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Efficienza Energetica Italia

Impianto di Trigenerazione VS Tecnologia tradizionale

[fa icon="calendar"] 02/04/18 7.05 / da Marco Rossi

Marco Rossi

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Una buona parte delle aziende necessita di energia elettrica, ed energia termica sotto forma di acqua calda/vapore e acqua refrigerata (in alcuni casi anche contemporaneamente) per il corretto funzionamento dei processi industriali. Spesso, però, queste esigenze vengono soddisfatte da impianti separati, con costi di generazione e di gestione molto elevati. La soluzione potrebbe essere quella di affiancare agli impianti esistenti un impianto di trigenerazione. Si tratta di una tecnologia non nuova ma sicuramente in Italia non ancora compresa a pieno.

Cos’è e come funziona un Trigeneratore

Un impianto di trigenerazione abbina le potenzialità di un impianto di cogenerazione con un assorbitore (tipicamente con tecnologia a “bromuro di litio”) per la produzione di acqua refrigerata. In molti casi si può rivelare la soluzione giusta per aumentare l’efficienza e, di conseguenza, ridurre i consumi di energia primaria e quindi a cascata anche i costi di approvvigionamento.

  • Il cogeneratore assicura la produzione combinata di energia elettrica e calore a partire dalla stessa energia primaria, sia essa un combustibile fossile o una biomassa.

  • Il trigeneratore abbina un cogeneratore a un assorbitore con un liquido refrigerante (di solito con tecnologia a bromuro di litio), aggiungendo così alla produzione di elettricità e calore anche quella di acqua/aria fredda.

In questo modo le esigenze dell’utenza elettrica, di quella termica e di quella frigorifera vengono pienamente/parzialamente soddisfatte con un unico impianto.

Il trigeneratore, noto anche come CCHP (Combined Cooling Heating and Power) si compone di:

  • un motore principale alimentato dal combustibile (gas metano o biomassa)
  • un generatore elettrico che trasforma l’energia meccanica prodotta dal motore in elettricità
  • uno o più scambiatori di calore che recuperano il calore disperso durante il processo di generazione dell’energia elettrica e lo mettono a disposizione dell’utenza sotto forma di calore
  • un assorbitore che genera energia utile per la refrigerazione

In quest’ultimo passaggio il fluido refrigerante contenuto nell’impianto (bromuro di litio per temperature fino a 6°C o ammoniaca liquida per temperature inferiori) assorbe parte del calore generato durante la combustione, trasformando così l’energia termica ad alta temperatura in energia frigorifera.

Vantaggi di un Impianto di Trigenerazione

Mentre le centrali termoelettriche convenzionali convertono circa il 40% dell’energia generata da combustibile e disperdono il restante 60% in calore, con un trigeneratore è possibile sfruttare con maggiori livelli di efficienza l’energia primaria a disposizione (tipicamante sotto forma di gas naturale).

Un impianto di trigenerazione è in grado di convertire anche il 95% dell’energia primaria a disposizione in forme di energie secondarie utili: energia elettrica, ed energia termica ad alta temperatura ed energia frigorifera.

Riqualificare l’impianto industriale con un sistema di trigenerazione comporta numerosi vantaggi:

  • Riduzione dei consumi di combustibile (e quindi di energia primaria): utilizzando meno energia primaria del caso di produzione separata un trigeneratore produce energia elettrica, calore e aria/acqua fredda in medesima quantità

  • Risparmio economico: con un sistema di trigenerazione si ha un notevole abbattimento dei costi di approvvigionamento

  • Limitati costi di gestione: un solo generatore combina la produzione di elettricità, calore e freddo, questo può portare ad una riduzione dei costi di gestione

  • Riduzione delle emissioni di gas climalteranti: il trigeneratore è una tipologia di impianto a basso impatto ambientale

Un impianto di trigenerazione è un sistema di energia alternativo che contribuisce all’incremento dell’efficienza energetica complessiva del sistema.


Prima di installarlo, però, è bene valutare la fattibilità tecnico-economica dell’intervento, effettuando una diagnosi energetica della struttura. Il rendimento ottimale del trigeneratore si ha quando domanda di elettricità, calore e freddo sono quasi contemporanee, comunque la presenza di accumuli può fronteggiare egregiamente il problema della non-contemporaneità dei fabbisogni (energia elettrica, caldo-freddo).

 

Valutare se questa tecnologia è idonea o meno alla specifica applicazione ed in caso affermativo valutarne gli effettivi benefici non è semplice; ecco perché ti consigliamo di rivolgerti a un ente autorizzato per effettuare una diagnosi accurata del sistema energetico. Solo in questo modo il consulente per l’energia saprà consigliarti la soluzione migliore per ottenere il massimo dell’efficienza.

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Esempio di Riqualificazione Energetica Industriale con la Trigenerazione

Sempre più aziende stanno efficientando i propri stabilimenti con nuove tecnologie, raggiungendo così una maggior efficienza energetica. Come questa azienda di estrusione e stampaggio materiale plastico, che ha deciso di riqualificarsi dal punto di vista energetico sostituendo l’impianto obsoleto e inefficiente con un moderno sistema di trigenerazione.

Le esigenze dell’azienda erano chiare: per far funzionare al meglio i macchinari era necessaria una grande quantità di energia elettrica (>5 GWh/Anno) e la generazione di acqua refrigerata ad una temperatura costante. Abbandonare il vecchio impianto (inefficiente ma preciso) per passare alla trigenerazione avrebbe compromesso tale sicurezza?

L’esperto di energia che ha eseguito la diagnosi ai sensi del D. Lgs. 102/2014 ha analizzato attentamente l’impianto, i consumi e i coefficienti di contemporaneità ed è riuscito a dimostrare, dati alla mano, come l’installazione di un trigeneratore in parallelo con quanto già esistente avrebbe migliorato le performance in termini di sicurezza.

Oltre alla fattibilità tecnica, il consulente per l’energia ha valutato anche la convenienza dell’investimento dal punto di vista economico, suggerendo all’azienda come approfittare degli incentivi statali per gli impianti di co-trigenerazione ad alto rendimento (secondo il D.L. 20/2007 e D.M. del 4 agosto 2011 e D.M. 5 Settembre 2011). In questo modo i tempi di rientro si sarebbero notevolmente ridotti (meno di 3,5 anni). 

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Categorie: Efficientamento Energetico

Marco Rossi

Written by Marco Rossi

Ingegnere, EGE, CMVP® da 15 anni studia e propone soluzioni atte al raggiungimento di un efficientamento energetico diffuso. In Etanomics Italia negli ultimi tre anni si è occupato in prima persona e come supervisore di circa 100 diagnosi energetiche ai sensi del DL 102/2014, ISO 50001, elettrificazione della mobilità e flexibility audit.

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