Impianti di cogenerazione / trigenerazione

Impianti Cogenerazione/Trigenerazione

Cos’è la cogenerazione?

La cogenerazione è il processo combinato di produzione di energia elettrica e calore. Generalmente, solo il 40% dell’energia che si libera dalla combustione nei motori viene trasformata in elettricità. La restante parte, ben il 60%, si traduce in calore, ma tale energia termica viene dispersa nell’ambiente senza produrre alcun beneficio.

Il processo di cogenerazione ha proprio lo scopo di recuperare l’energia termica indotta dalla combustione, producendo sia elettricità che calore. In questo modo la potenzialità dell’impianto viene sfruttata fino ad oltre il 90%.

Di conseguenza, a parità di combustibile consumato, il totale dell’energia fornita in un processo di cogenerazione è più che raddoppiata rispetto a quanto accade con un tradizionale impianto di generazione elettrica, con evidenti vantaggi sia a livello economico che sotto il profilo ecologico, dato che si riducono notevolmente le emissioni di CO2 e di inquinanti.

Inoltre, sfruttando un impianto di cogenerazione per esigenze di autoconsumo si minimizzano le dispersioni di energia elettrica che, inevitabilmente, si verificano durante il trasporto lungo la rete di distribuzione nazionale. Tale aspetto si associa ai concetti di micro cogenerazione e localizzazione: con il primo si indicano impianti di cogenerazione sotto i 50 kW destinati, quindi, alle necessità – relativamente limitate – di un’unica struttura (piccole e medie imprese, case di cura, ospedali, comunità…), con il secondo si indica la prossimità dell’impianto alla struttura di riferimento proprio allo scopo di ridurre le perdite dovute al trasporto.

La cogenerazione, poi, ha aperto la strada alla trigenerazione, ovvero al processo che produce elettricità ed energia termica, sia sotto forma di calore che di acqua refrigerata utile per il condizionamento o per i processi industriali che necessitano di basse temperature. In questo modo, è possibile, ad esempio, gestire la temperatura degli ambienti di un luogo pubblico a seconda delle stagioni e delle condizioni climatiche esterne, raffreddando d’estate e riscaldando d’inverno.

Quali sono i vantaggi della cogenerazione?

Negli ultimi anni, il Parlamento Europeo ha riconosciuto la validità della cogenerazione ai fini del raggiungimento degli obiettivi del Protocollo di Kyoto e ha emanato delle normative che promuovono la progressiva diffusione di questo processo.

Tali interventi, recepiti dai governi nazionali, hanno fatto della cogenerazione un’opportunità di investimento economico particolarmente interessante per gli enti, sia pubblici che privati. Di seguito, vengono illustrati in dettaglio i vantaggi cui la cogenerazione dà diritto. È necessaria però una premessa: gli impianti di cogenerazione possono essere alimentati da fonti rinnovabili o da fonti non rinnovabili. In entrambi i casi si hanno importanti forme di incentivazione ma di tipologia differente.

Gli incentivi agli impianti di cogenerazione alimentati da fonti rinnovabili (biogas, biomassa liquida o solida, ecc.) sono regolamentati dal D.M. 6 luglio 2012. Il decreto attribuisce una tariffa onnicomprensiva fissa per 20 anni, il cui importo è variabile in funzione del tipo di fonte rinnovabile utilizzata, della potenza dell’impianto e del grado di efficienza del sistema (CAR, recupero azoto, ecc.). L’impianto verrà dimensionato in funzione della biomassa a disposizione e verrà utilizzato il calore prodotto dall’impianto per autoconsumo. Questi impianti valorizzano a pieno i sottoprodotti di aziende agricole, aziende alimentari, depuratori, discariche, ecc.

Gli incentivi agli impianti di cogenerazione alimentati da fonti non rinnovabili (metano, GPL, ecc.) sono regolamentati dai decreti DM 4 agosto 2011 e DM 5 settembre 2011. In sostanza viene premiata l’efficienza della cogenerazione rispetto ai sistemi di produzione di energia separati. In questo caso l’impianto viene dimensionato per l’autoconsumo dell’energia. L’utilizzo di questa tecnologia consentirà al produttore di avere risparmi sui costi di gestione aziendale e una riduzione di emissioni di inquinanti e CO2 in atmosfera.

 

È importante sottolineare che tutti gli impianti progettati e realizzati dalla GLOGAL TECHNOLOGIES S.R.L.  rientrano nei parametri di cogenerazione ad alto rendimento (CAR), sono perciò già predisposti al conseguimento dei benefici economici previsti per legge

Incentivi fiscali e vantaggi della cogenerazione

Gli impianti di cogenerazione ad alto rendimento godono di alcuni interessanti incentivi.
In particolare godono dei seguenti vantaggi:

  • Priorità nel dispacciamento dell’energia elettrica immessa in rete.
  • Esenzione dall’obbligo di acquisto dei Certificati Verdi: i Certificati Verdi sono titoli annuali emessi dal GSE (il Gestore dei servizi energetici) che attestano che una determinata quantità di energia è stata prodotta a partire da fonti rinnovabili. La legge obbliga i produttori/importatori a derivare parte della loro produzione proprio dalle fonti rinnovabili o, in alternativa, ad acquistarne in pari quantità da altri produttori sotto forma di certificati verdi. In considerazione della sua portata ecologica, i legislatori hanno esonerato i titolari di impianti di cogenerazione dall’acquisto dei certificati verdi. Gli impianti di cogenerazione che utilizzano fonti rinnovabili (quali biogas, olio vegetale, syngas, ecc.) godono, inoltre, di un vantaggio ulteriore: come determinato dal DM 6 luglio 2012, gli impianti alimentati da fonti rinnovabili possono usufruire di una tariffa onnicomprensiva fissa per la durata di 20 anni. Sono maggiormente premiati gli impianti di piccola taglia (< 100, 200 e 300 kWe) che utilizzino prodotti di scarto. È inoltre premiato l’utilizzo di tecnologie innovative come la CAR, il recupero dell’azoto e l’utilizzo di sistemi di abbattimento degli inquinanti particolarmente performanti.
  • Defiscalizzazione del combustibile utilizzato. Viene applicata l’accisa ridotta per produzione di energia elettrica alla totalità del combustibile utilizzato per alimentare il gruppo.
  • Scambio sul posto (per gli impianti di potenza fino a 200kW): tradizionalmente, il valore dell’energia venduta alla rete è di circa 0,08 €/kWh, mentre quella prelevata costa circa 0,15 €/kWh. È evidente che il singolo produttore si trova in una posizione di svantaggio rispetto al gestore della rete pubblica, perché, nel caso in cui necessiti di ulteriore energia rispetto a quella autoprodotta, egli dovrà sborsare più di quanto avrà guadagnato con la vendita della stessa. Lo scambio sul posto aggira questo ostacolo consentendo di calcolare la differenza tra energia venduta e energia acquistata con un unico conguaglio a fine anno: in questo modo, sarà più facile, per il produttore di energia, riuscire a valorizzare la vendita della propria produzione rispetto a quanto accadrebbe se il calcolo fosse fatto su base oraria, come avviene tradizionalmente. Infatti, con lo scambio sul posto la rete viene usata come un ipotetico “serbatoio” in cui immettere la corrente prodotta in eccesso allo scopo di riutilizzarla in un successivo momento secondo le necessità, senza che sia obbligatorio acquistarla immediatamente. Sarà il conguaglio di fine anno a stabilire quali siano gli effettivi crediti maturati nel rapporto di compravendita tra impianto di cogenerazione e rete;
  • Conseguimento di “CERTIFICATI BIANCHI” o “TEE”, cioè “Titoli di efficienza energetica”. l contrario dei certificati verdi, che rappresentano una data quantità di energia elettrica prodotta da fonte rinnovabile, il certificato bianco sta ad indicare quante tonnellate di petrolio (TEP) sono state risparmiate grazie a determinati interventi tesi a rendere più efficiente il processo di produzione di energia. Lo Stato italiano obbliga i produttori di energia a conseguire un certo numero di certificati bianchi o, in alternativa, ad acquistarli. Agli impianti di cogenerazione ad alto rendimento viene riconosciuta l’assegnazione di certificati bianchi.

Produrre energia come forma di investimento

Gli incentivi fiscali che vengono concessi per legge agli impianti di cogenerazione rappresentano una fruttuosa forma di investimento.

Chiariamo con due esempi.

Cogenerazione da fonte rinnovabile:

Immaginiamo che un’azienda agricola decida di installare un impianto di cogenerazione da fonte rinnovabile, dotato di cogenerazione ad alto rendimento e recupero dell’azoto per produrre fertilizzanti, che utilizza biogas da sottoprodotti vegetali e liquame animale come combustibile. Scegliendo la modalità della tariffa onnicomprensiva, lo Stato corrisponderà al gestore dell’impianto 0,266 € ogni kWh di energia prodotta per 20 anni. Ipotizzando che l’impianto sia da 100 kWh (taglia ottimale per evitare l’iscrizione al registro) e che funzioni per 8500 ore all’anno su 8760 disponibili, il gestore fatturerà circa 226.000 €/anno. Un importo che consente di ammortizzare il costo dell’impianto e le relative spese di manutenzione in brevissimo tempo, considerando poi che l’incentivazione avrà una durata fissata di 20 anni. Tale considerazione non tiene conto dell’eventualità di sfruttare direttamente, per le proprie necessità, il calore prodotto dalla cogenerazione, con un risparmio di consumi che, nel caso specifico, considerando una potenza termica utile di 138 kWt permetterebbe di risparmiare circa 14 m3/h di metano, che ipotizzando un costo dello stesso di 0,4 €/m3 corrisponde ad un ulteriore risparmio di € 47.600.

Cogenerazione da fonte non rinnovabile:

Esaminiamo il caso di un’azienda che necessiti di acqua calda di processo o di un centro sportivo con una o più piscine da riscaldare. In questo caso, grazie ad un’analisi energetica ed economica di dettaglio eseguita direttamente dal personale MTM ENERGIA, verrà identificato l’impianto adatto e verranno fatte diverse simulazioni di funzionamento per ottimizzarne l’efficienza.

Installando un impianto di cogenerazione a metano, si avrà un risparmio energetico variabile tra il 15 e il 40 % rispetto alla produzione separata. Tradotto in termini economici significa che, nel caso di funzionamento di un gruppo in grado di produrre 400 kWe e 460 kWt sotto forma di acqua calda per circa 6.000 h/anno, si avrà un risparmio di circa 150.000 €/anno senza considerare le varie forme di incentivazione previste. Investire nella cogenerazione a gas naturale significa ridurre i costi aziendali e aiutare l’ambiente semplicemente migliorando l’efficienza degli impianti e senza dipendere dagli incentivi statali. In questo caso le varie forme di incentivazione sono infatti un contorno gradito ma non fondamentale.

Tali cifre evidenziano come la cogenerazione rappresenti un’ottima forma di investimento, soprattutto per le aziende la cui spesa energetica segna una delle voci più pesanti in bilancio. In particolare, la cogenerazione è indicata per le aziende alimentari, tessili, cartarie, agricole, chimiche, metalmeccaniche, edili e, in generale, per tutti i settori industriali che, per le loro determinate caratteristiche, necessitano di notevoli quantità di energia elettrica e termica (sia calda che fredda).

La cogenerazione (così come la trigenerazione) è indicata anche in ambito civile per gli ospedali, le case di cura, le piscine, gli aeroporti e, in generale, in tutti i luoghi pubblici in cui è essenziale dotarsi di un gruppo elettrogeno ed è necessario condizionare termicamente gli ambienti.

Un altro ambito particolarmente adatto alla cogenerazione è quello dei rifiuti e delle acque reflue, da cui si produce naturalmente il biogas necessario alla combustione del motore per la produzione di energia. Attraverso gli impianti di microcogenerazione, tali tecnologie offrono un’interessante proposta di risparmio energetico anche per i privati e le piccole e medie imprese.

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