23 Aprile 2015 Convegno Viessmann - Infobuild Energia · Convegno Viessmann Valutazione delle fonti...
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Etanomics Italia S.r.l.Piazzale Biancamano, 8I-20121 Milano
23 Aprile 2015
Convegno Viessmann
Valutazione delle fonti e dei vettori energetici integrati fossili e rinnovabili
Vettori energeticiEnergia primaria da fonti fossili e rinnovabiliCase historyEnergia secondaria: l’energia elettrica Lo spark spread
Autoconsumo ed autarchia energeticaCurve cumulate e profili di carico
Peak shaving e time shift
Sistemi di accumulo
Valutazione delle fonti e dei vettori energetici integrati fossili e rinnovabili
Sistemi On grid - Energia primaria da fonti fossili
Potere calorifico inferiore normato (AEEG 9/11 Tabella 1) pari a:
8250 kcal/Sm3 pari a 9,59 kWh/Sm3
Possibilità di accedere ai benefici derivanti da meccanismi incentivanti per l’efficienza: detrazioni e TEE, CAR
Possibilità di generazione a bassa temperatura
Possibilità di generazione combinata
Emissioni controllabili con dispositivi di qualità
Gas Naturale
Gas Naturale
Marco Rossi
Rete nazionale
Dispositivi di conversione efficienti e tecnologie mature
Sensibilità – non proporzionale -alle variazione del prezzo del barile di petrolio
Emissioni controllabili con dispositivi di qualità
Sensibilità alle variazione del prezzo del barile di petrolio
Fonte: AEEG
Condizioni economiche di fornitura per una famiglia con riscaldamento autonomo e consumo annuale di 1.400 m3
Sistemi On grid - Energia primaria da fonti fossili
13,7 14,4 14,1 14,1 14,2 14,4 14,3 14,3 14,2 14,4 14,5 14,9 15,1 15,5 17,0 16,4 16,6 15,9 14,5 14,7 14,7 14,8 14,7 15,0
6,9 6,9 6,9 6,8 6,7 6,7 6,7 6,7 6,7 6,8 7,0 7,1 7,1 7,27,1 7,1 7,1 5,7 5,7 6,9 6,9 5,7 5,8 5,8
20,6 19,3 21,1 23,4 25,3 25,1 26,0 27,2 30,1 33,2 34,9 35,7 37,5 37,9 37,8
35,0 34,4 34,2 35,6 31,4
27,0 31,7 31,5 28,5
27,0 26,9 27,2
27,5 27,9 27,8 28,0 28,2
28,6
29,7 30,0 30,2
30,6 30,7 31,0 30,4 30,3
30,4 30,4 29,9
29,1
29,8 29,7 29,2
68,3 67,569,3
71,874,1 74,1 75,0
76,579,7
84,186,4
87,990,2 91,2
92,8
88,9 88,486,2 86,3
83,0
77,8
82,0 81,778,5
0
10
20
30
40
50
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70
80
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III
2009
IV
2009
I 2010 II
2010
III
2010
IV
2010
I 2011 II
2011
III
2011
IV
2011
I 2012 II
2012
III
2012
IV
2012
I 2013 II
2013
III
2013
IV
2013*
I 2014 II
2014
III
2014
IV
2014
I 2015 II
2015
c€/m
3
Costi infrastrutturali Costi di vendita Materia prima Imposte
Sistemi Off grid - Energia primaria da fonti fossili
Gasolio, BTZ
Gasolio, BTZ: attenzione al rispetto dei limiti di emissioni inquinanti
BTZ: costi aggiuntivi per addititivi e scaldiglie; decadimento dei rendimenti di conversione; impossibilità di lavorare a basse T
Sensibilità all’andamento del prezzo del petrolio
Sistemi Off grid - Energia primaria da fonti fossili
GPL, GNL
GPL: ampissima capillarizzazione sul territorio
GNL: ottima soluzione per realtà energivore industriali e i teleriscaldamenti; prezzo non variabile con l’andamento del barile di petrolio; ottimi rendimenti di conversione e basse emissioni
Possibilità di produzione combinata
A seguire presentazione Liquigas
Incentivazioni molto interessanti: conto termico e meccanismo TEE
Elevato costo delle tecnologie se paragonate a dispositivi a combustibili fossili di pari potenza
Controllo emissioni
Basso costo del kWh di energia primaria
Potere calorifico inferiore variabile in funzione della qualità e del contenuto idrico del combustibile
Cippato: presenza di corpi estranei (sassi, ferro, plastica) deleteria per il funzionamento dei dispositivi
Importanza di idonei accumuli termici opportunamente dimensionati
Utilizzate per acqua calda/vapore/olio diatermico
Biomasse legnose
Sistemi Off grid - Energia primaria da fonti rinnovabili
Energia primaria da fonti rinnovabili
Biogas e biometano:
Biogas: miscela di CH4 (da 40% a 60%) e CO2 da in funzione delle tecnologie utilizzate
Biometano: upgrading del biogas a condizioni fisico chimiche idonee all’immissione in rete (deumidificazione, desolforazione, innalzamento del tenore di CO2)
In Italia circa 1000 impianti a digestione anaerobica funzionanti prevalentemente a insilato di mais e reflui zootecnici
In prospettiva:
- Reti di biometano ai fini di combustibile per autotrazione
- Reti di biometano per centrali di medie/grandi dimensioni per teleriscaldamenti
Biogas: DM 6 Luglio 2012 avvantaggia taglie «piccole» < 300 kW elettrici
Reflui zootecnici, matrici vegetali
Energia primaria da fonti rinnovabili
Utilizzo di sorgenti «gratuite» di energia termica presenti in natura
Possibilità di utilizzo come sorgenti fredde o calde di cicli termodinamici
Ampissima possibilità di soluzioni tecnologiche condensate ad aria e ad acqua
Variabilità COP: sistemi ibridi
Incentivazioni e tariffa D1
Energia dal terreno e dall’aria: la pompa di calore
T m
an
da
ta
Negli ultimi anni grazie allo sviluppo di tecnologie con compressori scroll + inverter e valvole di espansione elettronica performances molto migliorate:
Incremento del 10% del COP rispetto a tecnologie ON/OFF
Il ciclo E.V.I. (Enhanced Vapour Injection) rende possibili temperature di mandata più elevate
Energia primaria da fonti rinnovabili
Energia dal terreno e dall’aria: la pompa di calore
COP
+ 10%
Energia primaria da fonti rinnovabili
Gratuità dell’energia primaria
Non programmabilità
Bassi costi di manutenzione
Tecnologie mature
Possibilità di abbinamento sistemi di accumulo sia termico che elettrico
Energia dal sole: fotovoltaico e solare termico
A seguire presentazione Nuove Energie
Marco Rossi
Energia primaria da fonti fossili e rinnovabili
Conclusioni:
Ampissima scelta di soluzioni tecnologiche per ogni vettore energetico disponibile
Possibilità di utilizzare più vettori energetici contemporaneamente/alternativamente per la produzione di energia termica
Possibilità di generazione combinata (cogenerazione)
Il sistema ibrido è «la soluzione» o può essere conveniente la concentrazione di più vettori energetici in uno solo?
Nella PMI situazioni «multivettore»
Diversi sistemi di generazione non ottimizzati
Diversi interventi effettuati negli anni
Difficile controllo e valutazione dei contratti di approvvigionamento
Energia primaria da fonti fossili e rinnovabiliPMI – aggregazione di più vettori: case history
492.311
402.145
437.468
340.435
311.991
228.844224.243
31.565
124.256
290.002
337.467
274.922
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic
Consumi finali di energia termica divisi per fonte,
anno 2014 [kWh]
TOTALE BTZ GPL TELERISCALDAMENTO
kWh
term
ici u
tili
mese
Nella PMI situazioni «multivettore»
Diversi sistemi di generazione non ottimizzati
Diversi interventi effettuati negli anni
Difficile controllo e valutazione dei contratti di approvvigionamento
Energia primaria da fonti fossili e rinnovabiliPMI – aggregazione di più vettori: case history
492.311
402.145
437.468
340.435
311.991
228.844224.243
31.565
124.256
290.002
337.467
274.922
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic
Consumi finali di energia termica divisi per fonte
anno 2016 [kWh]
GNL
kWh
term
ici u
tili
mese
Revamping con unica centrale in posizione baricentrica rispetto ai carichi
Unico contratto di approvvigionamento con maggior competitività dovuta ai volumi
Sistemi di accumulo
Incremento dei rendimenti
Minori perdite di distribuzione
Energia primaria da fonti fossili e rinnovabili
82%
12%
6%
RIPARTIZIONE PERCENTUALE ENERGIA TERMICA UTILE
2014
% BTZ % GPL % TELE
100%
RIPARTIZIONE PERCENTUALE ENERGIA UTILE
2016
GNL
PMI – aggregazione di più vettori: case history
Lo studio di fattibilità del fuel switchingporta ad ottimi parametri di investimento
Il fuel switching renderà possibile in un prossimo futuro l’installazione di un cogeneratore con interessanti parametri di investimento
Energia primaria da fonti fossili e rinnovabili
-€ 100.000
-€ 50.000
€ 0
€ 50.000
€ 100.000
€ 150.000
€ 200.000
€ 250.000
€ 300.000
€ 350.000
€ 400.000
€ 450.000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0
CASH FLOW CUMULATO ATTUALIZZATO
CASH FLOW ATTUALIZZATO
ENERGIA TERMICA
COSTI OPERATIVI EX ANTECOSTI OPERATIVI
EX POST
BTZ + GPL + TELE GNL
Approvvigionamento combustibili/tele€ 238.175 € 199.498
Scaldiglie BTZ € 11.174 -
Additivi € 23.922 -
Manutenzione € 3.300 € 2.000
Canone annuo impianto GNL - € 27.000
totale € 276.571 € 228.498
PMI – aggregazione di più vettori: case history
Tempo di
payback 1,1anni
NPV € 381.816
IRR 96,0%
Molti vettori energetici sono influenzati dal prezzo del barile di petrolio
Imprevedibilità nel breve periodo
Previsioni nel breve/medio termine
- 58% rispetto alle previsioni
Energia primaria da fonti fossili e rinnovabili
Relazione del 2013 relativa le previsioni del prezzo del barile di petrolio
$/barile
Scenario 3
Scenario 1
Scenario 2
Scenario 4
Energia secondariaEnergia elettrica
Mercato libero
1 TEP di energia primaria = 0,187 MWh elettrico [EEN 3/08]
Rendimento medio delle centrali in Italia 46%
SEU e RIU
Tariffa D1 per le pompe di calore
Potenziale instabilità di rete causata dal proliferare di generazione distribuita
5,5 6
,3 6,4 6,5 6,6 6,8 7,2 7,7
7,6 8
,3 8,8 8,9
8,6
8,5 9,0 9,4 10
,2 11
,0
11
,7
11
,9
11
,0
10
,7
10
,4
10
,4
10
,2
9,6
9,4
9,3 9,4 9,5
9,5
9,4 10
,0 10
,9
10
,9
11
,0
10
,4
10
,0
10
,2
10
,0
9,8
9,4
9,3 9,5
8,6
8,3
3,8 3
,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3
,0 3,0
3,0
3,0 3
,0 3,0
3,1
3,1 2,6 2
,6 2,4
2,4
2,4 2,4
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5 2,5 2,5
2,5
2,5 2
,6
2,6
2,6 2,6
2,8
2,8 2,8
2,8
2,8
3,0
3,0 3,0
3,3
3,3
1,0
0,9 1,0 1,0 1,0 1,0 0,7 0
,7 1,1
1,1 1
,4 1,5
1,7
1,7
1,6 1
,6 1,6
1,4
1,4 1,3
1,2
1,2
1,4
1,4
1,3
1,4
1,5
1,6
1,5 1
,9 2,2
2,2
2,4
3,1
3,2 3,3
3,4
3,6 3,6
3,7
4,0
4,1
4,1 4,3
4,4
4,4
1,9
1,9 1,9 2,0 2,0 2,0
2,0 2
,0 2,1
2,1
2,2 2,2
2,2
2,2
2,2 2
,3 2,3 2
,4
2,5 2,5
2,4
2,4
2,3
2,3
2,3
2,3
2,3
2,2
2,2 2
,3 2,3
2,3
2,4
2,5 2,5 2,6
2,5
2,5 2,6
2,5 2,6
2,5
2,5 2,6
2,5
2,5
12
,3
12
,2
12
,3
12
,4
12
,6
12
,8
12
,8 13
,4
13
,7 14
,5 15
,4
15
,6
15
,6
15
,5
15
,5
15
,9 16
,5 17
,2 17
,9
18
,1
17
,1
16
,8
16
,6
16
,6
16
,3
15
,8
15
,7
15
,6
15
,6 16
,2
16
,5
16
,5 17
,3
19
,1
19
,1
19
,4
19
,1
18
,9
19
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19
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19
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19
,0
19
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19
,3
18
,7
18
,5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
I
2004
II III IV I
2005
II III IV I
2006
II III IV I
2007
II III IV I
2008
II III IV I
2009
II III IV I
2010
II III IV I
2011
II III IV I
2012
II **III IV I
2013
II III IV I
2014
II III IV I
2015
II
c€/k
Wh
imposteoneri generali di sistemacosti di reteenergia e approvvigionamento costi di rete oneri generali di sistema imposte tariffa totale
Condizioni economiche di fornitura per una famiglia con 3 kW di potenza impegnata e 2.700 kWh di consumo annuo
Prezzi 2015
[€Cent/kWh]
Aumentoatteso
Attesa 2020
[€Cent/kWh]
Energia elettrica 18,5 3 % 27,06
Gas naurale 8,08 3 % 10,58
Lo spark spread
8,08 8,32 8,57 8,83 9,09 9,37 9,65 9,94
18,5 19,06 19,63 20,22 20,82 21,45 22,09 22,75
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
Gas naturale Energia elettrica
Importantissimo indice da analizzare con cura per la fattibilità, e lo studio di efficaci logiche di funzionamento di:
Cogeneratori
Sistemi ibridi
Andamento e previsioni dello spark spread per applicazione residenziale in Italia
€C
en
t/kW
h
Residenziale anno 2008 vs. 2014
Lo spark spread in Italia non avvantaggia la microcogenerazione domestica
Lo spark spread: settore residenziale
Fonte: Eurostat
0
5
10
15
20
25
€ce
nt
SPARK SPREAD SETTORE RESIDENZALE
RESIDENZIALE 2008
RESIDENZIALE 2014
Quelle: Eurostat
Industria anno 2008 vs. 2014
In Italia le industrie e gli impianti di teleriscaldamento hanno sparkspread più elevato rispetto agli altri paesi
In Italia siamo avvantaggiati nella promozione della piccola cogenerazione come da direttiva europea 27/2012 (recepita da DL 102/2014)
Lo spark spread: settore industriale
Fonte: Eurostat
0
2
4
6
8
10
12
14
16
€ce
nt
SPARK SPREAD SETTORE INDUSTRIALE
INDUSTRIALE 2008
INDUSTRIALE 2014
Vettori energetici per produzione di energia termicaValutazione economica di 1° principio: costo dell’energia primaria
Il cippato è oggi fortemente competitivo, anche se con notevole scostamento min/max dovuto alla variabilità qualitativa del combustibile stesso
Oggi il BTZ è competitivo grazie al basso costo del barile di petrolio
Un’analisi di primo principio non fornisce informazioni significative
Gas
naturale
Energia
elettricaGasolio GPL Pellet BTZ Cippato GNL
max 73 97 97 93 65 75 75 63
min 36 69 76 59 43 44 21 47
73
97 9793
65
75 75
63
36
6976
59
43 44
21
47
0
20
40
60
80
100
120
€/M
Wh
COSTO SPECIFICO ENERGIA PRIMARIA
max min
Considerazioni valide per applicazioni con consumi annui di energia primaria superiore a 600 MWh
Vettori energetici per produzione di energia termicaValutazione economica di 2° principio: costo dell’energia utile
Gas naturale, GNL e GPL sono fortemente avvantaggiati grazie a rendimenti di conversione elevati
Le pompe di calore hanno ampia forbice min/max, dovuta alla variabilità del COP
Gas
naturale
Energia
elettricaGasolio GPL Pellet BTZ Cippato GNL
max 81 105 114 103 79 94 100 70
min 34 30 84 60 51 54 25 44
81
105
114
103
79
94100
70
3430
84
60
51 54
25
44
0
20
40
60
80
100
120
€/M
Wh
COSTO SPECIFICO ENERGIA TERMICA UTILE
max min
Considerazioni valide per applicazioni con consumi annui di energia primaria superiori a 600 MWh
Vettori energetici per produzione di energia termicaValutazione economica di 2° principio corretta: costo dell’energia utile al netto dei costi di impianto e manutenzione
Le biomasse scontano gli elevati costi di impianto e di manutenzione
In queste analisi non sono stati considerati:
- benefici derivanti da incentivi
- i benefici ambientali e di immagine dell’utilizzo di tecnologie non inquinanti
Gas
naturale
Energia
elettricaGasolio GPL Pellet BTZ Cippato GNL
max 85 115 118 107 90 98 115 76
min 38 40 88 64 63 58 40 49
85
115 118
107
9098
115
76
38 40
88
64 6358
4049
0
20
40
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100
120
140
160
€/M
Wh
COSTO SPECIFICO ENERGIA TERMICA UTILE LA
NETTO DI COSTI DI IMPIANTO E DI
MANUTENZIONEmax min
ON GRID OFF GRID
Considerazioni valide per applicazioni con consumi annui di energia primaria superiori a 600 MWh
Vettori energetici per produzione di energia termicaValutazione economica di 2° principio corretta: costo dell’energia utile al netto dei costi di impianto e manutenzione
Conclusioni:
Si per l’ONGRID che per l’OFFGRID: assenza di un vettore energetico dominante
Gli scostamenti tra min e max (elevati) sono dovuti a:
Bontà dei contratti di approvvigionamento
Qualità del combustibile
Performances dei dispositivi utilizzati
Corretta scelta, installazione e manutenzione della soluzione impiantistica adottata
Gas
naturale
Energia
elettricaGasolio GPL Pellet BTZ Cippato GNL
max 85 115 118 107 90 98 115 76
min 38 40 88 64 63 58 40 49
85
115 118
107
9098
115
76
38 40
88
64 6358
4049
0
20
40
60
80
100
120
140
160
€/M
Wh
COSTO SPECIFICO ENERGIA TERMICA UTILE LA
NETTO DI COSTI DI IMPIANTO E DI
MANUTENZIONEmax min
ON GRID OFF GRID
Considerazioni valide per applicazioni con consumi annui di energia primaria superiori a 600 MWh
Sistemi incentivanti incerti, non omnicomprensivi e premianti logiche di autoconsumo
Volatilità dei prezzi vettori energetici tradizionali
Assenza di un vettore energetico dominante
Spark spread elevato nel settore industriale
Prezzo al kWh sempre più gravato da oneri fissi e meno dalla materia prima/costi di produzione
«Trend» verso l’autoconsumo e soluzioni autarchiche
Vettori energetici
Ma come definiamo autoconsumo e autarchia?
����������� �� �������������������������� �����������������������
�� ��������� ��������� ��������������������
Autoconsumo: definizioneAutoconsumo ed autarchia energetica
����������� 100%
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Totale fabbisogni [kWh] 410 420 400 470 500 750 500 450 500 800 600 500
Fotovoltaico [kWh] 0 0 0 50 150 220 250 220 150 50 0 0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
ENERGIA ELETTRICA
����������� �� �������������������������� �����������������������
�� ��������� ��������� ��������������������
Autoconsumo ed autarchia energetica
����������� 50%
Autoconsumo: definizione
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Totale fabbisogni [kWh] 410 420 400 470 500 750 500 450 500 800 600 500
Fotovoltaico_ [kWh] 0 0 0 350 1050 1540 1750 1540 1050 350 0 0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
kW
h e
lett
rici
ENERGIA ELETTRICA
����������� �� �������������������������� �����������������������
�� ��������� ��������� ��������������������
Autoconsumo ed autarchia energetica
L’autoconsumo è una grandezza che si riferisce sempre ad un dispositivo specifico e:
Identifica quanto il dispositivo installato sia o meno a servizio della struttura/accumuli e quanto produce per cedere in rete / dissipare
In assenza di incentivi consistenti per la cessione in rete da massimizzare per la parte elettrica
L’autoconsumo è parametro importantissimo da tenere monitorato per le applicazioni CAR
Autoconsumo
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Autoconsumo ed autarchia energetica
L’autarchia è una grandezza che si riferisce sempre ad una struttura e:
Identifica la percentuale di energia prodotta dai dispositivi istallati e consumata dalla struttura stessa rapportata al fabbisogno energetico complessivo della struttura
Pari al 100% sul termico se si hanno impianti autonomi
La convenienza di un elevato valore di autarchia elettrica è sempre da valutare a valle di accurati business plans
Autarchia: definizione
Autoconsumo -./012340565773638629459272:5/;5.9<=3736388397077<03
-./0123;5=48/992:3=3.7/405657736386294592:5=
>,@ABC
D@,DABC∗ 100% 38,5%
Autoconsumo ed autarchia energetica0
.00
1.0
0
2.0
0
3.0
0
4.0
0
5.0
0
6.0
0
7.0
0
8.0
0
9.0
0
10
.00
11
.00
12
.00
13
.00
14
.00
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.00
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.00
17
.00
18
.00
19
.00
20
.00
21
.00
22
.00
23
.00
Eigenverbrauch Einspeisung
Netzbezug Strombedarf
Energia prodotta e consumata
Energia assorbita dalla rete
Energia prodotta e ceduta
Carico richiesto
Autarchia -./012340565773638629459272:5/;5.9<=37363883970<7703
-./0123;5=48/992:3=3.7/39950L27363883970<77<03=>,@ABC
DD,DABC∗ 100% 48,6%
Curva cumulata dei carichi: valido strumento di dimensionamento?Autoconsumo ed autarchia energetica
Potente strumento per il dimensionamento di cogeneratori e sistemi di generazione di base
Ottenibile dalle letture al quarto d‘ora/orari
Ottenibile sia per energia elettrica che per energia termica
Curva cumulata dei carichi - cogenerazioneAutoconsumo ed autarchia energetica
Cogeneratore dimensionato sulla base dei consumi
Più ci si abbassa di potenza più sarà alta la probabilità che le ore con carico superiore alla potenza stessa saranno consecutive le une alle altre
Cogeneratore
Autoconsumo ed autarchia energetica
Sarebbe molto semplice andare a dimensionare il fotovoltaico sulle richieste di picco
I picchi di carico non coincidono con i picchi di produzione
Questo approccio NON è applicabile alla realtà: è necessario uno studio dei profili di carico giornalieri, settimanali, mensili
Importanza dei sistemi di accumuloCogeneratore 1
Cogeneratore 2
PV1 PV2 PV3 PV4
Curva cumulata dei carichi – cogenerazione e fotovoltaico
Autoconsumo ed autarchia energeticaResidenziale: producibilità elettrica impianto fotovoltaico da 2,1 kW
Forte stagionalità
Non programmabilità
Tecnologie mature
Bassi costi
Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Gen Feb Mar Apr Mag
Fotovoltaico [kWh] 350 400 360 200 180 80 130 90 150 300 280 300
0
100
200
300
400
500
600
700
KW
H E
LET
TR
ICI
Energia elettrica
Autoconsumo ed autarchia energeticaResidenziale: producibilità elettrica microcogeneratore da 1 kW
Produzione combinata
Programmabilità
Tecnologie in fase di sviluppo di mercato
Microcogenerazione domestica: ad oggi necessita ancora di elevati costi di inevestimento
Enorme potenziale di sviluppo nel medio/lungo termine
Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Gen Feb Mar Apr Mag
Microcog [kWh] 98 46 76 181 282 469 532 510 436 369 244 204
0
100
200
300
400
500
600
700
KW
H E
LET
TR
ICI
Energia elettrica
Autoconsumo ed autarchia energeticaResidenziale: producibilità elettrica fotovoltaico + microcogeneratore
Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Gen Feb Mar Apr Mag
Microcog [kWh] 98 46 76 181 282 469 532 510 436 369 244 204
Fotovoltaico [kWh] 350 400 360 200 180 80 130 90 150 300 280 300
totale energia prodotta
[kWh]448 446 436 381 462 549 662 600 586 669 524 504
0
100
200
300
400
500
600
700
KW
H E
LET
TR
ICI
Energia elettrica
Autoconsumo ed autarchia energeticaResidenziale: producibilità elettrica fotovoltaico + microcogeneratore
Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Gen Feb Mar Apr Mag
Fabbisogno domestico [kWh] 210 220 210 170 264 360 520 450 460 470 340 304
Totale fabbisogni [kWh] 410 420 410 370 464 560 720 650 660 670 540 504
totale energia prodotta [kWh] 448 446 436 381 462 549 662 600 586 669 524 504
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0
100
200
300
400
500
600
700
800
KW
H E
LET
TR
ICI
Energia elettrica
Peak shaving
Peak shaving per l’utilizzatore finale dell’energia: limitare i picchi di ritiro dalla rete.
Vantaggi:
Evitare di incappare in «fasce» tariffarie svantaggiose
Aumentare l’autoconsumo dei dispositivi a fonti rinnovabili
Evitare di superare i limiti contrattuali di potenza ritirabile
Peak shaving attuabile con:
Sistemi di energy management
Sistemi di accumulo
Cambiamento delle abitudini
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Totale fabbisogni
[kWh]410 420 400 470 500 750 500 450 500 800 600 500
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
kW
h e
lett
rici
ENERGIA ELETTRICA
Sul lato produttore: logiche in uso da molti decenni sulla rete nazionale. es.: pompaggi
Time shift
Time shift: acquistare energia (o produrla) per immagazzinarla nelle ore in cui i prezzi sono bassi, al fine di rivenderla (o utilizzarla) nelle ore in cui i prezzi sono più elevati
Realizzabile tramite:
Sistemi di accumulo
Sistemi di energy management
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Totale fabbisogni [kWh] 410 420 400 470 500 750 500 450 500 800 600 500
Fotovoltaico_ [kWh] 0 0 0 350 1050 1540 1750 1540 1050 350 0 0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
kW
h e
lett
rici
ENERGIA ELETTRICA
Autoconsumo, autarchia energetica e logiche di gestione dei picchi
Conclusioni:
Una sovrapposizione delle aree nelle curve cumulate dei carichi non significa il raggiungimento dell’autarchia energetica totale in quanto consumi e produzioni sono variabili indipendenti nel tempo
Necessità di sistemi intelligenti in grado di generare quando serve in funzione del vettore energetico in quel momento più competitivo (in funzione ad esempio dello spark spread)
Sistemi di accumulo in grado di rendere l’energia disponibile nei momenti ad elevato costo di energia primaria
In quale modo è accumulata l’energia?
Accumuli di energia primaria
Combustibili solidiBIOMASSE
Combustibili gassosi e liquidiGNL BIOGAS
GPL GASOLIO
Marco Rossi
22.04.2015
Accumuli di energia secondaria
Energia termicafluidi caldi ghiaccio
Aria compressaservizi ausiliari accumuli sotterranei
Energia meccanica potenziale
pompaggi
Energia meccanicacinetica
volani
Energia elettricabatterie condensatori e
superconduttori
Energia chimicabiometano metano sintetico idrogeno
Marco Rossi+39 02 62032040+39 366 [email protected]
Etanomics Italia S.r.l.Piazzale Biancamano, 8I-20121 Milano