Cogenerazione ad alto rendimento ed efficienza energetica: accesso ai regimi di sostegno

04/12/2012 Impianto raffrescamento TG, Cartiere Modesto Cardella - dott. Luca Bianchini, ing. Matteo Andreotti

Relatori: dott. Luca Bianchini

ing. Matteo Andreotti

ILLUSTRAZIONE CASO AZIENDALE:CARTIERE MODESTO CARDELLA

IMPIANTO RAFFRESCAMENTO ARIA COMBURENTE TURBO GAS

cabina ricevimento gas naturale

gas naturale 23 bar contatore 2,5 bar

CTE

camino bypass

fumi TG23 bar (solo in avviamento) GV 273 °C

post-combustione:

TG

serranda bypass

serranda caldaia

15 °C - 1013 mbar MW fumi scarico TG recupero: 50%

Rend. Ele. 33,0 %492 °C

vapore surriscaldatoalta pressione55,0 bar, 440 °C 13%

condense

TV MW 0,50 bar

kW/t valvola bypass Degasatoreacqua

Saturatore (1,07x) vapore saturo alimentovapore surriscaldato 5,0 bar

bassa pressione 5,0 bar, 240 °C 159 °C

Vapore max t/h

Et utile MW valvola

sfioro

fumi130 °C

camino

230 °C

-

aria

acqua demiEE ceduta

Pmax 7,3 110 °C

Pmax 3,6

EE autocons

Pot. spe. 90,0

50%

EE acquis

40,0

27,0

CC

MC3

MC4

Altro: cottura amido, riscaldamento aria

04/12/2012 Impianto raffrescamento TG, Cartiere Modesto Cardella- dott. Luca Bianchini, ing. Matteo Andreotti

Solar: Taurus 70 – 7,3 MW (15 °C – 1013 mbar)

Generatore 8.000 kVA - 6.3 kV

Idrotermici: recupero con postcombustione

40 t/h vapore surr. 55 bar – 440°C

Tosi: contropressione 4.85 bar – 3.6 MW (40 t/h)

Generatore 5.000 kVa – 10 kV


Echp Produzione energia elettrica lorda MWhe 66.011,205Produzione vapore GV t 221.118

Hchp Produzione energia termica utile (riferita ad una temperatura delle condense uguale a 15 °C) MWht 175.955,858Consumo di gas naturale Sm3 26.038.385

Fchp Energia primaria consumata MWht 260.595,403

Rendimento globale = (Echp + Hchp)/Fchp*100 % 92,9CHP Hη Rendimento produzione calore in cogenerazione % 67,5

CHP Eη Rendimento produzione energia elettrica in cogenerazione % 25,3

Ref Hη Rendimento termico di riferimento produzione separata calore % 90,0Percentuale energia elettrica ceduta alla rete pubblica % 19,0%Percentuale energia elettrica autoconsumata % 81,0%

Ref Eη corr Rendimento termico di riferimento corretto produzione separata energia elettrica 48,1

MWh 89.416,2tep 7.689,8

PES (1-(1/(CHP Hη/Ref Hη+CHP Eη/Ref Eη corr))*100 % 21,7

Risparmio Energia Primaria RISP e Primary Saving Index PES - anno 2010

Echp/ηerif+Hchp/ηtrif-FchpRISP

RISPARMIO ENERGIA PRIMARIA IN COGENERAZIONE NEL 2010







Ref Hη Rendimento termico di riferimento produzione separata calore % 90,0Percentuale energia elettrica ceduta alla rete pubblica % 18,2%Percentuale energia elettrica autoconsumata % 81,8%


MWh 76.532,6tep 6.581,8


Risparmio Energia Primaria RISP e Primary Saving Index PES - anno 2011

RISP Echp/ηerif+Hchp/ηtrif-Fchp

RISPARMIO ENERGIA PRIMARIA IN COGENERAZIONE NEL 2011


OPPORTUNITA’ INCREMENTO EFFICIENZA ENERGETICA: RAFFREDDAMENTO DELL’ARIA COMBURENTE DELLA TURBINA A GAS

MAGGIORE PRODUZIONE POTENZA ELETTRICA: -60 kW/°C



MAGGIORE RENDIMENTO ELETTRICO



PIU’ POTENZA TERMICA NEI FUMI DI SCARICO MENO POST COMBUSTIONE


SOLUZIONE SCELTA PER LA PRODUZIONE DEL FREDDO

ASSORBITORE A BROMURO DI LITIO ALIMENTATO CON VAPORE SATURO

POTENZA MASSIMA: 953 kWfr

CARATTERISTICHE VAPORE: saturo secco 157 °C

CONSUMO MASSIMO VAPORE: 1,0 t/h

CAPACITA’ RAFFREDDAMENTO MASSIMA: 100.000 kg/h aria da 35 °C a 12 °C


EFFETTI DEL RAFFREDDAMENTO DELL’ARIA SU PRODUZIONE E RENDIMENTO

TEMPERATURA ARIA COMBURENTE TURBINA SENZA RAFFRESCAMENTO

RAFFREDDAMENTO MASSIMO: -24 °C

INCREMENTO MASSIMO PRODUZIONE TURBINA A GAS: 1.440 kW

INCREMENTO MASSIMO RENDIMENTO TURBINA A GAS: dal 30% al 33%

TEMPERATURA ARIA COMBURENTE TURBINA CON RAFFRESCAMENTO

AUTOPRODUZIONE SEMPRE SUFFICIENTE


EFFETTI DEL RAFFREDDAMENTO DELL’ ARIA SU RISP E PES

RIDUZIONE RENDIMENTO GLOBALE: DA 93,4% A 92,9% (l’energia termica del vapore utilizzato nell’assorbitore non può essere considerata come energia termica utile perché fa parte dell’area di cogenerazione, non di quella di consumo)

INCREMENTO RISPARMIO ENERGIA PRIMARIA: +2.830 MWt (+3,2%)

INCREMENTO PES: da 21,7% a 21,8%






Ref Hη Rendimento termico di riferimento produzione separata calore % 90,0Percentuale energia elettrica ceduta alla rete pubblica % 19,0%

Percentuale energia elettrica autoconsumata % 81,0%


MWh 92.245,0tep 7.933,1


Risparmio Energia Primaria RISP e Primary Saving Index PES - anno 2010 con raffreddamento aria TG

RISP Echp/ηerif+Hchp/ηtrif-Fchp

VAPOREMAGGIORE POTENZA ELETTRICA PRODOTTA

ACQUA REFRIGERATA

ARIA COMBURENTE


H2O + BrLi

H2O

CONDENSATOREGENERATORE

VAPORE

EVAPORATOREASSORBITORE


VAPORE

GENERATORE

Soluzione Bromuro di Litio diluita

Vapore H2O evaporato da

soluzione

Vapore H2O evaporato da

soluzione

Acqua di pozzo

CONDENSATORE

Acqua condensata

H2O refrigerat

a

EVAPORATORE

H2O evaporata

Pevap < Pcond

7°C14°

CASSORBITORE

H2O evaporata

Soluzione Bromuro di

Litio concentrata

Acqua di pozzo

Soluzione Bromuro di Litio diluita


H2O + BrLi

H2O

CONDENSATOREGENERATORE

VAPORE

EVAPORATOREASSORBITORE


VENTILATORE BATTERIE DI RAFFREDDAMENTO

GRIGLIA FERMAGOCCE


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