Microcogenerazione: la cogenerazione piccola con i vantaggi della grande

Quando si parla di cogenerazione, ossia gli impianti che producono in modo combinato elettricità e calore, si pensa generalmente alle grandi industrie energivore o alle centrali di teleriscaldamento: si tratta di centrali da varie decine di MW di potenza in grado produrre grandi quantità di energia elettrica e termica. Questa tecnologia, invece, è estremamente flessibile e grazie a impianti compatti di piccola taglia (microcogenerazione e piccola cogenerazione) è adatta anche a contesti come le Pmi e le aziende artigiane, al terziario, al commerciale, agli impianti sportivi e alle piscine, alle strutture ricettive (Ospedali, RSA e Hotel), e persino a complessi residenziali.

Non tutte le utenze consumano energia allo stesso modo nel corso dell'anno, e questa differenza è decisiva per capire quale taglia di impianto convenga installare. Il grafico seguente mostra il profilo di carico — cioè la percentuale del fabbisogno massimo richiesta ora per ora, lungo tutte le 8.760 ore di un anno — per sei tipologie di utenza tipiche.

Si notano due comportamenti molto diversi:

• Ospedali e piscine hanno una curva che scende lentamente: il fabbisogno resta elevato (sopra il 40-50%) per migliaia di ore l'anno, perché si tratta di strutture che restano operative 24 ore su 24, tutti i giorni. Questo profilo "piatto" le rende le candidate ideali per un microcogeneratore dimensionato su una quota significativa del picco, perché l'energia prodotta trova quasi sempre un utilizzo.
• Uffici e scuole, al contrario, hanno una curva che crolla rapidamente: il fabbisogno scende sotto il 20% già dopo 2.000-3.000 ore, per poi azzerarsi quasi del tutto nelle restanti ore dell'anno (notti, weekend, chiusure estive). Un impianto va qui dimensionato su una quota ridotta del picco, altrimenti produrrebbe energia in eccesso non autoconsumabile.
• I complessi residenziali si collocano in una posizione intermedia, con un calo progressivo ma meno brusco di uffici e scuole.
• Il teleriscaldamento è un caso particolare: a differenza delle altre categorie, non rappresenta un singolo edificio ma un'intera rete che serve più utenze contemporaneamente. Proprio per questo il suo profilo di carico aggregato tende a restare più stabile nel tempo, risultando tra i più favorevoli all'installazione di impianti di cogenerazione di taglia maggiore.

Questa stessa logica — far coincidere la taglia del cogeneratore con il fabbisogno reale e continuativo dell'utenza, non con il suo picco occasionale — è il principio alla base di ogni corretto dimensionamento di un impianto di micro o piccola cogenerazione.

In funzione della potenza elettrica dell'impianto, la normativa distingue la cogenerazione in:

• microcogenerazione (potenza elettrica < 50 kW);
• piccola cogenerazione (potenza elettrica < 1 MW);
• cogenerazione (potenza elettrica > 1 MW).

In questo contesto parliamo, quindi, di impianti con potenza fino a 1 MW.

Questa distinzione di taglia ha un impatto diretto sull'accesso agli incentivi: mentre le unità di cogenerazione sopra 1 MW devono dimostrare un risparmio di energia primaria (PES) di almeno il 10% per ottenere il riconoscimento CAR, le unità di micro e piccola cogenerazione accedono alla CAR con qualsiasi valore positivo di PES.

Ai risparmi economici derivanti dal minore consumo di combustibile si sommano gli incentivi statali a disposizione, che per la micro e piccola cogenerazione seguono due strade alternative, non cumulabili tra loro:

• gli impianti di tipo CAR possono accedere al sostegno dei Certificati Bianchi (Titoli di Efficienza Energetica), con riconoscimento automatico per le unità sotto 1 MW, indipendentemente dal risparmio generato;
• in alternativa, per i microcogeneratori alimentati a fonti rinnovabili (biomassa, biogas, bioliquidi — non a metano), è disponibile l'intervento III.G del Conto Termico 3.0, che copre fino al 65% della spesa ammissibile, con un tetto di 5.000 €/kWe e un incentivo massimo di 100.000 € per intervento.

I due incentivi, come anche l'Ecobonus, non sono cumulabili sulla stessa spesa: la scelta va quindi valutata caso per caso, in base alla tipologia di combustibile utilizzato e al profilo fiscale dell'azienda.

Anche nel caso della microcogenerazione e piccola cogenerazione, per trarre un vantaggio economico installando un impianto è necessario che l'utenza sia caratterizzata da un fabbisogno contemporaneo e possibilmente costante di elettricità e calore. Infatti se il calore prodotto non è utilizzato viene di fatto sprecato, annullando così il vantaggio della tecnologia in termini di rendimento ed efficienza. Va considerato che mediamente un cogeneratore di piccola taglia produce 1/3 di energia elettrica e 2/3 di calore.

Esempio grafico della produzione di energia tramite trigenerazione

L'energia termica prodotta da un cogeneratore di piccola taglia può essere impiegata per produrre acqua calda sanitaria o per esigenze di riscaldamento. Tenendo conto del corretto dimensionamento dell'impianto per evitare sprechi termici, nel caso di picchi di richiesta di calore può essere installata una caldaia di supporto. Il calore prodotto può anche essere accumulato per essere utilizzato successivamente, tramite serbatoi di acqua calda opportunamente isolati.

Durante i mesi caldi, inoltre, il calore non utilizzato per il riscaldamento può essere sfruttato in un impianto di trigenerazione, che abbina al cogeneratore dei frigoriferi ad assorbimento, producendo energia frigorifera da destinare al raffrescamento degli ambienti.

Pur con complessità minori rispetto a un grande impianto, le variabili in campo sono dunque molte, e anche i piccoli cogeneratori necessitano di un'analisi preliminare che determini le dimensioni corrette per ottimizzare il ritorno economico. È necessario, quindi, affidarsi ad aziende specializzate e a professionisti competenti.