (Recepimento Dgr. 6 Agosto 2012) Elevati prezzi di manutenz. ordinaria e straordinaria La tecnologia Data Sheet nuova turbina (dati richiesti) Energia elettrica: 22 MW-25 MW Rendimento: 39% Portata gas di scarico: 70 Kg/s-80 kg/s Temperatura gas di scarico: 468 C-500 C Combustibile: gas metano Sistema di avviamento: AC Sistema di combustione disponibile: SoLowNOx Emissioni max richieste : 30-35 mg/Nmc 23 Schema funzionale Metano Energia elettrica Rete Vapore Fumi Utenze termiche TURBOGAS GVR Energia termica TV4 Aeroporto CONDENSATORE 24 25 Vantaggi economici L'investimento offre una serie di vantaggi remunerativi dal punto di vista economico: 1. Riduzione della produzione di Energia Elettrica vincolata a Borsa/Clienti Finali .ottenuta garantendo comunque la copertura dei fabbisogni aeroportuali 2. Minor consumo di combustibile imputabile sia al a maggior flessibilit di .modulazione del carico del a macchina sia al 'incremento del rendimento 3. Ricavi da Certificati Bianchi 4. Riduzione dei costi di manutenzione ordinaria e straordinaria 26 Costi evitati grazie all'investimento 1. Azzeramento dei costi manutenzione straordinaria TGC (100.000 ore) 2.000 k' 2. Eliminazione costi per adeguamento emissioni ai sensi del Dgr 6 Agosto 2012 3.500 k' Pompa di calore ad acqua di falda Centrale di Linate 27 La tecnologia Pompa di calore ad acqua di falda PRODUZIONE DI ACQUA CALDA Numero di unit: 1 pompa di calore
Refrigerante: R134a
Sorgente di calore: Acqua di falda
Temp. acqua tlr in/out: 70 / 90 C
Potenza termica: 20 MW
COP: 2.5 RITORNO UTENZE TLR MANDATA UTENZE TLR DA ACQUA DI FALDA DA ACQUA DI FALDA Pel Qin Qout R134a 7C 12C 90C 70C 28 Schema funzionale Metano Energia elettrica Rete Energia termica Fumi Utenze termiche MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA Acqua di falda POMPA DI CALORE AD ACQUA DI FALDA CALDAIA A RECUPERO 120C 90C 29 30 Vantaggi economici L'investimento offre una serie di vantaggi remunerativi dal punto di vista economico: 1. Minor consumo di combustibile e quindi minor costo di .approvvigionamento metano rispetto allo scenario statico che .prevede l'utilizzo del a caldaia ausiliaria per soddisfare la richiesta .termica 2. Possibilit di soddisfare l'incremento di richiesta termica per il teleriscaldamento 3. Incremento del a marginalit sulla vendita di ET ottenuta .agendo sul a diminuzione dei costi di produzione 4. Possibilit di ottenere incentivi di efficienza energetica (Certificati .Bianchi) 5. Possibilit di soddisfare l'incremento di richiesta termica derivante .da un'eventuale espansione del 'aeroporto di Linate 31 Aeroporto virtuoso Conclusioni ' La Sea Energia da sempre fortemente impegnata nella cogenerazione ' La nuova turbina per Malpensa sar scelta mediante un attento esame delle pi moderne macchine oggi disponibili ' Con questo ammodernamento dei propri impianti Sea Energia si conferma nella sua posizione di leadership nel settore della cogenerazione 32

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Convegno ATI La cogenerazione per il rilancio dell'economia energetica Roma, 6 aprile 2017 Facolt di Ingegneria Universit La Sapienza Aeroporto di Malpensa: impianto CHCP Slide Number 3 Descrizione degli impianti di cogenerazione degli aeroporti di Linate e Malpensa Slide Number 5 Slide Number 6 Slide Number 7 Slide Number 8 Slide Number 9 Slide Number 10 Slide Number 11 Slide Number 12 Slide Number 13 Slide Number 14 Slide Number 15 Slide Number 16 Slide Number 17 Slide Number 18 Turbogas Centrale di Malpensa Slide Number 20 Considerazione ulteriori Slide Number 22 Slide Number 23 Slide Number 24 Slide Number 25 Slide Number 26 Pompa di calore ad acqua di falda Centrale di Linate Slide Number 28 Slide Number 29 Slide Number 30 Slide Number 31 Conclusioni


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