GAL MERIDAUNIA
ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI
16 - 17 GENNAIO 2013
In collaborazione con
MUNDUS ENERGISAVE
MUNDUS ENERGISAVE
• Promotore tecnologie ed impianti di cogenerazione a fonte rinnovabile
• Rappresentante x mercato Italiano della società Biomass Power LTD
• Produttore impianti di cogenerazione a fonti rinnovabili e RSU
• Promotore tecnologia ed impianti di cogenerazione ORC
• Agente x mercato Italiano della società GE - GENERAL ELECTRIC
• Specialisti in automazione industriale
A) LE FONTI RINNOVABILI
B) LA POLLINA : OPPORTUNITA’
LE FONTI RINNOVABILI
Vengono definite FER, cioè Fonti di Energia Rinnovabile, secondo il D.
Lgs. n. 387 del 2003 “…..la fonte eolica, solare, geotermica, del moto
ondoso, mare-motrice e idraulica. Sono altresì considerate fonti
rinnovabili le biomasse, i gas di discarica, i gas residuati dai processi di
depurazione ed il biogas. etc. etc. “
I materiali in cui siamo tutti interessati sono : LE BIOMASSE
Biomassa è un termine che riunisce una gran parte dei materiali, di
natura estremamente eterogenea, ma si può dire che è biomassa
tutto ciò che è a matrice organica, con esclusione ovviamente delle
sostanza di derivazione fossile. La biomassa è la forma più
sofisticata di accumulo dell’energia solare. Essa infatti consente
alle piante di convertire CO2 atmosferica in materia organica,
tramite il processo della fotosintesi, durante la loro crescita.
LE BIOMASSE
•
Le biomasse sono combustibili definiti a CO2 neutro perché si
considera che, durante il loro ciclo di vita le piante hanno contribuito
alla purificazione dell’aria assorbendo CO2 e quindi, il loro bilancio è
zero.

Il risparmio di CO2 emessa per impianto, paragonata con la produzione
di pari energia utilizzando combustibili fossili. Ad esempio, un impianto
da 200 KWe genera un risparmio di emissioni di circa 1.200 tonnellate
/ anno !!
• Le biomasse utilizzabili direttamente come combustibili ai fini
energetici possono essere costituite da una vasta gamma di materiali
reperibili e presenti nelle comuni attività agricole, oltre a piante
espressamente coltivate per lo scopo, definite “colture energetiche”.
• Le biomasse trasformabili efficientemente in energia sono tutti i prodotti
ed i residui cellulosici e legnosi in cui il rapporto C/N abbia valori
superiori a 30 ed il contenuto di umidità non superi il 30%.
Combustibili base biomassa
Le più importanti tipologie di biomassa utilizzabile negli impianti, come riportato nella
tabella 1.A Punto 2 e 3 del decreto sono :
2. Sottoprodotti provenienti da attività agricola, di allevamento, dalla gestione
del verde e da attività forestale
• effluenti zootecnici
• paglia
• pula
• stocchi
• fieni e trucioli da lettiera
• residui di campo delle aziende agricole
• sottoprodotti derivati dall’espianto
• sottoprodotti derivanti dalla lavorazione dei prodotti forestali
• sottoprodotti derivati dalla gestione del bosco
• potature, ramaglie e residui della gestione del verde pubblico e privato
3. Sottoprodotti provenienti da attività alimentari ed agroindustriali
• sottoprodotti della trasformazione del pomodoro (buccette, bacche fuori misura)
• sottoprodotti della trasformazione delle olive (sanse, acque vegetazione, etc.)
• sottoprodotti della lavorazione dell’uva (vinacce, raspi, etc.)
• etc. etc. etc.
LA POLLINA
Come visto nelle slide precedenti, anche la pollina viene classificata come
“biomassa” utilizzabile per gli impianti a fonti rinnovabili.
La pollina, una volta trattata, è caratterizzata da un buon potere calorifico
(valutabile mediamente in 2.500 kcal/kg) e costituisce un materiale
energeticamente valorizzabile, mediante processo di conversione
termochimica : grazie all’azione del calore, si innescano delle reazioni
chimiche che trasformano la materia in energia.
Quindi :
LA POLLINA E’ OGGI UN PROBLEMA CHE
PUO’ DIVENTARE UNA OPPORTUNITA’
QUADRO NORMATIVO POLLINA
Riassunto dei riferimenti normativi relativi alla pollina
Il testo fondamentale in tema di energia da fonti rinnovabili è il D. Lgs. 387 del 29/12/2003 che
contiene disposizioni per l’incentivazione all’uso delle stesse imponendo obiettivi nazionali in merito.
L’art. 5 si occupa nello specifico di valorizzazione energetica delle biomasse e del biogas e l’art. 12
dispone che gli impianti alimentati ad energia rinnovabile sono soggetti ad Autorizzazione Unica di
emanazione della Regione o provincia delegata. Le opere sono da considerarsi di pubblica utilità,
indifferibili ed urgenti. Resta salva la competenza dei VV.FF. sulle procedure di prevenzione incendi.
Viene stabilito il tempo massimo di 90 giorni per la conclusione del procedimento al netto dei tempi
dell’eventuale procedura di VIA o assoggettabilità. La tabella allegata al decreto (introdotta dalla
finanziaria 2007, Legge 244 del 24/12/2007) indica le soglie di impianto sotto le quali si esula dal
procedimento di autorizzazione unica e si rientra nel campo della procedura semplificata con
Denuncia di Inizio Attività. Il comma 7 dell’art. 12 del 387/2003 prevede espressamente che gli
impianti da fonti rinnovabili possono essere ubicati anche in zone agricole. Il D. Lgs. 387/2003 è
stato modificato dalla Legge 99 del 23/7/2009 e dal D. Lgs. 28 del 3/3/2011.
Il provvedimento applicativo del D. Lgs. 387/2003 è il DM 10/9/2010 che contiene in allegato le linee
guida per l’autorizzazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili, nonché le linee guida tecniche
per gli impianti stessi. Le parti più rilevanti dell’Allegato sono la seconda e la terza che definiscono il
regime giuridico delle autorizzazioni e disciplinano il procedimento unico. In particolare vengono
meglio precisati gli interventi soggetti ad autorizzazione unica, quelli soggetti a DIA e quelli a sola
comunicazione. Vengono anche definiti i contenuti minimi dell’istanza per l’autorizzazione unica.
Inoltre è descritto l’iter di svolgimento del procedimento con la scansione temporale delle varie fasi
ed i contenuti dell’autorizzazione unica. Di assoluto rilievo è l’Allegato 1 che contiene l’elenco
indicativo degli atti di assenso che confluiscono nel procedimento unico.
QUADRO NORMATIVO POLLINA
I punti essenziali quindi sono :
• Gli impianti alimentati ad energia rinnovabile sono soggetti ad
Autorizzazione Unica di emanazione della Regione o provincia
delegata.
• Viene stabilito il tempo massimo di 90 giorni per la conclusione
del procedimento al netto dei tempi dell’eventuale procedura di
VIA o assoggettabilità.
• Le soglie di impianto sotto le quali si esula dal procedimento di
autorizzazione unica e si rientra nel campo della procedura
semplificata con Denuncia di Inizio Attività, presso il Comune
dove è ubicato l’impianto :
Impianti fino a 200 kWe equivalente a 1 MWt
• impianti da fonti rinnovabili possono essere ubicati anche in
zone agricole.
IMPIANTI A POLLINA
Quantitativi pollina necessari per alimentare un impianto :
- 200 kWe = 1 MWt = circa 348 Kg/h = 2.800 t/anno
- 300 kWe = 2 MWt = circa 770 Kg/h = 6.160 t/anno
Il peso è considerato relativo ad un PCI di 10,35 MJ/Kg equivalenti a
2.470 kcal/Kg ed una umidità di circa il 35%.
Secondo un quadro approssimativo, queste quantità sono riferibili ad
allevamenti con i seguenti capi :
Metri quadri
allevamento
Capi
(polli)
Capi
(tacchini)
Tonn./anno
1.000
12.000
2.800
270
3.000
36.000
8.400
810
5.000
60.000
14.000
1.350
10.000
120.000
28.000
2.700
20.000
240.000
56.000
5.400
IMPIANTI A BIOMASSE
Quantitativi biomassa legnosa o equivalente necessari per alimentare un
impianto :
- 200 kWe = 1 MWt = circa 257 Kg/h = 2.056 t/anno
- 300 kWe = 2 MWt = circa 515 Kg/h = 4.120 t/anno
Il peso è considerato relativo ad un PCI di 14 MJ/Kg equivalente a 3.343
kcal/Kg ed una umidità di circa il 35%.
conversione energetica BIOMASSE
ASPETTI TECNICI
conversione energetica BIOMASSE
Le tecnologie attualmente disponibili per questa tipologia di conversione
energetica sono schematizzate di seguito e comprendono :
•
•
•
•
Combustione diretta;
Gassificazione;
Pirolisi;
Carbonizzazione.
SCHEMA DI FLUSSO DELL’IMPIANTO
CARATTERISTICHE TECNICHE IMPIANTO
La fornitura comprende :
A - PARTE TERMICA
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Sistema di carico combustibile molto flessibile
Meccanismo per alimentazione combustibile robusto e affidabile
Combustore a griglia mobile, a doppia camera
Camera Primaria di gassificazione e Camera Secondaria
Sistema espulsione automatica ceneri
Generatore di vapore a 30 bar
Sistema trattamento fumi, con ciclone e filtro a maniche, completo
di accessori
Sistema iniezione calce, controllata da PLC centralizzato
Camino ( altezza in funzione di stabili circostanti )
Sistema centralizzato per il controllo del sistema completo
Tubazioni di collegamento fra le unità
CARATTERISTICHE TECNICHE IMPIANTO
La fornitura comprende :
B - PARTE COGENERATIVA
•
•
•
•
Turbina a vapore da 60 kWe (120 kWe – Combi 300 Plus)
Gruppo ORC General Electric Mod. WHG 125/140
Torre evaporativa
Sistema centralizzato per il controllo del sistema completo
MUNDUS ENERGISAVE
SCHEMA INDICATIVO IMPIANTO 200 KWe
CARATTERISTICHE TECNICHE IMPIANTO
Caratteristiche di Progetto Impianto
200 kWe
Capacità di Combustione
0,995 MW
Generazione di vapore
1,6 Kg/h – 24 bar
Generazione En. Elettrica
200 kWe ai morsetti del generatore
En. Elettrica Netta (esportabile)
166 kWe netta
( - 17% di autoconsumo da normativa)
Voltaggio di Generazione
400 V - 50 Hz
Temperatura Ambiente
15 °C
Vuoto Turbine
0,10 bar
Sistema di Condensazione
Torre di condensazione Aria / Acqua
Sistema di Controllo
Sistema PC Supervisore
Sistema Trattamento Emissioni
In osservanza al D Lgs 133 11/05/2005
In osservanza al D Lgs 152 / 2006
SCHEMA INDICATIVO IMPIANTO 300 KWe
CARATTERISTICHE TECNICHE IMPIANTO
Caratteristiche di Progetto Impianto
300 kWe
Capacità di Combustione
2,5 MWt
Generazione di vapore
3.200 Kg/h – 24 bar
Generazione En. Elettrica
300 kWe ai morsetti del generatore
En. Elettrica Netta (esportabile)
249 kWe netta
( - 17% di autoconsumo da normativa)
Voltaggio di Generazione
400 V - 50 Hz
Temperatura Ambiente
15 °C
Vuoto Turbine
0,10 bar
Sistema di Condensazione
Torre di condensazione Aria / Acqua
Sistema di Controllo
Sistema PC Supervisore
Sistema Trattamento Emissioni
In osservanza al D Lgs 133 11/05/2005
In osservanza al D Lgs 152 / 2006
IL GASSIFICATORE - La TECNOLOGIA BPL
La tecnologia che adottiamo è definita “gassificazione assistita”.
I gassificatori, rispetto ai sistemi di termovalorizzazione più tradizionali,
sfruttano la combustione in carenza di ossigeno (condizione substechiometrica) del combustibile in una camera, denominata “camera
primaria”, per produrre un gas combustibile caldo, il cui potere calorifico
deriva, sostanzialmente, dalla presenza di monossido di carbonio;
l’utilizzo energetico del gas combustibile così prodotto, avviene
successivamente in un altra area, denominata “camera secondaria”,
dell’impianto di gassificazione con un sistema che si può considerare
indipendente, viste le totali variazioni di condizioni chimico-fisiche del
combustibile, a questo punto gassoso. Questa particolare
configurazione consente di regolare al meglio le condizioni della
combustione e quindi di ottimizzare il recupero energetico.
SCHEMA GASIFICAZIONE ASSISTITA
INGRESSO ARIA
CAMERIA TERZIARIA
Camera secondaria. Qui avviene il processo di combustione dei gas di
termolisi ottenuti in camerta primaria di gasificazione; viene aggiunta
aria secondaria per innalzare a condizioni stechiometriche il livello di
ossigeno. La temperatura raggiunge i 950 °C
INGRESSO ARIA
CAMERIA SECONDARIA
USCITA GAS CALDI VERSO
LA CALDAIA A PER
PRODUZIONE VAPORE
CAMERA SECONDARIA
carico
Tramoggia
di carico
calibrato
CAMERA PRIMARIA
Coclea di carico
INGRESSO ARIA PRIMARIA
CENERI
Camera primaria. Il combustibile gasifica in condizioni
GRIGLIA
substechiometriche, in atmosfera carente di ossigeno.
LA NOSTRA TECNOLOGIA
Utilizziamo i
sistemi più
avanzati per la
progettazione
Codice FLIC per il
dimensionamento
della griglia per la
maggior resa di
Gassificazione e
combustione
LA NOSTRA TECNOLOGIA
Utilizziamo i
sistemi più
avanzati per la
progettazione
Programma di
simulazione
CFD per i flussi
dei gas nelle
camere di
gassificazione e
combustione
Computerised
Fluid Dynamics
(CFD)
PARTICOLARI IMPIANTO TERMICO
Griglia mobile
Camera Primaria
Aspetto esterno Combustore
Sezione Camera Primaria e Camera Secondaria
GRUPPO COGENERAZIONE PROGECO
SCHEMA DI FLUSSO
GRUPPO COGENERAZIONE ge - PROGECO
L’espansore di vapore sfrutta le ottime prestazioni termodinamiche del vapore a
temperature che vanno dai 150°C in su, poiché sale velocemente di pressione con modesti
aumenti di temperatura, (ad esempio a 150°C ha una pressione di 5 bar, a 200°C di 15 bar e
a 240°C di 30 bar). Espandendo quindi il vapore in questi campi di pressione (>5 bar)
l’espansore produce quantità di energia interessanti facendo passare volumi di vapore
abbastanza contenuti, dotati di alta energia specifica (KJ/Kg). Questo rende l’espansore
stesso compatto ed economico. L’espansore proposto è costituito da una piccola turbina
monostadio ad azione accoppiata ad un generatore a magneti permanenti. L’espansore è
dimensionato per una portata nominale di vapore pari a 1650Kg/h, per l’unità da 200 kWe e
di circa 3.000 Kg/h per l’unità da 300 kWe, che è sufficiente poi al funzionamento di 1 modulo
ORC – GE Clean Cycle posto a valle, per il 200 kWe e di 2 moduli per il 300 kWe.
Dati tecnici dell’espansore di vapore:
Portata vapore nominale Kg/h
1650 [200] e 3.000 [300]
Pressione in ingresso
20 - 24 Bar
Pressione in uscita
5 Bar
Generatore tip
a magneti permanenti con raddrizzatore e inverter
Potenza elettrica resa
60 KWe [200] e 120 kWe [300]
Tensione uscita inverter
380 V 50Hz
Velocità
circa 12000 g/min
Accoppiamento
diretto
Rendimento
6,5%
GRUPPO COGENERAZIONE ge - PROGECO
Al contrario il Ciclo Rankine Organico, grazie alla bassa temperatura di evaporazione del
fluido, è adatto per temperature da 140°C in giù e non necessita del vuoto nel condensatore,
perché a 20°C la tensione di vapore è circa 1,2bar a.
Il ciclo ORC ha poi il grande vantaggio che, grazie alle proprietà termodinamiche dei fluidi
organici, non presenta il rischio di condensazione in turbina, anzi il fluido esce più lontano
dalla curva di saturazione di quando entra. Questo rende possibile l’utilizzo di turbine di
piccole dimensioni ad alta velocità (che è il caso del Clean Cycle 125).
Dati tecnici del gruppo ORC :
Potenza Elettrica nominale lorda prodotta:
Potenza termica necessaria
(in funzione delle condizioni di condensazione)
(Vedi curve di prestazione)
Temperatura sorgente termica necessaria
Temperatura ambiente
Tensione
Distorsione armonica totale
Rumore a 10m
Autoconsumi (17% secondo D.Lgs.)
Rendimento
125 / 140 kW
940÷1000KW
150°C
0 °C ÷ 50 °C
400V 50 Hz
<5%
< 72 dBA
…… KW
13,5%
Considerando che il rendimento lordo dell’espansore è circa 6,5% e quello dell’ORC è
circa il 13,5%, il rendimento lordo del ciclo combinato diventa superiore a 18%.
GRUPPO ORC COGENERAZIONE PROGECO
CONNESSIONE IN RETE NAZIONALE
Impianti fino a 200 kW
La delibera AEEG ARG/elt n. 99/08 disciplina le condizioni tecnico economiche per la
connessione degli impianti di produzione. Per impianti con potenza minore o uguale a 100 kW
è prevista la connessione in bassa tensione.
Se invece la potenza è compresa tra 100 e 200 kW il gestore di rete può scegliere se
connettere l'impianto in media o bassa tensione.
Impianti oltre 200 kW
Per impianti con potenza compresa tra 100 e 6000 kW la connessione avviene in media
tensione. La delibera AEEG ARG/elt n. 99/08 e s.m.i., permette al gestore di connettere alla
rete impianti di produzione ad un livello di tensione inferiore rispetto a quello previsto dalla
loro potenza.
NOTA :
Dal 1° luglio 2012 le nuove domande di connessione e tutte le successive informazioni
necessarie per la gestione dell’iter di connessione dovranno essere inviate esclusivamente
attraverso la procedura on line. Pertanto a partire da tale data non saranno più ammesse
le domande presentate attraverso le procedure tradizionali (i.e. cartacea, pec,
consegna a mano).
LAY-OUT INDICATIVO IMPIANTO 200 KWe
Ogni Cliente ha una sua particolare esigenza per la realizzazione del
progetto, per esempio la possibilità che il potenziale Cliente abbia già
identificato una costruzione o un’area, all’interno della sua azienda, ove
installare l’impianto.
Per questo motivo, le dimensioni dell’area necessaria per l’installazione
sono indicative, e comunque sarà in genere necessario elaborare un layout personalizzato, calato nella realtà del Cliente e del sito prescelto per la
realizzazione dell’impianto.
Le dimensioni di massima si possono considerare le seguenti :
Area chiusa :
Larghezza 20 m
Lunghezza20 m
Altezza (min.) 8 - 9 m
Area esterna (a fianco del capannone) :
Larghezza 6 - 7 m
Lunghezza20 m
(Vedi lay-out indicativo nella pagina seguente)
LAY-OUT INDICATIVO IMPIANTO 200 KWe
LAY-OUT INDICATIVO IMPIANTO 300 KWe
Ogni Cliente ha una sua particolare esigenza per la realizzazione del
progetto, per esempio la possibilità che il potenziale Cliente abbia già
identificato una costruzione o un’area, all’interno della sua azienda, ove
installare l’impianto.
Per questo motivo, le dimensioni dell’area necessaria per l’installazione
sono indicative, e comunque sarà in genere necessario elaborare un layout personalizzato, calato nella realtà del Cliente e del sito prescelto per la
realizzazione dell’impianto.
Le dimensioni di massima si possono considerare le seguenti :
Area chiusa :
Larghezza
Lunghezza
Altezza (min.)
15 m
40 m
8-9m
Area esterna (a fianco del capannone) :
Larghezza
10 m
Lunghezza
20 m
(Vedi lay-out indicativo nella pagina seguente)
LAY-OUT INDICATIVO IMPIANTO 300 KWe
LA MICRO-GENERAZIONE

Il potenziale per lo sviluppo di impianti per
la micro-generazione di energia elettrica
è oggi favorito da un quadro legislativo
favorevole e da un quadro di incentivi
molto interessante.
 Una buona nicchia del mercato è oggi
rappresentata da un sistema di
generazione semplice, economico ed
efficiente, a biomasse, per potenze
dai 100 kWe fino ai 300 / 500 kWe.
Applicazioni
•
•
•
•
•
•
•
Aziende agricole
Centri residenziali
Costruzioni isolate
Industrie lavorazione del legno
Edifici pubblici / Scuole
Centri benessere
Autorità Locali
conversione energetica BIOMASSE
ASPETTI ECONOMICI
Ricavi Potenziali

Ricavo da vendita energia elettrica
alla rete con tariffa incentivata,
secondo nuovo decreto.

Ricavo da vendita energia termica
Oppure economia spese riscaldamento
allevamento o abitazioni.
BENEFICI ECONOMICI
DECRETO RINNOVABILI ELETTRICHE
 Questo Decreto, entrerà in vigore dal 1 Gennaio 2013. I valori degli
incentivi sono applicabili agli impianti alimentati a biomasse e
precisamente “tutti i prodotti di origine biologica di cui alla tabella 1 A,
art. 8 - 4b”.
 Altro punto fondamentale : la durata degli incentivi è estesa a 20 anni.
 Gli incentivi sono riportati nelle tabelle nelle pagine seguenti.
 Vendita di energia termica a edifici circostanti o utilizzo in un processo
produttivo proprio o terzo
BENEFICI ECONOMICI
DECRETO RINNOVABILI ELETTRICHE
IMPIANTI DA 0 A 300 KWe
Tariffa base
CHP
Telerisc.
Emissioni
TOTALE
Senza Cogenerazione
257
0
0
30
287
Cogenerazione
257
10
30
30
327
IMPIANTI DA 300 A 1.000 KWe
Tariffa base
CHP
Telerisc.
Emissioni
TOTALE
Senza Cogenerazione
209
0
0
30
239
Cogenerazione
209
10
30
30
279
BENEFICI ECONOMICI
DECRETO RINNOVABILI ELETTRICHE
IMPIANTI DA 0 A 300 KWe
Tariffa base
CHP
Telerisc.
Emissioni
TOTALE
Senza Cogenerazione
257
0
0
30
287
Cogenerazione
257
10
30
30
327
IMPIANTI DA 300 A 1.000 KWe
Tariffa base
CHP
Telerisc.
Emissioni
TOTALE
Senza Cogenerazione
209
0
0
30
239
Cogenerazione
209
10
30
30
279
Ricavi Potenziali / Economie

Per un impianto da 200
kWe si avrebbe :
Energia Elettrica prodotta (lorda)
Autoconsumo (17% - D.Lgs.)
Energia Elettrica prodotta (netta)
Energia Elettrica prodotta (netta) x anno

=
=
=
=
200 kWe/h
34 kWe/h
166 kWe/h
1.328.000 kWhe/anno
Vendita Energia Elettrica a tariffa omnicomprensiva (minima) :
1.328.000 x 0,287 €/kWh = 381.136,00 €/anno
Ricavi Potenziali / Economie

Per un impianto da 300
kWe si avrebbe :
Energia Elettrica prodotta (lorda)
Autoconsumo (17% - D.Lgs.)
Energia Elettrica prodotta (netta)
Energia Elettrica prodotta (netta) x anno

=
=
=
=
300 kWe/h
51 kWe/h
249 kWe/h
1.992.000 kWhe/anno
Vendita Energia Elettrica a tariffa omnicomprensiva (minima) :
1.992.000 x 0,287 €/kWh = 571.704,00 €/anno
Investimenti IMPIANTI A POLLINA
200 kWe

Per un impianto da

Circa € 1.210.000,00

Per un impianto da

Circa € 1.860.000,00
300 kWe
si avrebbe :
si avrebbe :
Investimenti IMPIANTI A BIOMASSE
200 kWe

Per un impianto da

Circa € 1.110.000,00

Per un impianto da

Circa € 1.760.000,00
300 kWe
si avrebbe :
si avrebbe :
CONTO ECONOMICO - 200 kWe - POLLINA - Pag. 1
CONTO ECONOMICO - 200 kWe - POLLINA - Pag. 2
CONTO ECONOMICO - 300 kWe - POLLINA - Pag. 1
CONTO ECONOMICO - 300 kWe - POLLINA - Pag. 2
GAL MERIDAUNIA
MUNDUS ENERGISAVE
RINGRAZIANO PER L’ATTENZIONE !!
A PRESTO PER GETTARE LE BASI
DEI VOSTRI PROGETTI !!!!