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ECOSYSTEMS srl – Via Udine, 14 - Pomezia (RM) Tel. 069100636–7 - Fax 069108074 - [email protected]
www.eco-systems.it - P. IVA e C.F. 03540231002 C.C.I.A.A. Roma n. 673387 Trib. Roma n. 2367/89
Settore Agroindustriale
Le opportunità di risparmio sulla bolletta energetica
Involucri più efficienti
•Isolamento termico
•Progettazione energetica
Impianti più efficienti
•Cogenerazione,
•Geotermia, sistemi solari
•Caldaie e frigoriferi più efficienti
•Motori elettrici più efficienti
•Sistemi recupero energia di scarto
Mercato energetico
Benefici normativi
•Autoproduzione da fonti rinnovabili
(fotovoltaico, biomassa, mini-hydro, mini
eolico)
•Cogenerazione
•Soluzioni di risparmio energetico
•Acquisto energia sul mercato
•Benefici tariffa oraria
 priorità di dispacciamento (per generazione da fonti rinnovabili e
cogenerazione)
 agevolazione fiscale sul gas naturale utilizzato negli impianti di
cogenerazione
 condizioni agevolate sul ritiro dell’energia elettrica ceduta alla rete
rispetto alla generazione semplice da fonti fossili
 accesso ai titoli di efficienza energetica
 accesso ai certificati verdi se produzione da fonte rinnovabile o al
conto energia per il solare fotovoltaico
 norme autorizzative semplificate per la microgenerazione
 Crediti CO2
Settore Agroindustriale
Utenze Aziendali Agricole presso
il Centro Aziendale
•
•
•
•
Attività agricole
Allevamento
Condizionamento serre
Essiccazione prodotti
Irrigazione colture
estensive
Altre attività connesse
• Settore enologico
• Settore oleario
• Settore caseario
• Settore agrituristico
Settore Agroindustriale
Settore agricolo – colture protette
SERRE
Una gestione oculata delle serre richiede una precisa
conoscenza delle interazioni tra sistemi di controllo del
clima nella serra e la crescita delle piante, per produrre al
momento giusto quantità e qualità di calore richiesta.
Tecniche per il risparmio
energetico
Orientamento della serra;
Barriere frangivento;
Riduzione del coefficiente di conduzione del calore ( con uno strato che ricopre le
strutture dall’interno si verifica un risparmio energetico del 25-30%);
Film antigoccia per ridurre condensazione su superfici fredde;
Doppio strato di polietilene (riduzione dei consumi energetici del 37-45% rispetto al film
singolo);
Schermi interni mobili;
Suddivisione della serra in comparti per ridurre il volume dell’ambiente da riscaldare in
caso di mancata coltivazione di una parte della serra;
Uso di ventilazione interna;
Mantenimento di un umidità bassa anche con controllo automatico dell’irrigazione con un
risparmio energetico che va dal 5 al 20%;
Controllo automatico della climatizzazione con cui è possibile adattare la serra alle
variazioni repentine di temperatura e irraggiamento (consente inoltre di abbreviare i cicli
produttivi, ottenendo un maggior numero di raccolti in un anno);
Uso di pompe di calore e geotermia fredda (si riescono a recuperare fino a 6°C con una
riduzione dei consumi termici del 60-65&)
Uso di collettori solari piani;
Settore Agroindustriale
Settore agricolo – essiccazione prodotti
Il processo di conservazione dei cereali richiede la rimozione dell’umidità dal prodotto (umidità
generalmente inferiore al 15%)
Aria calda
ESSICCAZIONE
AERAZIONE
Aria ambiente
I consumi energetici unitari, riferiti alla tonnellata di prodotto essiccato, sono di circa 170.000-180.000
kcal/t di granella verde, pari a 24-26 kg di gasolio per l’energia termica a cui si sommano 6-10 kWh per
l’energia elettrica.
I consumi si possono ridurre agendo su alcuni parametri:
Taratura strumenti controllo umidità;
Riduzione umidità alla raccolta;
Essiccazione con aria naturale (aerazione);
Manutenzione bruciatori;
Recupero del calore dell’ario dopo essicazione;
Settore Agroindustriale
Settore agrituristico: fonti energetiche rinnovabili e risparmio energetico
Caratteristiche del territorio:
•Presenza di corsi d’acqua, o altri elementi
•Disponibilità spazi
•Disponibilità biomasse
•Connessioni alle reti energetiche
Cogenerazione
Sistemi solari termici
Sistemi solari fotovoltaici
Mini Impianti Idroelettrici
Caratteristiche edificio:
•Clima (temperature, velocità del vento,
soleggiamento..)
•Caratteristiche dell’edificio (isolamento
distribuzione ambienti, etc…)
Attività agrituristiche:
•Ospitalità
•Piscine
•Centro benessere
•Attività sportive
Attività agricole nei pressi del centro
agrituristico:
•Essiccazione prodotti
•Serre
•Produzione vino, olio
•Attività produzione latte, casearie
Mini Impianti Eolici
Potenzialità di
produzione energia
Impianti Fotovoltaici
Caldaie a biomassa
Potenzialità di
risparmio energia
Isolamento termico
Sistemi recupero calore di scarto
Sistemi automazione edificio
Dispositivi a basso consumo
Geotermia per la climatizzazione
Settore Agroindustriale
Produzione energetica nell’azienda agricola
Elevatissime invece sono le potenzialità produttive. Per tali motivi il settore agricolo andrebbe considerato più
come potenziale “partner” che come cliente.
In effetti l’agricoltura è il principale sistema produttivo in grado di rispondere con efficacia alle esigenze di un
crescente sviluppo delle fonti rinnovabili: è diffuso sul territorio, possiede superfici disponibili, strutture edili,
personale e addetti con adeguata professionalità tecnica. Infine nel panorama delle fonti rinnovabili, le più
interessanti sono le biomasse ed il solare (termico e fotovoltaico), ed i sistemi tecnologici ad esse relativi possono
essere inseriti nel contesto dell’azienda agricola senza difficoltà.
potenzialità produttive di energia (da fonti
rinnovabili) dell’agricoltura
 combustibili solidi di origine forestale legna, ossia utilizzazioni
dei cedui e residui delle utilizzazioni forestali.
 combustibili solidi di origine agricola. Derivanti da colture
dedicate, e/o da residui delle colture agricole tradizionali.
 combustibili gassosi: dagli effluenti zootecnici ed
agroalimentari.
 combustibili liquidi: da colture oleaginose per usi energetici
 fotovoltaico, coinvolgendo meno del 5 % delle aziende agricole
attualmente operanti nel territorio nazionale, è possibile
ottenere un incremento della potenza installata di 300 MW,
elettrica.
RISORSA
VALORE
Legna e Residui Forestali
5.400
kTEP/anno
Colture Dedicate
2.200
kTEP/anno
Residui Agricoli
2.300
kTEP/anno
Biogas
2.000
kTEP/anno
Biodiesel
250
kTEP/anno
Bioetanolo
135
kTEP/anno
12.285
kTEP/anno
390
GWh/anno
TOTALE BIOMASSE
Fotovoltaico
Settore Agroindustriale
Impianti fotovoltaici



Sebbene dal punto di vista energetico tali impianti siano poco efficienti e abbiano costi elevati, l’attuale
regime incentivante li rende competitivi con le altre tecnologie.
Operano in interscambio con la rete elettrica e in regime di scambio sul posto, ovvero se opportunamente
dimensionati consentono di abbattere la bolletta elettrica, mentre è salvaguardata la qualità della
fornitura.
Un impianto fotovoltaico non fa risparmiare energia, ma garantisce un flusso di cassa da parte del gestore
della rete elettrica che, grazie all’elevato valore degli incentivi sposta di fatto una parte dei propri costi
aziendali a carico del sistema elettrico.
Allo stato attuale il vantaggi sono numerosi





Riduzione costi bolletta elettrica
Elevato VAN
Finanziamento bancario tramite leasing
o mutuo chirografario che può coprire
fino al 100% l’investimento
I flussi di cassa non sono connessi al
rischio industriale
Sistemi altamente collaudati la cui
durata
(e
relativa
produzione
energetica) è molto superiore ai 20
anni previsti per gli incentivi
Settore Agroindustriale
Produzione energetica da Biomassa
Le biomasse possono essere impiegate per produrre energia elettrica e calore per combustione
diretta, o per produrre tramite differenti processi (grafico di seguito) varie tipologie di
biocombustibili.
Biomassa solida
Olio Vegetale
Estrazione
Transesterificazione
Biodiesel
Biomassa
Bioetanolo
Fermentazione
ETBE
Biogas
Gassificazione
Sintesi
BTL
Pirolisi
Gassificazione
Idrogeno
Sintesi
MTBE
Biometanolo
DME
Pirolisi
Olio di Pirolisi
Settore Agroindustriale
Produzione energetica da Biomassa
Dal punto di vista della produzione energetica, la biomassa può essere utilizzata come combustibile di natura
rinnovabile (biocombustibile) per la produzione termica (in apposite caldaie) o termoelettrica (in sistemi di
cogenerazione a biomassa)
I combustibili da biomassa interessanti per piccoli sistemi di generazione sono quelli che subiscono il minor
numero di trattamenti di trasformazione della materia prima (sono meno costosi), e per cui la tecnologia di
trasformazione è allo stadio commerciale,
quali: Cippato o pellet, Olio vegetale, Biogas
Opportunità: Waste to Energy
Recupero biomassa proveniente da lavorazione del legno (esclusivamente meccanica), da interventi
selvicolturali e manutenzione forestali cippato, pellets, ecc.
Recupero energetico degli scarti delle lavorazioni di aziende agricole e agro-alimentari (oleario,
vitivinicolo, lattiero-caseario, ortofrutticolo, grassi animali, deiezioni animali, scarti produzioni agricole..
Settore Agroindustriale
Utilizzo energetico della biomassa (combustione)
 caldaie a biomassa.
 sistemi di cogenerazione
stufe
caldaie
riscaldamento
combustione









Combustibile auto-prodotto dall’attività
agricola
Incentivi per piccole caldaie a biomassa
Certificati Verdi (o tariffa unica) per
produzione elettrica da fonte rinnovabile
Certificati bianchi per cogenerazione
Funzionamento inverno/estate
Breve periodo di ammortamento
Evita il ricorso al combustibile
(GPL Gasolio) per utenze non connesse
alla rete
Tecnologie collaudate
Adatto per ogni clima
elettricità
turbina
~
Settore Agroindustriale
Waste to energy: produzione di biogas
Digestione anaerobica
Pirolisi/gassificazione
resa media in biogas per ton materiale umido
350
300
250
200
150
100
50
0
Settore Agroindustriale
Waste to energy: digestione anaerobica
E’ un processo biologico per mezzo del quale, in assenza di ossigeno, la sostanza organica viene trasformata in
biogas (energia rinnovabile) costituito principalmente da metano e anidride carbonica;
La percentuale di metano nel biogas varia a secondo del tipo di sostanza organica digerita e delle condizioni di
processo, da un minimo del 50% fino all’80% circa.
Sta crescendo anche l’utilizzo
della digestione anaerobica nel
trattamento
della
frazione
organica dei rifiuti urbani,
in miscela con altri scarti organici
industriali
e
con
liquami
zootecnici (co-digestione).
Settore Agroindustriale
Waste to energy: dissociazione molecolare
Le Celle di dissociazione molecolare sono il componente del sistema in cui una combinazione di pirolisi, termolisi e
gassificazione converte la carica a base carbonica in SynGas e cenere inerte, senza che abbia luogo il processo di
combustione; il grado di conversione del carbonio calcolato sul gas freddo, oscilla tra il 65 e I’80%
Il basso impatto ambientale e le dimensioni ridotte consentono in oltre la possibilità di posizionare l’impianto nelle
vicinanze di strutture a cui cedere il calore residuo legato al processo di trasformazione elettrico (piscine, palestre,
scuole, edifici pubblici o aziende).
Il sistema è in grado di trattare contemporaneamente e senza preventivi pretrattamenti qualunque tipologia di
materiale a base carbonica avente un’umidità relativa inferiore al 40%
Rifiuti solidi urbani indifferenziati
Frazione organica da rifiuti urbani
Biomassa
Materiali residui da
confezionamento
Rifiuti industriali
Scarti industriali ed agricoli
Pneumatici e plastiche
Rifiuti ospedalieri
Scarti di macellazione
Settore Agroindustriale
Waste to energy: bio-raffineria per il recupero scarti di lavorazione delle olive
Le acque reflue dei franto (OMW) devono raggiungere determinati
requisiti prima di essere scaricate nella rete fognaria o in acque pubbliche.
Oltre al potere inquinante gli scarti di produzione della lavorazione delle
olive (principalmente OMW e sansa) hanno anche un elevato potere
energetico.
Un sistema di bio-raffinazione completo potrebbe combinare il
trattamento delle OMW (magari assieme ad acque di scarico di mattatoi o
caseifici nella zona), con il riciclaggio della sansa.
La base tecnologica è un procedimento biologico anaerobico a più stadi, che permette di ricavare gas
biologico dalle sostanze organiche presenti nelle acque di scarico.
Il gas può a sua volta essere trasformato in energia elettrica e termica, i residui solidi possono essere
utilizzati come fertilizzante di alta qualità e l’acqua depurata può essere utilizzata per l’irrigazione di terreni
agricoli.
Da un metro cubo di OMW si possono produrre ca. 40 m³ di gas biologico (biogas).
Da questo possono essere ricavate ca. 80 kWh/m³ di energia elettrica e 120 kWh di energia termica.
Settore Agroindustriale
Waste to energy: recupero scarti di lavorazione delle olive
Gli impianti di bio-raffinazione potrebbero trattare :
• Acque di scarico della produzione di olio d’oliva
• Sansa di sistemi di spremitura a 3 e 2 fasi
• Oli d’oliva di scarso valore, (ad esempio provenienti dalla lavorazione chimica della sansa, altri oli vegetali
o scarti di grassi organici).
• Acque di scarico e residui organici da caseifici, mattatoi, aziende agricole, ecc.
Settore Agroindustriale
Sistemi di Cogenerazione
Il principio su cui si basa la cogenerazione
è quello di recuperare il calore generato
nella produzione di energia elettrica, e
riutilizzarlo per:
 riscaldamento
 raffrescamento (trigenerazione)
 acqua calda
 altri usi
La convenienza economica dipende
dalla tipologia di utenza, è necessario
infatti che vi sia continuità di
funzionamento e utilizzo del calore di
scarto per ottenere elevati risparmi
economici.


Efficienza
80-90%


Se tali condizioni sono rispettate, si
possono avere risparmi che oscillano
dal 20% a oltre il 50% (grazie sia alla
maggiore efficienza che al quadro
regolatorio estremamente favorevole
alla micro cogenerazione)
Sistema Tradizionale
Costo dell’elettricità gravato da numerose componenti che
incidono mediamente oltre il 30% del costo totale.
Combustibile riscaldamento gravato da elevato carico fiscale.



Sistema di Cogenerazione
Costo dell’elettricità pari a quello di autoproduzione (si risparmiano
quasi tutte le componenti in bolletta)
Combustibile per gran parte o del tutto defiscalizzato (dipende
dall’efficienza del cogeneratore)
Previsto lo scambio sul posto o la vendita al distributore dell’energia
elettrica prodotta e non auto-consumata
Prezzi di ritiro incentivanti e accesso ai Titoli di Efficienza Energetica
(Certificati Bianchi)
Possibilità di alimentare il cogeneratore con biomassa e diritto alle
relative incentivazioni
Settore Agroindustriale
Sistemi di Cogenerazione







Vantaggi
Tecnologia collaudata ma poco usata
Risparmio elevato in bolletta elettrica e incentivi vari
Minore impatto ambientale
(più efficienza  meno combustibile  meno inquinanti e CO2
Tempo di pay back medio: 3-7 anni
Affidabilità della fornitura
(rete+ cogeneratore = rischio black-out ridotto drasticamente)
Possibilità di alimentazione a biomassa (biogas, olio vegetale, biodiesel,
cippato e pellet) con diritto ai Certificati Verdi
Possibilità di piccole reti di teleriscaldamento
Dove conviene
Settore Terziario
Il terziario è il settore candidato ideale per impianti di
micro cogenerazione, sia in termini energetici che
economici (combustibili non defiscalizzati e costi di
energia elettrica mediamente più alti di quelli del settore
industriale).
Settore Industriale
sono da considerarsi candidati ideali tutte quelle piccole e
medie industrie che necessitano di calore per i loro cicli
produttivi




Svantaggi
Necessita di manutenzione e gestione
Necessario carico termico continuo
Fondamentale una analisi di fattibilità accurata
dell’utenza
In genere si usano combustibili fossili
Ospedali
Centri commerciali
Palazzi di uffici
Villaggi turistici
Alberghi
Centri sportivi abbinati a piscine
Centri benessere
Poli Universitari
Agroalimentare
Tessile e Abbigliamento
Materiali da Costruzione
Vetro e Ceramica
Meccanica
Cartaria e Grafica
Settore Agroindustriale
Sistemi Solari Termici
Gli impianti solari termici convertono in energia termica la radiazione solare
L'applicazione più comune è il collettore solare termico, utilizzato per scaldare acqua sanitaria. In un giorno, un metro
quadrato di collettore solare può scaldare a 45- 60 °C una quantità di acqua fra i 40 ed i 300 litri, a seconda dell'efficienza
che può variare - tra il 30 % e 80% - a seconda delle condizioni climatiche e della tipologia di collettore.
Gli impianti solari termici a bassa temperatura sono impiegati per:
– produzione di acqua calda sanitaria per abitazioni, strutture ricettive e sportive, uffici
– integrazione degli impianti di riscaldamento degli ambienti
– riscaldamento di piscine scoperte e coperte
•
•
•
Vantaggi




Costo ridotto e ammortamento in 3-5 anni
Facilità di manutenzione e integrabile con altri impianti
Possibili finanziamenti e sgravi fiscali
Sistemi ampiamente collaudati
Svantaggi



Funzionamento discontinuo
Non sempre applicabile
Integrazione architettonica
Settore Agroindustriale
Sistemi Geotermici
La fonte di energia geotermica, presente ovunque a basse temperature, viene utilizzata per climatizzare un
edificio sia in regime di riscaldamento che di raffrescamento o viene utilizzata per fornire frigorie o calorie al
processo industriale.
Gli impianti geotermici consentono di trasferire il calore dal terreno al processo, in fase di riscaldamento, e di
invertire il ciclo nella fase di raffrescamento.
Il terreno utilizzato come sorgente esterna è un'efficace alternativa all'aria, grazie alla sua temperatura che
può considerarsi costante per tutto l'arco dell'anno, ciò porta ad avere differenze di temperatura tra sorgente
termica e sistema rispetto a quanto si avrebbe utilizzando l'aria esterna come sorgente termica, con
conseguente miglioramento dell'efficienza dell'impianto e minori costi operativi.







sostituisce o integra efficacemente i tradizionali impianti di climatizzazione;
produce caldo, freddo e anche acqua calda sanitaria consentendo notevoli
risparmi economici grazie all'efficienza della pompa di calore
dà un sensibile contributo alla riduzione delle emissioni di CO2 in atmosfera
è una tecnologia consolidata e commercialmente matura
eccetto il consumo elettrico della pompa di calore si tratta di energia termica
gratuita e indipendente dalle temperature esterne, che assicura un
funzionamento dell'impianto per 365 giorni l'anno
rispetto ad un sistema di riscaldamento con caldaia a metano, i costi di
esercizio sono inferiori di circa il 60%
un unico sistema permette sia di riscaldare che di raffrescare l'edificio;
la manutenzione richiesta è minima rispetto ai sistemi termici tradizionali
Settore Agroindustriale
Conclusioni

In sostanza ogni singola azienda rappresenta un caso a sé, ma in tutte quante, tranne forse in quelle dove i
lavori manuali sono preponderanti (es. in viticoltura) è consigliabile analizzare a fondo i consumi energetici e le
spese sostenute, in quanto sovente con piccoli accorgimenti ed investimenti contenuti, al di là dei grossi
interventi strutturali, è possibile risparmiare od ottimizzare l’uso d’energia nelle sue varie forme nel centro
aziendale, con i benefici economici che sempre ne conseguono.

Spesso, benché esistano delle possibilità di riduzione dei consumi energetici, a causa dell’alto valore
economico del prodotto lavorato (vino, olio, ecc), la riduzione di spesa legata al consumo energetico è, in
valore percentuale, di poco conto in rapporto ai costi di produzione complessivi.

Non va dimenticato che un risparmio di poco conto sul fatturato può rappresentare una percentuale
interessante sull’utile di impresa, e quando il risparmio è connesso ad un uso più razionale di risorse primarie,
rappresenta un investimento sul futuro dell’ambiente.

Per la diminuzione della bolletta elettrica, data la favorevole incentivazione, e la facilità di accesso a
finanziamento, è consigliabile valutare la fattibilità di un impianto fotovoltaico.

Infine vanno tenute in debita considerazione, ed indagate anche nell’ottica di potenziali cooperazioni con
altri produttori nel settore agroindustriale) le opportunità di risparmio e/o redditività complementare alla
attività principale di impresa, offerte dal recupero dei sottoprodotti di scarto.