La trasformazione a ciclo combinato della centrale termoelettrica di

PiacenzaUmberto Dotta

Edipower - Direzione Ingegneria e Sviluppo

Piacenza, 25 Ottobre 2005Convegno - Prevenzione e riduzione integrate dell’inquinamento: gli impianti di produzione di energia

Agenda

• Evoluzione del parco impianti in Italia

• Il ruolo di Edipower nel contesto nazionale

• Piacenza: la trasformazione in ciclo combinato

• Il progetto di Teleriscaldamento

Evoluzione del parco impianti termoelettrici in Italia dopo la liberalizzazione del mercato

380

1520760

1900

1780

3800

3420

2265

2660

1140

1900

1140

1620

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1520

630

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

RipotenziamentoGreenfield - CCGT

A seguito della liberalizzazione del mercato si è avviato un ciclo di investimenti nel settore dell’energia elettrica che porterà ad un sostanziale rinnovo delle infrastrutture di produzione termoelettrica, con un aumento dell’efficienza del parco produttivo accompagnato da una riduzione delle emissioni di inquinanti.

~ 16.000 MW investimenti: 6 mld€

~ 12.000 MW investimenti previsti: 6 mld€

• Evoluzione del parco impianti in Italia

• Il ruolo di Edipower nel contesto nazionale

• Piacenza: la trasformazione in ciclo combinato

• Il progetto di Teleriscaldamento

La presenza Edipower sul territorioPotenza in esercizio al 31/12/2004Totale di 7.396 MW, con 6 impianti termoelettrici per una potenza complessiva di 6.614 MW e 3 nuclei idroelettrici per una potenza complessiva di 782 MW.

Mese

Chivasso

Turbigo

Udine

Sermide

Tusciano

Brindisi

San Filippo del Mela

Centrali Termiche

Centrali Idriche

Produzione e mix di combustibiliIl principale punto di forza di Edipower è individuabile nella diversificazione delle fonti di approvvigionamento energetico.

La diversificazione rappresenta una garanzia di elevata efficienza, flessibilità e sicurezza del sistema produttivo.

43.2%15.2%

14.0%17.0%

8.0% 3.0%

Idrico Carbone Olio Gas Eolico/solare/geotermico Altro

53.0%31.0%

7.0%

9.0%

Italia: 286.6 TWhItalia: 286.6 TWhEdipower: 25.44 TWhEdipower: 25.44 TWh

20042004

61.0%14.0%

17.0%

8.0%

20102010

Nel parco di generazione Edipower sono presenti 4 diverse tipologie di impianto:- Tradizionale (olio e carbone) per 2.580 MWe- Ripotenziato per 1.730 MWe- Turbogas in ciclo combinato per 2.304 MWe- Idroelettrico per 782 MWe

Gli investimenti e le emissioni di inquinanti

L’implementazione del piano industriale che prevede la conversione di alcuni impianti in ciclo combinato, la riqualifica degli impianti idroelettrici per l’ottenimento dei Certificati Verdi e l’adeguamento ambientale di alcuni impianti termoelettrici, ha consentito l’aumento dell’efficienza ed una notevole riduzione delle emissioni di inquinanti in atmosfera del parco produttivo Edipower

Dati in g/kWh

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2002 2003 2004 20100

0,5

1

1,5

2

2,5

3

SOx polveri NOx CO2

Emissioni specifiche

CO2

CO2

Investimenti

760

1.970

Investimenti di piano (M€)

già realizzati1.210*

*al 30/06/05

Progetti di trasformazione in ciclo combinato

Edipower ha intrapreso un programma di trasformazione in ciclo combinato del suo parco impianti che allo stato attuale vede:

CCGT in esercizio

SermideSermide CCGT da 1200 MW CCGT da 1200 MW trasformazione in ciclo combinato di due delle quattro unità convenzionali ad olio ChivassoChivasso CCGT da 1200 MW CCGT da 1200 MW trasformazione in ciclo combinato delle unità convenzionali ad olio e carbone

CCGT in fase di realizzazione

Piacenza CCGT da 800 MW Piacenza CCGT da 800 MW trasformazione in ciclo combinato di una unità convenzionale ad olio

CCGT in fase autorizzativa

Turbigo CCGT da 800 MW Turbigo CCGT da 800 MW trasformazione in ciclo combinato di una unità convenzionale ad olio Brindisi CCGT da 400 MW Brindisi CCGT da 400 MW trasformazione in ciclo combinato di una unità convenzionale a carbone

• Evoluzione del parco impianti in Italia

• Il ruolo di Edipower nel contesto nazionale

• Piacenza: la trasformazione in ciclo combinato

• Il progetto di Teleriscaldamento

La centrale di Piacenza: stato attuale

La centrale Edipower di Piacenza dispone di una potenza installata di 660 MWe ed è composta da due sezioni termoelettriche della potenza di 330 MWe ciascuna:

2 x (NOx 170 kg/h - SOX 340 Kg/h - PTS 42.5 kg/h)

Energia prodotta nel 2004

2.59 TWhRendimento 38.9 %

(2 x 312) MWe

Mix gas naturale e Olio BTZ

(2x 802) MWth

Trasformazione in Ciclo Combinato (1/3)

Il progetto di trasformazione in ciclo combinato della centrale prevede l’installazione di due turbine a gas Siemens da 260 MW con i rispettivi alternatori e caldaie a recupero:

2 x (NOx 64.2 kg/h)

Gas naturale

1.421 MWth

Rendimento 56.3 %

800 MWe

Trasformazione in Ciclo Combinato (2/3)

Contrattista

Principalisubappaltatori

ATI tra Siemens e Maire Engineering/Techint

Siemens (Turbine a Gas), STF (Caldaie a recupero), ABB (Trasformatori), TOSI (Revisione TV), MAGRINI (GIS), MARCORA (Opere civili)

Inizio lavori per Turbina a gas

Primo GVR

EsercizioCommerciale

Timing 27 mesi – fine progetto Dicembre 2005

SecondoGVR

Prima sincro

TG

Prima sincro

TV

Investimento Totale: circa 230 mln€

Trasformazione in Ciclo Combinato (3/3)

Approvazione del Progetto con Decreto 009/2001 del Ministero dell’Industria del Commercio e dell’Artigianato.23.04.2001

Benefici derivanti dalla trasformazione in ciclo combinato

624

38.9

1604

340

680

85

800

56.3

1421

129.40 0

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Net Poweroutput (Mwe)

Net efficiency (%)

Total thermalPower (MWth)

NOx Emission (kg/h)

SOx Emission (kg/h)

PTS Emission (kg/h)

Before re-powering After re-powering

624

38.9

1604

340

680

85

800

56.3

1421

129.40 0

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Net Poweroutput (Mwe)

Net efficiency (%)

Total thermalPower (MWth)

NOx Emission (kg/h)

SOx Emission (kg/h)

PTS Emission (kg/h)

Before re-powering After re-powering

Stato di avanzamento del Progetto

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2003 2004 2005

SEP OCT NOV DEC JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC

-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Mon

thly

0

10

20

30

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50

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70

80

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100

Cum

ulat

ive

Actual (month)

Re-Planned(month)

Actual(cumulative)

Re-Planned(cumulative)

OGGI

• Evoluzione del parco impianti in Italia

• Il ruolo di Edipower nel contesto nazionale

• Piacenza: la trasformazione in ciclo combinato

• Il progetto di Teleriscaldamento

Il Progetto di Teleriscaldamento

Ottobre ‘04 Firmato un contratto di fornitura di beni e servizi tra Edipower e TESA S.p.A. correlato alla realizzazione di un sistema di Teleriscaldamento nella città di Piacenza.

Edipower renderà disponibili dalla turbina a vapore del ciclo combinato degli spillamenti necessari a fornire la potenza utile al sistema di teleriscaldamento per un totale di 160 MWth

Edipower ha predisposto, in collaborazione con D’Appolonia S.p.A., un documento di approfondimento relativo alla valutazione dei benefici ambientali associati alla realizzazione della rete di teleriscaldamento considerando:

distribuzione e tipologia delle caldaie esistenti nell’area interessatadal TLRle emissioni risparmiate a seguito della dismissione di tali caldaiele conseguenti ricadute al suolo evitate di NOx e SO2 (con opportunocodice di calcolo) i consumi di materie prime evitate (gas naturale e gasolio)

Settembre ‘05

Identificazione delle zone interessate dal TLR

Centrale

Fase I (20 MWt) interesserà la Zona IFase I (20 MWt) interesserà la Zona I

Fase II (160 MWt) interesserà la Zona I + Zona IIFase II (160 MWt) interesserà la Zona I + Zona II

Zona II(381.9 MWt)

Zona I(55.9 MWt)

Definizione delle fasi del TLR

Fase I

• Periodo 2006-2010• Potenza termica fornita dalla centrale: 20 MWt• Potenza totale allacciata alla rete di TLR: 25 MWt• Potenza risparmiata con TLR da Caldaie a gasolio: 4.2 MWt

(16.8% della totale allacciata) • Potenza risparmiata con TLR da Caldaie a gas: 20.8 MWt

(83.2% della totale allacciata)

Fase II

• Periodo oltre 2010• Potenza termica fornita dalla centrale: 160 MWt• Potenza totale allacciata alla rete di TLR: 200 MWt• Potenza risparmiata con TLR da Caldaie a gasolio: 43.6 MWt

(21.8% della totale allacciata)• Potenza risparmiata con TLR da Caldaie a gas: 156.4 MWt

(78.2% della totale allacciata)

• Si prevede che la potenza allacciata alla rete di teleriscaldamento sia pari a 25 MWt nella Fase I (a fronte dei 20 MWt forniti dalla centrale) e 200 MWt nella Fase II (a fronte dei 160 MWt forniti dalla centrale), avendo considerato un fattore di utilizzo delle caldaie civili pari a 80%.

• Si è ipotizzato che le caldaie vengano sostituite in maniera proporzionale ovvero mantenendo inalterata la frazione di potenza termica generata dal gasolio e dal gas:

Vantaggi del Teleriscaldamento

Nox SO2 PTS CO Nox SO2 PTS COCTE 0.3 0.0 0.0 0.2 CTE 0.3 0.0 0.0 0.2Risparmio caldaie a Gasolio -0.8 -1.4 -0.1 -0.3 Risparmio caldaie a Gasolio -7.8 -14.7 -0.6 -3.1Risparmio caldaie a Gas -3.7 0.0 -0.5 -1.9 Risparmio caldaie a Gas -28.2 0.0 -3.8 -14.1

TOTALE -4.2 -1.4 -0.6 -2.0 TOTALE -35.7 -14.7 -4.3 -17.0

Fase I Fase II

Emissioni evitate (kg/h)

Emissioni totali evitate (t/anno)Emissioni totali evitate (t/anno)

NOx SO2 PTS CO

-71.4 - 29.4 - 8.8 - 34.0

Combustibile risparmiatiCombustibile risparmiati

Metano (m3/anno) Gasolio (t/anno)

- 32,100,000 - 6,120

FASE

I FASE II

Benefici del TeleriscaldamentoNOx – Ricadute Medie Annue

DM 60/02 40 µg/m3

Attuale: CCGT + Caldaie civili

Futuro: CCGT– caldaie dismesse da

TLR

Benefici del TeleriscaldamentoNOx – Massime orarie 99.8° percentile

DM 60/02 200 µg/m3 da non superare più di 18 volte

Attuale: CCGT + Caldaie civili

Futuro: CCGT – caldaie dismesse

da TLR

Benefici del TeleriscaldamentoSO2 – Ricadute Risparmiate

(contributo delle caldaie eliminate dal TLR)

Valore medio invernale 99.2° percentile

Benefici del TeleriscaldamentoPolveri – Ricadute Risparmiate

(contributo delle caldaie eliminate dal TLR)

Valore medio invernale 90.4° percentile

GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE