Efficienza Energetica
Esperienze STMicroelectronics
Marzo, 2006
Renato Di Stefano
Energy Manager ST Microelectronics Srl
Renato Di Stefano
Imprese x Innovazione
Dec-15
STMicroelectronics
una società globale
Quinto produttore mondiale di microchip
15 miliardi di dispositivi prodotti in un anno
Circa 10 miliardi di dollari di fatturato
Marzo, 2006
16 centri di produzione dall’Arizona alla Cina
50.000 collaboratori nel mondo, di cui 10.000
in Italia
Renato Di Stefano
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Dec-15
Tutto parte da una
semplice intuizione
Il TQM impone precise responsabilita’ in tema di rispetto
ambientale. I processi industriali che consumano meno
energia e meno materie prime devono essere
necessariamente più competitivi
Nasce nel 1995 il “Decalogo Ambientale”
Marzo, 2006
Il secondo “comandamento” prevede la riduzione
del 5% all’anno del consumo di energia per unità
di prodotto
Renato Di Stefano
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Dec-15
L’iniziativa si sviluppa
in tutta l’azienda
Forte leadership del top management
Creazione di un clima estremamente favorevole
e gratificante
Centinaia di misure di risparmio vengono proposte
e implementate
Marzo, 2006
Gli investimenti relativi si attestano su una media
di $25 milioni all’anno
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Dec-15
Lo scenario
i fabbisogni energetici
Il 50% dell’energia é utilizzata
per mantenere il microclima
necessario
alla produzione.
I gruppi frigoriferi
sono gli impianti
piú energivori.
C hille rs
26%
O t he rs
4%
Marzo, 2006
Light ing
2%
CDA
seconda
4%
I consumi variano a
delle condizioni climatiche
esterne.
Renato Di Stefano
M FG
T o o ls
40%
UP W
5%
E xha us t
3%
Imprese x Innovazione
A ir
H a ndling
Unit s
16 %
Dec-15
Esempi di efficienza energetica
il “free-cooling”
In presenza di temperature ambientali sufficientemente basse il carico
termico puó essere trasferito direttamente, attraverso scambiatori di
calore, alle trorri evaporative per essere dissipato nell’ambiente esterno.
In queste condizioni i gruppi frigoriferi possono essere spenti;
ad Agrate questa condizione si verifica tipicamente per 100 giorni in un
Marzo, 2006
anno.
Ad Agrate il risparmio annuale di energia ottenuto con questa tecnica
ammonta a circa $1,000,000/anno, e l’investimento effettuato per
modificare gli impianti si è ripagato in 14 mesi.
Renato Di Stefano
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Dec-15
Altri esempi
Pulizia dei frigoriferi
A Catania (Italia), a Rousset (Francia) ed ad
AngMoKio (Singapore), si é adottato un
sistema automatico di rimozione delle
incrostazioni dai fasci tubieri dei condensatori
dei frigoriferi. Palline di spugna di dimensioni
maggiori dei tubi, iniettate nei condensatori,
muovendosi con il liquido all’interno del
sistema, asportano i depositi dalle pareti
interne.
In questo modo si evita il degrado di
efficienza di scambio termico.
Marzo, 2006
Il risparmio annuo : 6-15 GWh
corrispondente a $600K- $1,500K .
Renato Di Stefano
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Altri esempi
Architettura sostenibile
A Grenoble, la nuova mensa e’ stata dotata di impianti solari
per la produzione dell’acqua calda, impianti fotovoltaici
e scambiatori di calore per riscaldare l’aria entrante
recuperando calorie dall’aria uscente.
Viene cosi’ coperto il 50% del fabbisogno di acqua calda
Marzo, 2006
e il 25% del fabbisogno di energia elettrica.
Risparmio complessivo di 340 MWh all’anno e
di 41K€. all’anno.
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Altri esempi
illuminazione “intelligente”
A Catania, un nuovo fabbricato adibito a laboratori e
uffici, con permanenza del personale prolungata nella sera,
non prevedeva temporizzatori per l’illuminazione interna
E’ stato installato un sistema automatico di spegnimento
delle luci che può essere by-passato, reparto per reparto,
attraverso un pulsante che dà luce per un’ora ogni volta che
viene azionato da chi rimane al lavoro
Marzo, 2006
Risparmio: $55,000/anno e 368 tonnellate in meno di CO2
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Altri esempi
regolazione elettronica della velocità dei motori
La velocità di rotazione di pompe e ventilatori viene
regolata da sistemi elettronici automatici (Inverters) in
funzione del carico.
I consumi si riducono in quanto i motori gireranno quasi
sempre a regime ridotto e riducendosi lo stress dei cicli di
avviamento e arresto dei motori si avranno minori guasti e
manutenzione ridotta
Marzo, 2006
A Catania il risparmio annuale di energia raggiunto con
questa soluzione ammonta a circa $330,000/anno, e
l’investimento effettuato si è ripagato in meno di 31 mesi
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Altri esempi
recupero del calore
Ad Agrate il calore delle attrezzature viene recuperato per
innalzare la temperatura dell’aria satura utilizzata per il
condizionamento delle Camere Bianche (Clean Rooms).
Per effetto di questa soluzione si risparmia calore prodotto
dalle centrali termiche e si raffredda di alcuni gradi centrigadi
l’acqua utilizzata per asportare calore dagli impianti di
produzione diminuendo il carico frigorifero.
Marzo, 2006
Risparmio annuale : $400,000/anno; Pay-back: 1anno
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Programmi in valutazione
ridurre le esigenze
L’attuale regolazione della temperatura delle Clean Rooms è di
22 +/- 0.5 oC.
Valutare la possibilitá di aumentare la temperatura di 1oC senza
impattare le rese e l’operativitá della produzione.
Marzo, 2006
Risparmio annuale possibile : $400,000/anno.
Costo “ZERO”
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I risultati dell’
impegno ambientale
Dal 1995 al 2005 rispettato l’impegno: oltre il 5% di riduzione
all’anno dei consumi energetici per unità di prodotto: oggi, a
parità di complessità, per produrre un microchip la ST utilizza
il 35% di energia in meno rispetto al 1994.
Per l’acqua il risparmio è stato addirittura del 50%.
Marzo, 2006
Ovverosia una centrale da 220 Megawatt in meno nel mondo e
acqua sufficiente per dissetare la popolazione di un paese come
la Germania
Renato Di Stefano
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Dec-15
I vantaggi economici
per l’anno 2006
Risparmiati $130 milioni nella bolletta energetica nel
mondo
Risparmiati $ 26 milioni per il ridotto consumo di
acqua
Marzo, 2006
Risparmiati $ 82 milioni per il ridotto consumo di
materiali chimici
Risparmio totale nell’anno pari a $203 milioni al netto
delle spese per i programmi ambientali
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Dec-15
I vantaggi economici
periodo 1995-2005
Risparmio totale nel periodo pari a $850 milioni
Il 60% circa del totale, pari a $501 milioni, deriva dalla
riduzione dei consumi energetici
Marzo, 2006
Il totale dei costi sostenuti ammonta a $263 milioni
Il beneficio netto per la società è stato pari a $580 milioni
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STMicroelectronics
Un approccio scientifico
+
Un obbligo morale
Marzo, 2006
=
GREEN is BLACK
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