Base tecnica “definizioni, concetti, teoria” Gianluca Fossati EDISON ENERGIA S.p.A.
Base tecnica“definizioni, concetti, teoria”
Gianluca Fossati
EDISON ENERGIA S.p.A.
Definizioni
Il Decreto Legislativo 8/02/2007, n°20 sulla promozione della cogenerazione, prevede un determinato obiettivo: l’individuazione delle misure volte a promuovere a livello nazionale l’uso estensivo della cogenerazione ad alto rendimento per accrescere l’efficienza energetica e per salvaguardare l’ambiente.
Lo stesso decreto fornice anche diverse definizioni:
• Cogenerazione ad alto rendimento: è la produzione combinata di energia elettrica e calore ed eventualmente meccanica che rispetti precisi limiti in termini di risparmio energetico e di produzione minima di energia termica (fino al 2010 restano confermati i valori di IREmin e LTmin stabiliti dalla delibera AEEG 42/02).
• Piccola cogenerazione: unità di cogenerazione con capacità di generazione installata inferiore a 1 MWe.
• Micro-cogenerazione: unità di cogenerazione con capacità di generazione installata inferiore a 50 kWe.
Documenti di riferimento• Direttiva 2004/8/CE sulla promozione della cogenerazione basata su una domanda di
calore utile nel mercato interno dell’energia e che modifica la direttiva 92/42/CE,
febbraio 2004.
• Aspetti normativi per l’installazione di un impianto di microcogenerazione (< 1 MW) –
sintesi della normativa redatta dal GDL sulla micro-cogenerazione, maggio 2005.
• Delibera n. 296/05 – aggiornamento dei parametri di riferimento per il riconoscimento
della produzione combinata di energia elettrica e calore come cogenerazione ai sensi
dell’articolo 3, comma 3.1, della deliberazione dell’AEEG n. 42/02, dicembre 2005.
• Decisione della Commissione che fissa i valori di rendimento di riferimento armonizzati
per la produzione separata di elettricità e di calore in applicazione della direttiva
200478/CE, dicembre 2006.
• Dlgs n.20/07 – attuazione della direttiva 2004/8/CE sulla promozione della
cogenerazione basata su una domanda di calore utile nel mercato interno dell’energia,
nonché modifica della direttiva 92/42/CE, febbraio 2007.
• Atto n. 30/07 - Attuazione del dlgs n. 20/07 in materia di cogenerazione ad alto
rendimento, documento per la consultazione dell’AEEG, luglio 2007.
Documenti di riferimento
Novità in sintesi
• Definizione di cogenerazione ad alto rendimento: il decreto recepisce la
definizione dell’IRE della direttiva 2004/8/CE.
• Regime di sostegno della cogenerazione: il decreto conferma le agevolazioni
previste dalla legge Bersani e prevede una riorganizzazione del sistema di
incentivazione dei CB
• Estensione dello “scambio sul posto” fino ad impianti di 200 kW.
• Semplificazione delle procedure amministrative per impianti di piccola
(< 1 MW) e micro-cogenerazione (< 50 kW).
Atto n° 30/07
Aspetti trattati nel documento
• Definizione di cogenerazione ad alto rendimento
• Condizioni tecnico-economiche del servizio di scambio sul posto
• Condizioni per l’erogazione del servizio di connessione alle reti elettriche
Atto n° 30/07Definizione di cogenerazione ad alto rendimento in vigore fino al 31 dicembre 2010
(delibera n. 42/02):
Definizione di cogenerazione ad alto rendimento in vigore a partire dal 1 gennaio 2011
(direttiva 2004/8/CE come recepita da dlgs n.20/07):
Atto n° 30/07
Impianti di cogenerazione > 300 MW
Impianti di cogenerazione < 1 MW
Definizione di cogenerazione ad alto
rendimento particolarmente efficiente:
Proposta AEEG di ulteriori vantaggi:
Disciplina scambio sul posto per impianti fino a 200 kW, con efficienza particolarmente elevata (Atto n° 30/07)
Condizioni per l’erogazione del servizio di connessione alle reti elettriche
Concetti e teoria: impianto con motore alternativo
trasformatore
energia elettrica perdite
costo en. el. autoprodotta(*) con valorizzazione per rendimento carico termico equivalente pari a 85%
(**) a imposte sul combustibile ridotte
combustibile
scaricofumi
mandata
ritornorecupero dai fumi (450/150 °C)
prodotti della combustione
motore generatore
control panel
acqua di raffreddamento (90/70 °C)
100% 18% 30% 40% 12%
2500 kW 448 kW 750 kW 1000 kW 300 kW
261 Sm3/h 47 Sm3/h 78 Sm3/h
55 Sm3/h (*) 92 Sm3/h (*)
(**) 30,3 c€/ Sm3 31,2 c€/ Sm3 31,2 c€/ Sm3
+ 79,0 €/h - 17,2 €/h - 28,7 €/h = 33,0 €/h
3,3 c€/ kWh
altri costi operativi ed imposte 1,50 c€/kWh
4,8 c€/kWh
Fonte: Edison-CSE-UNIPV
Concetti e teoria: impianto con motore a gas
100% 50% 30% 20%
3.333 kW 1.659 kW 1000 kW 667 kW
347 Sm3/h 173 Sm3/h
203 Sm3/h (*)
30,5 c€/ Sm3 (**) 31,2 c€/ Sm3
106,0 €/h - 64,0 €/h = 43,0 €/h
4,3 c€/kWh
altri costi operativi ed imposte 1,20 c€/kWh
5,5 c€/kWh costo en. el. autoprodotta
(*) con valorizzazione per rendimento carico termico equivalente pari a 85%
(**) a imposte sul combustibile ridotte
fumi450/120 °C energia elettrica perdite
aria
CH4
turbina a GAS
compressorealternatore
camera di combustione
trasformatorealternatore
Fonte: Edison-CSE-UNIPV
(*) con valorizzazione per rendimento carico termico equivalente pari a 85%
(**) a imposte sul combustibile ridotte Fonte: Edison-CSE-UNIPV
energia elettrica perdite
costo en. el. autoprodotta
energia termicanel vapore di
uscita100% 73% 12% 15%
8333 kW 6083 kW 1000 kW 1250 kW
869 Sm3/h 634 Sm3/h
(*) 746 Sm3/h
31 c€/ Sm3 (**) 31,2 c€/ Sm3
+ 269 €/h - 233 €/h = 36 €/h
3,6 c€/kWh
altri costi operativi ed imposte 1,5 c€/kWh
5,1 c€/kWh
trasformatore
G
alternatore
generatore di vapore
turbinavapore 4-5 MPa
utenza termica
0,4-0,5 MPa
Concetti e teoria: impianto a vapore in contropressione
aria
CH4
Fonte: Edison-CSE-UNIPV
costo en. el. autoprodotta
100% 49% 0% 19%(vap) 37%(gas) 44%
(18.013) kW 8.855 kW - kW 3.335 kW + 6.665 kW 8.013 kW
1.878 Sm3/h - Sm3/h = 10.000 kW
(*) - Sm3/h
(**) 29,9 c€/ Sm3 31,2 c€/ Sm3
+ 562 €/h - €/h = 562 €/h
5,6 c€/ kWh
altri costi operativi ed imposte 1,3 c€/kWh
6,9 c€/kWh
energia elettrica perditerecupero fumi da TG
utenza termica
alternatore
camera di conbustione
turbina a gascompressore
ingresso aria
sistema aspiraz e silenziatore
combustibile
trasformatore
trasformatoreturbina a
vaporealternatore
torre di refrigerazione
pompa
generatore di vapore a recupero
camino
vapore 4-5 MPaacqua
fumi450/120 °Cfumi
120 °C
condensatore
Concetti e teoria: impianto a ciclo combinato a condensazione
(*) con valorizzazione per rendimento carico termico equivalente pari a 85%(**) a imposte sul combustibile ridotte