Presentazione di PowerPoint

G eogreen
con le sue aziende
GeoEnergie SpA e Geogreen SpA
si presenta oggi come uno dei più qualificati
fornitori di un sistema integrato di prodotti e di
servizi: dalla fornitura di Energia Elettrica, alla
produzione di Energia Idroelettrica e
Termoelettrica, allo sviluppo di progetti e di
attività specifiche nei settori dei Biocarburanti,
delle Biomasse, dell' Energia Termica, dell'
Energia Solare, del Fotovoltaico, del Gas.
Questo il core business di Geogreen.
Descrizione delle attività di GeoEnergie
rivolte al risparmio energetico ed alla
produzione d’energia elettrica da fonti
rinnovabili
Suggerimenti ed esempi per il risparmio energetico
Risparmio Energetico
Le aree d’interesse ai fini del risparmio energetico sono
sostanzialmente due:
1.
Gli impianti elettrici dentro le unità produttive
2.
I processi tecnologici all’interno degli stabilimenti di
produzione
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
• Spesso gli impianti elettrici negli stabilimenti sono stati progettai
senza tener in considerazione tutti quei fattori che possono
essere oggetto di risparmio, essendo questo concetto entrato di
recente nella mentalità dei progettisti e degli installatori.
• Di conseguenza vi sono diverse aree d’intervento che possono
essere oggetto di modifiche atte a realizzare dei risparmi.
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
• Fattore di potenza (cos φ). Come è noto le società
distributrici penalizzano gli utenti che consumano
energia con fattore di potenza basso; nasce quindi la
necessità di generare potenza reattiva localmente per
migliorare il fattore di potenza complessivo. Ma questa
strategia non basta. E’ noto che molti carichi sono
“distorcenti” cioè assorbono correnti non sinusoidali;
questo fenomeno provoca la circolazione nella rete
elettrica di correnti con frequenza multipla di quella
fondamentale (50 Hz)
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
• Queste armoniche provocano surriscaldamenti, e quindi
usura precoce, dei cavi, dei trasformatori e nelle macchine
rotanti. In quest’ultime provocano anche coppie frenanti che
disturbano il regolare moto rotatorio.
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
Problemi causati da armoniche di corrente:
• Sovraccarico del neutro
• Aumento delle perdite nei trasformatori
• Interventi intempestivi degli interruttori automatici
• Aumento dell’”effetto pelle”
Problemi causati dalle armoniche di tensione:
• Deformazione della tensione
• Disturbi nella coppia sviluppata dai motori
• Guasti delle apparecchiature dovute a fenomeni di
risonanza
• Rumore al passaggio per lo zero
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
• Per tradizione i gruppi rifasatori sono installati vicino al punto di
consegna dell’energia, ma le armoniche circolanti in rete
causano usura ai condensatori del rifasatore e scatti intempestivi
delle protezioni (nonché tutti gli inconvenienti sopra descritti
all’interno della rete di stabilimento)
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
• Soluzione: è necessario rifasare ed eliminare le armoniche vicino
ai punti dove esse sono generate. Questa soluzione può
sembrare costosa ma permette di ridurre le perdite e di “essere
visti” dall’ente distributore come un carico quasi resistivo, in altre
parole l’energia elettrica assorbita e distribuita nella fabbrica è
solo quella reale e le perdite sono minime.
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
• In fase di progettazione di nuovi impianti è necessario
considerare bene il dimensionamento dei cavi e dei
trasformatori tenendo in considerazione le perdite in
particolare quelle nel rame che provocano
surriscaldamenti anomali con conseguente precoce
invecchiamento dei cavi. Va osservato che spesso
sfruttare al massimo cavi e trasformatori per risparmiare
al momento dell’acquisto, può risultare non conveniente
se si guarda ai costi d’esercizio e manutenzione.
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
• Una possibile fonte di risparmio è quella legata ai gruppi di
continuità sia statici che rotanti.
• I gruppi di continuità statici (UPS) hanno un rendimento a
pieno carico di circa il 91%, di conseguenza un 9% viene
dissipato in calore. Con opportuni accorgimenti legati al tipo
d’installazione è possibile in alcuni casi ridurre le perdite a
circa l’1% e quindi realizzare risparmi notevoli se si pensa che
spesso questi gruppi hanno taglie di 500 kVA o superiori e
lavorano tutto l’anno.
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
• I gruppi di continuità rotanti hanno a volte un rendimento
migliore di quelli statici, ma hanno un costo iniziale, a pari
potenza, più elevato di quello dei gruppi statici.
Risparmio energetico ottenuto tramite
miglioramenti nell’impianto elettrico
• Recentemente sono apparsi sul mercato gruppi rotanti,
dove l’accumulo energetico è realizzato con volani nel
vuoto su cuscinetti magnetici, sia con bobine
criogeniche in azoto liquido. Queste apparecchiature
sono già disponibili sul mercato ma costi e benefici
vanno attentamente valutati.
• L’area descritta è di sicuro interesse al fine del
risparmio energetico, ma non è possibile dare regole
generali: ogni caso singolo va attentamente studiato.
Esempio di risparmio relativo alla scelta del
macchinario elettrico
• La Comunità Europea ha emanato delle direttive dove si
invitano tutti gli operatori del settore elettrico ad installare
motori ad alta efficienza, denominati motori in classe A.
• Esempio: motore con potenza nominale Pn = 100 kW,
utilizzato all’80% cioè 80 kW resi all’albero. Per eseguire
calcoli precisi è necessario rilevare dalle curve lo specifico
rendimento del motore a quel carico.
• Supponiamo che sia 94%
• Un motore equivalente, con la stessa percentuale
d’utilizzazione ha un rendimento del 96%.
Esempio di risparmio relativo alla scelta del
macchinario elettrico
•
•
•
•
•
•
•
Nel primo caso la potenza assorbita dalla rete è: 80/0.94 =
85.1 kW Pertanto le perdite sono 5.1 kW
Nel secondo caso la potenza assorbita dalla rete è: 80/0.96 =
83.34 kW. Pertanto le perdite sono: 3.34 kW.
C’è una differenza di 5.1 – 3.34 = 1.76 kW
Supponiamo che il motore giri a regime costante per 24h per
11 mesi all’anno, cioè per 7920 h/anno
I kwh risparmiati sono: 1.76 x 7920 = 13.939 kwh.
Se il costo è 0.12 €/kwh, il risparmio totale è di 1.672 €.
Il motore si ripaga in meno di due anni.
Esempio di risparmio relativo all’uso di ups
Rete
• Gli ups statici VFI (voltage,
frequency indipendent) hanno il
seguente schema a blocchi:
Linea di riserva
Raddrizzatore
Batterie
Inverter
Osservatore
di rete
Normalmente la potenza segue
la freccia rossa, solo in casi
d’emergenza segue la linea
azzurra.
E’ possibile lavorare al contrario
e migliorare il rendimento.
Interr.Statico
Va valutato se il carico è adatto
al secondo tipo di
funzionamento!
Esempio di risparmio relativo all’uso di ups
• Un UPS da 400 kVA nominali con cosφ = 0,8 è capace
d’erogare 320 kw. Supponiamo d’utilizzarlo al 70%. Il
rendimento è del 91%. Le perdite sono: 22,15 kw.
• Se uso la linea di riserva, ricordando che lo statico ha un
rendimento del 99% e che l’ups a vuoto ha il 3% di perdite
(riferite questa volta alla potenza nominale) si hanno in totale le
perdite di:11,86 kw.
• Supponendo di funzionare per 7.920 h/anno , in un anno si
risparmiano 7.920x10,29 = 81.497kwh pari a:
81.497 x 0,12 = 9.780 €/anno.
Esempio di risparmio relativo all’uso di ups
• Quanto sopra descritto presuppone che, alla mancanza rete, il
commutatore statico commuti su inverter in meno di 5 ms e
che tale tempo sia sufficientemente breve da non avere
conseguenze sui carichi alimentati.
• La soluzione proposta ha anche il difetto di lasciar passare
anche le eventuali perturbazioni di rete; alcuni ups però hanno
a bordo un SW che valuta la qualità delle rete d’alimentazione
e sceglie da quale parte i carichi debbano essere alimentati.
• E’ possibile scegliere anche una soluzione che prevede l’uso di
UPS rotanti.
Esempio di risparmio relativo all’uso di ups
• Esempio: in una fabbrica vi sono 5 UPS statici VFI (on line) da
400 kva e cosφ = 0.8 ciascuno, utilizzati per 280 kw. Il
rendimento in queste condizioni è: η = 90%, di conseguenza la
potenza assorbita dalla rete è pari a 280/0,9 = 311,1 kw e le
perdite sono 31,1 kw.
• Per tutti gli ups le perdite ammontano a 155,5 kw.
• Se si ha la possibilità di alimentare i carichi sensibili da un
unico punto si può installare un gruppo rotante da 2.000 kVA
con cosφ = 0,8. Con le stesse condizioni di carico il
rendimento è più elevato probabilmente vicino al 96%
Esempio di risparmio relativo all’uso di ups
• Le perdite sono: (280x5/0,96) – (280x5) = 58,3 kw
• Il risparmio totale è quindi:
(155,5 – 58,3) x 7.920 x 0,12 = 92.380 €/anno
• Per avere un’idea precisa del tempo di rientro del
capitale investito oltre al costo dell’ups rotante vanno
tenuti in considerazione i costi d’installazione e del
cambio dei collegamenti.
• In generale in due o tre anni l’investimento viene
ripagato.
I processi tecnologici all’interno
delle unità produttive
•
I risparmi energetici legati ai processi produttivi
sono di grande entità ma va da sé che in questi
casi è necessario agire di comune accordo con i
tecnologi dei processi ed ogni situazione
rappresenta un caso singolo.
I processi tecnologici all’interno
delle unità produttive
•
Alcune macro-aree dove è possibile risparmiare (gli
esempi sono molto legati alla produzione di fibre
sintetiche),sono:
1.
2.
3.
4.
La polimerizzazione
L’estrusione
La generazione e distribuzione dell’aria di raffreddamento
La generazione e la distribuzione dell’aria d’aspirazione
fibre
I processi tecnologici all’interno
delle unità produttive
•
Aree di risparmio valide per molte unità
produttive (non necessariamente legate alla fibre
chimiche), sono:
1.
Il sistema di condizionamento reparti ed uffici
Il sistema d’illuminazione reparti ed uffici
La messa in opera d’azionamenti a velocità variabile
al posto di motori a velocità fissa + valvole di
regolazione flusso.
2.
3.
I processi tecnologici all’interno
delle unità produttive
• Polimerizzazione. Questo tipo di processo è conosciuto bene
solo dai tecnologi e per osservarlo da un punto di vista
energetico per individuare i possibili punti di risparmio,è
necessario procedere nel modo seguente: formare un team di
due o tre persone (esperti di processo, esperti di risparmio) che
per un paio di settimane lavorino sul posto e descrivano il
processo soprattutto dal punto di vista energetico, prendendo
nota di tutte le grandezze fisiche in gioco e di come vengono
trattate. Solo così è possibile arrivare all’individuazione delle
aree di risparmio.
I processi tecnologici all’interno
delle unità produttive
• Estrusione. Quest’area di processo può essere oggetto di
risparmio energetico, a seconda dell’età di costruzione
dell’impianto. Infatti negli impianti di non recentissima
costruzione le tubazioni che portano il polimero alle pompe di
dosaggio sono spesso lunghi e mal coibentati; di conseguenza
riducendo i percorsi dei tubi, ed isolandoli termicamente in modo
efficiente, si possono ridurre le perdite. Se si rifanno in parte gli
impianti è possibile che estrusori più efficienti possano
processare molto più polimero utilizzando motori più piccoli. La
tipologia del motore (in classe A) permette inoltre alti rendimenti.
I processi tecnologici all’interno
delle unità produttive
• Aria di raffreddamento. I sistemi di trattamento aria
variano da stabilimento a stabilimento, ma spostando la
posizione delle prese dell’aria è spesso possibile ottenere
notevoli risparmi nel far raggiungere all’aria i valori di
temperatura ed umidità necessari al processo.
I processi tecnologici all’interno
delle unità produttive
• Rete dell’aria utilizzata nei reparti. E’ stato più volte
osservato che, calibrando la pressione dell’aria che
viene utilizzata per esempio nel processo d’aspirazione
fibre, si possono raggiungere notevoli risparmi.
Purtroppo in questo caso si urta contro il normale modo
d’operare degli addetti ai lavori, che per un malinteso
senso d’efficienza, tendono ad usare aria con valori di
pressione inutilmente elevati. E’ poi possibile con l’uso di
inverter per comandare i motori elettrici dei compressori
e/o con l’utilizzo di logiche d’inserzione motori,
raggiungere ulteriori risparmi energetici.
I processi tecnologici all’interno
delle unità produttive
• Per quanto riguarda i sistemi di climatizzazione dei
reparti e degli uffici, è interessante l’utilizzo delle
“pompe di calore”. In generale nei sistemi di
condizionamento si usano le macchine dette UTA
(unità trattamento aria) che non hanno alto
rendimento. Se lo stabilimento ha nei pressi una falda
acquifera si può utilizzare quest’ultima come sorgente
di raffrescamento/riscaldamento e la pompa di calore
trasferisce il freddo od il caldo nell’ambiente che si
vuol condizionare utilizzando poca energia elettrica.
I processi tecnologici all’interno
delle unità produttive
• Invece dell’acqua di falda si può utilizzare il terreno; a seconda
dei casi, con una perforazione verticale di circa 100 m si ottiene
lo stesso effetto raggiunto con l’utilizzo dell’acqua i falda.
• Illuminazione reparti ed uffici. Utilizzando lampade ad alta
efficienza energetica, e con spettro luminoso mirato al sito da
illuminare, si ottengono risparmi energetici notevoli; questo tipo
d’intervento è inserito nel sistema dei Titoli d’Efficienza
Energetica e le procedure per ottenere i TEE sono in questo
caso semplici.(vedi la descrizione seguente dei meccanismi
legati ai TEE).
Alcune considerazioni riguardanti
il risparmio energetico ed i TEE
(Titoli d’Efficienza Energetica)
• Nel 2006 sono stati introdotti dei meccanismi che premiano il
risparmio energetico.
• In pratica, a fronte di interventi definiti dall’AEEG, è possibile
chiedere all’AEEG un riconoscimento ufficiale dei risparmi
stessi.
• AEEG, con certe regole, approva la quantizzazione dei
risparmi che le ESCO (Energy Saving Company) presentano
in nome delle ditte che hanno eseguito le modifiche e
stimolano il Gestore del Mercato Elettrico ad emettere dei TEE
a favore della ESCO che li richiede.
Alcune considerazioni riguardanti
il risparmio energetico ed i TEE
(Titoli d’Efficienza Energetica)
• I TEE sono negoziabili con le ditte produttrici d’energia oppure
possono essere messi nella Borsa dei TEE.
• Il meccanismo dei TEE è relativamente recente e l’AEEG è
attrezzata alla valutazione di casi semplici come la sostituzione
di lampade od installazione d’inverter o motori in classe A,
mentre a parere di molti, non si è ancora attrezzata bene per la
valutazione di risparmi ottenuti modificando processi
complessi.
• Si spera che in un prossimo futuro le cose cambino in meglio.
Produzione d’energia mediante
fonti rinnovabili
• GeoEnergie si è attrezzata per :
9 Progettare, bandire gare tra fornitori, seguire le eventuali
installazioni, collaudare impianti di generazione fotovoltaica.
9 Per raggiungere questi obbiettivi gli incaricati di GeoEnergie
hanno atteso a diversi seminari specialistici, hanno studiato le
Norme CEI relative agli impianti fotovoltaici e si sono fatti un
quadro ben chiaro dei componenti necessari a realizzare gli
stessi.(fornitori, prezzi,qualità componenti, tempi di
consegna).
Produzione d’energia mediante
fonti rinnovabili
•
Il “modello di business” che GeoEnergie intende sviluppare
è il seguente:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Individuare i Clienti che sono intenzionati a realizzare impianti FV
Presentarsi come consulenti del Cliente
Sviluppare l’ingegneria di base
Individuare i sub fornitori di componenti
Aiutare il Cliente nelle trattative commerciali
Seguire i lavori d’installazione affinché vengano realizzate le
opere a Norma
Collaudare l’impianto
Interfacciarsi con l’Ente distributore d’energia, con GSE e con gli
enti pubblici.
7.
8.
Produzione d’energia mediante
fonti rinnovabili
•
GeoEnergie non guarda ai soli impianti FV per quanto
riguarda la produzione “virtuosa” d’Energia, ma è anche
interessata ai seguenti settori:
1.
Applicazione di pompe di calore per
raffrescamento/riscaldamento d’ambienti, utilizzanti acque i
falda o terreno in profondità.
Applicazione del “solare termico” per il riscaldamento acqua.
Applicazione di gruppi co-generatori funzionanti a combustibili
rinnovabili (bio-diesel, etanolo ecc).
Applicazione di celle a combustibile
2.
3.
4.
Conclusione
• Alcune tecnologie descritte, in special modo quelle riguardanti gli
impianti elettrici,i gruppi di continuità, gli impianti di generazione
FV ed il solare termico, sono per GeoEnergie campi di
conoscenze ormai “mature”.
• Altre tecnologie innovative sono ovviamente meno usuali ma , se
nasce un caso concreto, possono essere studiate fino a dar
luogo ad installazioni innovative.