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«I Tee come strumento di promozione delle tecnologie : il caso del progetto Life H -REII-DEMO»

Marco Baresi – Turboden Institutional Relations Mana ger

Certificati BianchiTitoli di efficienza energetica a portata di mano

Roma, 7-8 Marzo 2013

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Cosa sono i recuperi termici da processo

Valorizzazione del calore residuale

da processo industriale oggi disperso in atmosfera

generatore

processo,utenze

termiche civili e

industriali

scambiatorerecupero

calore

processo industriale

calore residuo

gas, liquidi,vapori

energia elettrica

energia termica

energia termica

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Piano d’Azione Italiano per l’Efficienza

Energetica 2011

I Recuperi Termici nel PAEE 2011

47%

Recupero

cascami

termici

rilevante !

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I Recuperi Termici nei Certificati Bianchi

Esempi d’intervento U T Ʈ

Utilizzo di calore di recupero per la

generazione di energia elettrica 5 20 3,36

Delibera AEEG EEN 9/11 28 Ottobre 2011

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S.E.N.: Il ruolo dei TEE per l’industria

TEE strumento

rilevante per l’industria

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Italia eccellenza mondiale con i TEE

Il meccanismo Italiano di incentivazione dei recuperi termici rappresenta una eccellenza mondiale

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Il potenziale del recupero di calore

Potenziale teorico di recupero calore per generazioneelettrica nei settori Energy Intensive

oltre 500 MWecirca 4 TWh/y

volume d’affari circa 1,5 mld € (solo in Italia)

Energy Efficiency ReportNovembre 2012

http://www.energystrategy.it/report/

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La tecnologia ORC (Organic Rankine Cycle)

TURBODEN è leader europeo nella produzione di turbogeneratori ORC per la generazione di energia elettrica e

calore da fonti rinnovabili e da recupero di calore da processi industriali.

La società è stata fondata a Milano nel 1980 dall’Ing. Mario Gaia , ex professore presso il Dipartimento di Energetica del Politecnico di Milano e oggi Amministratore Delegato.

Nel 2009 entra a far parte di Pratt & Whitney (UTC Corp.) , leader mondiale nella progettazione, costruzione e manutenzione di motori per aviazione, sistemi di propulsione spaziale e turbine a gas industriali

elettricità

calore

Biomassa

RecuperoCalore

Geotermia

SolareTermodinamico

Unità nel range

600 kWe - 10 MWe

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Principio termodinamico: il Ciclo ORC

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Diagramma T –s e ciclo di impiantoIl ciclo ORC è paragonabile ad un ciclo Rankine surriscaldato che impiega un fluido organico (idrocarburi,fluidi frigoriferi, oli siliconici) al posto del vapore. In molte applicazioni un olio diatermico media fra sorgentedi calore e ciclo ORC attraverso un evaporatore (8-3-4).

Turbina

Generatore

Rigeneratore

Acqua

Condensatore

Evaporatore

Pompa

Olio

Diatermico

Energia ElettricaTe

mp

era

tura

Entropia

Il fluido sotto forma di vapore espande in turbina (4-5) che è direttamenteaccoppiata ad un generatore. Il vapore in uscita attraversa un rigeneratore(5-9) per preriscaldare il fluido (2-8). Il vapore nel condensatore può cedere ilproprio calore ad un’utenza termica (9-6-1).

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Il turbogeneratore ORC – Vantaggi

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Tecnici Operazionali

• Alta efficienza del ciclo termodinamico

• Efficienza della turbina circa 90%

• Bassa sollecitazione meccanica della turbina: ridotta velocità periferica

• Basso numero di giri della turbina : collegamento diretto fra turbina e generatore elettrico senza riduttori di giri

• No erosione delle palette della turbina: assenza umidità negli ugelli

• Alta affidabilità e manutenzione minima

• Avvio e stop semplificatoOperatore patentato non richiesto

• Alta sicurezza : il fluido termovettore rimane liquido e a pressioni contenute

• Bassa rumorosità

• Funzionamento a caricoparziale fino al 10% dellapotenza nominale

• Alta efficienza a carico parziale

• Lunga vita della macchina

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Progetto per promuovere policy

nel settore del recupero di calore da processi industrialienergy intensive

www.hreii.eu

H-REII: recupero calore in progetto europeo

� Progetto H-REII (2010-2012)recuperi di calore da processi industriali

� 50 audit energetici sul territorio in vari settori

(siderurgia, cemento, vetro, alluminio, ottone,

rame, … )

� quantificare il potenziale nazionale

� promuovere incentivi dedicati, politiche, BAT e BREF

� modello H-REII applicato e replicato in Austria

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� H-REII DEMO (2012-2013) focus siderurgia impianto di recupero calore dimostrativo (RIESA) - 3 MWeproduzione energia elettrica (uso interno) e calore per processo industriale (esterno)

� quantificare il potenziale europeo

� promuovere finanza, incentivi, politichesu scala europea

H-REII DEMO: dimostratore in siderurgia

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H-REII DEMO: dimostratore in siderurgia

Avvio: fine 2013

acciaio forno arco elettrico

(EAF)

scambiatorerecupero

calore

utenza termica industriale

Energia termica

~ 30 t/h di vapore a

27 bar - 245°c

gas di scarico

ORC3 MWe

energia elettrica

riduzione dei consumi

33%67%

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TEE per un progetto di recupero in siderurgia

produzione acciaio

forno arco elettrico

(EAF)

turbo generatore

ORC

rete tele riscaldamento

urbana

scambiatorerecupero

calore

energia termica

gas di scarico

energia elettrica

riduzione consumi

6.300 mwhInvestimento

previsto:

~ 12 M€

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TEE per un progetto di recupero in siderurgia

Turbo Generatore

ORC 2,1 MWe

Rete Tele Riscaldamento

urbana

Forno Arco Elettrico

6800 ore anno

Energia TermicaRecuperata61.560 MWh

anno

Energia Elettrica

6.300 MWh anno

Energia Termica

30.000 MWh anno

30.000 MWh anno

31.560 MWh anno

1.240 tep anno 2.140 tep anno

1TEP = 5.346 KWhe

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TEE per un progetto di recupero in cementificio

al

mulino

Fornace

kiln

Clinker Cooler

(CC)

Scamb.

pre

riscaldo

(200°C)

Scamb.

clinker

cooler

(145°C)

al

mulino

Sistema di

raffreddamento

Modulo ORC

TURBODEN

Treno

pulizia

fumi

Camino

Camino

Energia

Elettrica

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TEE per un progetto di recupero in cementificio

Turbo Generatore

ORC 4,9MWe

Energia Elettrica 36.750 MWh anno

6.875 tep anno

Energia Termica 168.000

MWh anno

Scambiatore di Calore

Gas di Preriscaldo 92.000

MWhanno

Scambiatore di Calore Gas

Clinker Cooler

Cementificio1.600.000tonnellate

anno

76.000 MWhanno

1TEP = 5.346 KWhe

Funzionamento

7.500 ore anno

Investimento

previsto:

~ 20 M€

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TEE per un progetto di recupero fonderia

Turbo Generatore

ORC 2 MWe

Energia Elettrica 15.680 MWh anno

2.933 tep anno

Energia Termica76.000

MWh anno

Fonderia Non ferroso

1TEP = 5.346 KWheFunzionamento

8.000 ore anno

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Recupero calore da inceneritore (Belgio)

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In funzione dal II Q 2008. Taglia ORC: 3 MWel

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Recupero calore da processo di produzione cemento (Marocco)

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In funzione dal 2010. Taglia ORC: 2 MWel

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Recupero calore da processo di produzionecemento (Romania - Slovakia)

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Romania in funzione dal 2012 Taglia ORC: 4 MwelSlovakia in costruzione Taglia ORC: 5 Mwel

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Recupero calore da turbine a gas (Canada)

In funzione dal IV Q 2011. Taglia ORC: 1 MWel

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Recupero calore in siderurgia - laminatoio(Singapore)

Avvio previsto I Q 2013. Taglia ORC: 0,7 MWel

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Recupero Calore: un mix di differenti attori

Recupero Calore

B.o.P.

PowerblockORC

E.P.C

.

E.S

.Co.

Engineering consulting / services

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Conclusioni

… nei settori Energy Intensive

TEE per recupero calore è uno «strumento multiplo»:

� efficienza energetica� maggiore sostenibilità ambientale� leva per investimenti industriali

… nei settori Energy Intensive

� sviluppare tecnologia per mercato Italia e export

Azioni a supporto:

finanza dedicata … ad es. fondo efficienza energetica per industria energy intensive

garanzia pubblica … prioritario per svincolare da «plafond» aziendali

formazione – disseminazionequadro regolatorio stabile e policy

… opportunità in ottica direttiva efficienza energetica

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Grazie per l’attenzione!

Marco Baresi, Turboden Institutional Relations Manager

marco.baresi@turboden.it