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