© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006. Corso per lanalisi di progetti con energie...

© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

Corso per l’analisi di progetti con energie puliteCorso per l’analisi di progetti con energie pulite

Foto: Bioenerginovator

Analisi progetti diAnalisi progetti diriscaldamento a biomassariscaldamento a biomassa

Impianto teleriscaldamento a biomassa, Svezia


ObiettiviObiettivi

• Rivedere le basi dei sistemi di Rivedere le basi dei sistemi di riscaldamento a biomassariscaldamento a biomassa

• Illustrare gli aspetti chiave perIllustrare gli aspetti chiave perl’analisi di progetti di riscaldamento l’analisi di progetti di riscaldamento a biomassa a biomassa

• Presentare il modello RETScreenPresentare il modello RETScreen®® per l’analisi di per l’analisi di progetti di riscaldamento a biomassaprogetti di riscaldamento a biomassa


• Calore perCalore per Edifici

Comunità

Processi industriali

…ma anche…

Creazione posti di lavoro

Utilizzo materiali di scarto

L’opportunità di usare teleriscaldamento e calore di recupero

Cosa forniscono i sistemi di Cosa forniscono i sistemi di riscaldamento a biomassa?riscaldamento a biomassa?

Foto: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwork

Impianto teleriscadamento a semi di girasole, Germania


Descrizione sistemi di Descrizione sistemi di riscaldamento riscaldamento a biomassaa biomassa• Produzione caloreProduzione calore

Sistema di recupero calore

Sistema di combustione biomassa per i carichi di base

Sistema di riscaldamento per integrazione (picchi)

Sistema opzionale per riscaldamento di emergenza

• Distribuzione caloreDistribuzione calore A 2 tubi: mandata e ritorno

Per edifici singoli o multi-utenze in teleriscaldamento

• Alimentazione combustibileAlimentazione combustibile Sistemi di trasporto, ricevimento e stoccaggio combustibile

Trasferimento combustibile dal serbatoio giornaliero alla caldaia

Foto: Bioenergia Suomessa

Balle di biomassa legnosa di piccolo diametro, Finlandia


Descrizione sistemi di Descrizione sistemi di riscaldamento riscaldamento a biomassaa biomassa

Disegno: guida all’acquisto della NRCan per piccoli impianti commerciali di combustione biomasse

Trasporto

Stoccaggio

Consegna biomassa Mandataacqua calda Camino fumi

Rimozione e stoccaggio generi

Caldaia perintegrazionee/o emergenza

Trasferimento

Camera combustione

FiltroParticolato

Scambiatore


Sistemi per carico di picco Sistemi per carico di picco e carico di basee carico di base

Gli impianti a biomassa possono essere Gli impianti a biomassa possono essere dimensionati per:dimensionati per:

• Carico di piccoCarico di picco Maggiore uso di biocombustibile rispetto

al combustibile fossile

Impianto più grande e costoso

Rendimento più basso ai carichi parziali

• Carico di baseCarico di base Rendimento più elevato

Minor costo iniziale

Sistema tradizionale necessario per l’intregrazione ai carichi di picco

Grafico progetto sistemaRec. Cal. Biomassa Picco

Carico Domanda(Potenza)

(Energia)

Grafico progetto sistema Rec. Cal. Biomass

aPicco

Carico Domanda

(Potenza)

(Energia)


TeleriscaldamentoTeleriscaldamento

• Il calore da un impianto centralizzato può essere Il calore da un impianto centralizzato può essere distribuito ad utenze multiple per riscaldamento ed distribuito ad utenze multiple per riscaldamento ed acqua calda sanitariaacqua calda sanitaria Tubazioni in acciaio coibentate ed interrate tra 0,6 e 0,8 m sottoterra

• Vantaggi rispetto agli impianti autonomi:Vantaggi rispetto agli impianti autonomi: Maggiore efficienza Minori emissioni inquinanti Sicurezza Comfort Convenienza gestionale• Elevati costi inizialiElevati costi iniziali

• Necessitano di più Necessitano di più attenzioni rispetto ai attenzioni rispetto ai combustibili fossili combustibili fossili

Foto: SweHeatFoto: SweHeat

Impianto teleriscaldamentoTubazioni impianto teleriscaldamento


• Le biomasse combustibili Le biomasse combustibili comprendono:comprendono:

Legno e scarti del legno (trucioli, segatura, pellet, cippato)

Scarti agricoli (paglia, lolla, pula, deiezioni animali)

Coltivazioni energetiche (pioppi ibridi, switchgrass, salici)

Rifiuto solido urbano (RSU)

• Considerazioni importantiConsiderazioni importanti

Potere calorifico ed umidità

Affidabilità, sicurezza e stabilità dei prezzi

Insfrastrutture per il trasporto e lo stoccaggio

Biomasse combustibiliBiomasse combustibili

Foto: Warren Gretz/ NREL Pix

Foto: ECOMatters Inc

Legna per combustione

Gusci di noce per combustione


• Se coltivate in maniera Se coltivate in maniera sostenibile: sostenibile:

Nessuna produzione di gas serra

• Il basso contenuto di solfuri Il basso contenuto di solfuri riduce le piogge acideriduce le piogge acide

• Emissioni localiEmissioni locali

Particolato

Inquinanti gassosi

Tracce di agenti cancerogeni

Possono essere soggetti ad autorizzazioni locali

Aspetti ambientali delle Aspetti ambientali delle biomasse combustibilibiomasse combustibili

Foto: Warren Gretz/NREL Pix

Foto: Bioenerginovator

Bagasse

Cippato


Esempi di costo di impianti di Esempi di costo di impianti di riscaldamento a biomassariscaldamento a biomassa

• Per un sistema da Per un sistema da 150 kW per riscaldare 150 kW per riscaldare un edificio da 800 mun edificio da 800 m22::

$1.700$1.700$18.000$18.000Costo annuale Costo annuale combustibilecombustibile

$8.000$8.000$1.000$1.000Manutenzione e Manutenzione e conduzione annualeconduzione annuale

$80.000$80.000$21.000$21.000Costi inizialiCosti iniziali

CippatoGasolio

6,706,70$40/t$40/tBiomassa Biomassa boschivaboschiva

1,701,70$10/t$10/tRisidui dai moliniRisidui dai molini

5,805,80$0,20/m$0,20/m33Gas naturaleGas naturale

8,508,50$0,30/L$0,30/LGasolioGasolio

15,6015,60$0,40/L$0,40/LGPLGPL

22,5022,50$0,08/kWh$0,08/kWhElettricitàElettricità

Costo calore($/GJ)

Prezzo

• Elevati costi iniziali Elevati costi iniziali ma costo ma costo combustibile combustibile potenzialmente potenzialmente inferiore:inferiore:


Considerazioni per i progetti Considerazioni per i progetti con l’utilizzio di biomassacon l’utilizzio di biomassa

• Disponibilità, qualità e prezzo della biomassa contro i Disponibilità, qualità e prezzo della biomassa contro i combustibili fossilicombustibili fossili

Futuro utilizzo della biomassa per usi non energetici (es. polpa)

Contratti a lunga scadenza

• Spazio disponibile per la consegna e lo stoccaggio Spazio disponibile per la consegna e lo stoccaggio della biomassa e per l’installazione di caldaie più grandidella biomassa e per l’installazione di caldaie più grandi

• Necessità di conduttori più qualificatiNecessità di conduttori più qualificati

Movimentazione combustibile ed il trattamento delle ceneri

• Legislazione ambientale circa la qualità dell’aria ed il Legislazione ambientale circa la qualità dell’aria ed il trattamento delle ceneritrattamento delle ceneri

• Aspetti assicurativi e di sicurezzaAspetti assicurativi e di sicurezza


Esempi: Austria, Germania e SloveniaEsempi: Austria, Germania e Slovenia

Sistemi energetici per Sistemi energetici per comunitàcomunità

• Gruppi di edifici incluso Gruppi di edifici incluso scuole, ospedali e quartieri scuole, ospedali e quartieri residenzialiresidenziali

Foto: Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTFoto: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing-und Entwicklungs-Netzwerk

Alimentatore automatico biomassa

Caldaia a legnaCentrale teleriscaldamento converitada combustibile fossile a biomassa, Slovenia


Esempio: CanadaEsempio: Canada

Edifici pubblici e commercialiEdifici pubblici e commerciali

• Impianti autonomi per la produzione del calore Impianti autonomi per la produzione del calore necessario con le biomassenecessario con le biomasse Pubblico: scuole, ospedali, edifici comunali

Commerciale: centri commerciali, garage ecc.

Foto: ECOMatters Inc.Piccolo impianto di riscaldamento a biomassa, Canada

Foto: Grove Wood Heat


Esempi: Brasile e Stati UnitiEsempi: Brasile e Stati Uniti Calore di processoCalore di processo

• Spesso utilizzato dove la biomassa e prodotta e Spesso utilizzato dove la biomassa e prodotta e dove il calore è necessariodove il calore è necessario Segherie, zuccherifici e fabbriche di alcool, industrie produttrici

di mobili, essiccazione per lavorazioni agricole.

Foto: Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTFoto: Ralph Overend/ NREL PixFoto: Warren Gretz/ NREL Pix

Interno di camera di

combustione

Bagasse per calore di

processo, BrasileCanna da zucchero per calore

di processo, Hawaii


Modello RETScreenModello RETScreen®® per i per i progetti di riscaldamento a progetti di riscaldamento a biomassabiomassa

• Analisi globale di produzione energetica, costi di Analisi globale di produzione energetica, costi di esercizio e riduzione emissioniesercizio e riduzione emissionigas serragas serra

Edifici singoli ed interi quartieri alimentatida teleriscaldamento

Analisi biomassa, carico di picco, integrazione termica e recupero termico

Dimensionamento ed analisi costi di retidi teleriscaldamento

• Attualmente non compreso:Attualmente non compreso:

Grande teleriscaldamento (> 2,5 MW)

Utilizzo del modello di cogenerazione


Calcolo energia da Calcolo energia da biomassa biomassa RETScreenRETScreen®®

Vedi manuale elettronico

Analisi progetti con energie pulite:RETScreen® Ingegneria e Casi Studio

Analisi progetti di riscaldamento a biomassa

Calcola gradi giornoequivalenti per

riscaldamento dom.

Calcola curve di carico ed ore equiv. di

pieno carico

Calcola la domandaenergetica totale

Determinacombinazioni energia

Calcola combustibilenecessario

Calcola i carichitermici di picco

Calcola diametritubazioni rete


Esempio di convalida progetto di Esempio di convalida progetto di riscaldamento riscaldamento a biomassa con RETScreena biomassa con RETScreen®®

• Calcolo della curva Calcolo della curva di caricodi carico

Comparato con il modello svedese DD-IL per 4 città europee e nord americane

• Dimensionamento Dimensionamento tubazioni rete tubazioni rete teleriscaldamentoteleriscaldamento

Comparato con il programma ABB R22 con buoni risultati

• Potere calorifico del legnoPotere calorifico del legno

Comparato con 87 campioni di legno del Canada orientale Stima di RETScreen® per gli scarti del legno dentro il 5% dei dati campione

Curva di carico per Uppsala, Svezia

0

20

40

60

80

100

0 2000 4000 6000 8000Numero di ore

Perc

en

tuale

di p

ien

o c

ari

co

RETScreenDD-IL


ConclusioniConclusioni

• I costi di energia termica da biomassa può essere I costi di energia termica da biomassa può essere molto inferiore rispetto ai costi energetici molto inferiore rispetto ai costi energetici convenzionali, anche quando vengono considerati i convenzionali, anche quando vengono considerati i costi iniziali d’investimento più elevati degli impianti costi iniziali d’investimento più elevati degli impianti a biomassa.a biomassa.

• RETScreenRETScreen®® calcola le curve di carico, la biomassa calcola le curve di carico, la biomassa necessaria, la potenza di picco dell’impianto, i necessaria, la potenza di picco dell’impianto, i diametri delle tubazioni di reti di teleriscaldamento, diametri delle tubazioni di reti di teleriscaldamento, tutto con una minima immissione di dati.tutto con una minima immissione di dati.

• RETScreenRETScreen®® aiuta a ridurre i costi per gli studi aiuta a ridurre i costi per gli studi di prefattibilità.di prefattibilità.


Domande?Domande?

Modulo per l’analisi di progetti di riscaldamento a biomassaCorso RETScreen® per l’analisi di progetti internazionali con energie

pulite

www.retscreen.netwww.retscreen.netPer maggiori informazioni visitate il sito RETScreen:

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