Sistemi di accumulo ed efficienza energetica · Sistemi innovativi per l’accumulo e...

Sistemi di accumulo

ed efficienza energetica

Sistemi innovativi per l’accumulo e l’efficienza energetica come elementi

fondamentali per il grande cambiamento atteso nel settore dalla gestione

energetica

Efficienza Energetica: strumenti per la gestione energetica

Jérémie Pleynet

Mercoledì 7 maggio 2014


Indice degli argomenti:

• Ieri, oggi, domani

• Perché Efficienza Energetica

• Attori, Benefici, Azioni

• Strumenti di misura e normative di riferimento

• Alcuni esempi pratici

• Panoramica delle soluzioni Socomec

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Efficienza Energetica: Strumenti per la gestione energetica


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Parte 1 :

Ieri, Oggi e Domani


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Parte 1 : Ieri, Oggi e Domani

Evoluzione del Costo Energetico

CAUSE CONSEGUENZE

• IL PREZZO DELL’ENERGIA E’ IN CONTINUO AUMENTO - Speculazione - Costi non controllati - GAS: circa +60% IN 5 ANNI - Energia Nucleare ??? • RISCALDAMENTO CLIMATICO - Obiettivi di riduzione nell’emissione di G.E.S. - 2000-2050 : +6°C • L’EUROPA IMPORTA PIÙ DEL 50% DEL PROPRIO FABBISOGNO ENERGETICO

• LA REGOLAMENTAZIONE DIVENTA PIU’ RIGIDA - Regolamentazione sulla riduzione di G.E.S. - Direttive sull’efficienza energetica - Regolamentazioni nazionali • LA PRESSIONE MEDIATICA AUMENTA - Gestione responsabile dell’energia - Sviluppo delle energie rinnovabili • BISOGNO DI ANTICIPARE - Ci si prepara a vivere con un’energia sempre più costosa - E’ necessario migliorare la competitività


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Evoluzione del Costo Energetico

Tipo d’industria Costo Energetico / Fatturato

Cemento fino a 30%

Agroalimentare: carne da 8 a 15%

Tessile da 4 a 15%

Carta da 5 a 12%

Agroalimentare: biscotti da 4 a 8%

Agroalimentare: bevande da 2.5 a 6%

Agroalimentare: pasti pronti da 1.5 a 2.5%

Micro elettronica < 0.5%

ESEMPI DELL’INCIDENZA DEL COSTO ENERGETICO


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La regolamentazione diventa più rigida

Trattati internazionali

CAMBIAMENTI CLIMATICI

ACCORDI: KYOTO, ...

2020 - 20% Efficienza Energetica

- 20% CO²

- 20% Rinnovabili

2000-2050: +6°C!!


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Il Panorama Normativo Europeo …

EN 16001: “Sistemi di gestione dell’energia” •Pubblicata Luglio 2009 •Completa la ISO14001 •Specifica le esigenze per poter stabilire, mettere in opera, mantenere e migliorare un sistema di gestione dell’energia EN 15900: “Servizi relativi all’Efficienza Energetica” •Presto in versione finale, pubblicato 2010 ISO 50001: “Sistemi di gestione dell’energia” •Per installazioni industriali, edifici commerciali o organizzazioni: quadro di gestione dell’energia •Comitato lanciato nel Settembre 2008 •Pubblicata 2011 IEC 60364 (-8 -1): Progetto che si propone di fissare gli obiettivi e le esigenze atti ad ottenere il migliore servizio possibile in una installazione elettrica per un minor consumo di energia.

… è un percorso in continua evoluzione


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2006/32/CE 5 Apr 2006

Direttiva Soggetto Impatto

Efficienza nell’utilizzo finale e nei servizi energetici

Aumento dei servizi energetici e di altre soluzioni atte a migliorare l’eff. energetica

2009/125/CE 21 Ott 2009

Quadro per la definizione di requisiti per la progettazione ecocompatibile per i prodotti connessi all'energia

Ridurre i consumi, inclusi il modo “stan-by”, quindi ridurre l’energia utilizzata, prodotta, ciclo di vita

2010/30/UE 19 Mag 2010

etichettatura ed informazioni uniformi al consumo di energia e altre risorse dei prodotti connessi all'energia

Creazione etichette e/o schede prodotto conformi alla direttiva

2010/31/UE 19 Mag 2010

Prestazioni energetiche nell’edilizia

Requisiti di efficienza: necessità di misurare, controllare e diagnosticare l’energia

Direttive Europee


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Direttive Europee


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Efficienza Energetica - Nuova Direttiva europea

E’ stata pubblicata la nuova Direttiva 2012/27/UE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 25 ottobre 2012 sull'efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE (GUUE L 315 del 14.11.2012). Attuazione della direttiva 2012/27 /UE sull'efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/UE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE, approvato in via preliminare dal Consiglio dei Ministri del 4 aprile 2014 La nuova direttiva stabilisce un quadro comune di misure per la promozione dell'efficienza energetica nell'UE al fine di garantire il conseguimento dell'obiettivo principale relativo all'efficienza energetica del 20 % entro il 2020 e di gettare le basi per ulteriori miglioramenti dell'efficienza energetica al di là di tale data. La Direttiva propone un ruolo molto importante anche per la Pubblica Amministrazione che, per i suoi edifici, a partire dal primo gennaio 2014, dovrà rinnovare annualmente almeno il 3% della superficie coperta utile degli “edifici riscaldati e/o raffrescati posseduti e occupati dal Governo centrale”, adeguandoli quantomeno ai requisiti minimi di prestazioni energetiche stabiliti.


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Parte 2 :

Perchè Efficienza Energetica?


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Parte 2 : Perchè EE?


FARE DI PIÙ E MEGLIO CON MENO RISORSE (Ottimizzazione / Guadagni / Responsabilità)

Come?

Struttura: migliori isolamenti nell’edificio, motori efficienti, …

Gestione Risorse: tramite la misura, l’analisi, l’ottimizzazione

Educazione Energetica: sensibilizzazione alla riduzione consumi


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Gestire l’energia, significa :

Cercare ed eliminare le perdite e gli sprechi.

Evitare la diminuzione e la “deriva” dei rendimenti.

Utilizzare l’energia al momento giusto, in base ai bisogni reali.

Energia utile

Energia consumata senza EE

Uso Razionale dell’Energia

interventi di miglioramento

Energia utile

perdita

Energia utile


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Perchè misurare?

La misura è un elemento indispensabile in qualsiasi progetto di Efficienza Energetica

Non si può cambiare ciò che non si conosce

Non si può conoscere ciò che non si misura

Nessun progetto EE senza dispositivi di misura


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Parte 3 :

Attori – Benefici - Azioni


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Parte 3 : Attori - Benefici – Azioni

Attori – Benefici – Azioni

TEAM DI PROGETTAZIONE (Architetti, Consulenti, Studi di Progettazione)

SOCOMEC

CONTRACTORS

ESCO / IMPIANTISTI / END-USER

CLIENTI (End-User, Facility/Maintenance/Energy Manager)

SYSTEM INTEGRATOR

P R E S C R I Z I O N E


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Parte 3 :

Attori - Benefici - Azioni


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RISPARMIO ENERGETICO Perché raccogliendo i dati energetici è sempre possibile individuare gli sprechi ed ottimizzarne le cause. Così facendo si risparmia energia (Elettricità, Gas, Acqua, etc.), si riducono i costi ed è possibile sensibilizzare gli utilizzatori per creare un circolo virtuoso orientato all’efficienza energetica.

CENTRI DI COSTO Perché conoscendo la ramificazione dei propri consumi nell’impianto è possibile quantificare e ridistribuire economicamente tutti i costi energetici di un processo di lavoro.

QUALITA’ ENERGIA Perché controllare la qualità dell’energia erogata dal proprio fornitore e verificare l’energia circolante nel proprio impianto serve ad identificare le possibili cause di malfunzionamenti (buchi di tensione, sovratensioni, microinterruzioni, distorsione armonica, interarmoniche, effetti flicker, etc.)


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AUTOMAZIONE Perché acquisendo i parametri di campo è possibile gestire al meglio l’utilizzo dell’energia e supervisionare tutti gli stadi dei processi di lavoro.

CONTROLLO ANOMALIE Perché un sistema di supervisione operante contemporaneamente in “real-time” e “non real-time” permette di semplificare la manutenzione e migliorare l’opera di prevenzione.

CONTROLLO FUNZIONAMENTO E REDDITIVITA’ Perché misurare gli effettivi consumi energetici dell’impianto, rilevare tutti gli altri parametri tipicamente responsabili dell’incremento dell’utilizzo di energia (temperatura, illuminazione, etc.) e comparare il tutto con ulteriori significativi elementi di produzione (ore lavoro, fascia oraria, etc.) permette di mantenere un costante controllo del funzionamento e della redditività dell’impianto.


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MISURA & MONITORING

AUTOMAZIONE &

REGOLAZIONE

PRODOTTI &

SISTEMI

Assicurare le performance future tramite misure, monitoring e manutenzioni permanenti

Anni 1 2 3 4 ….

Consumo

energetico 100%

70%

0%

Risparmi

immediati

Standardizzare i

buoni comportamenti

Impegnarsi per una performance a lungo termine

Rischio di “deriva” dall’obiettivo


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Parte 3 :

Attori - Benefici - Azioni


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Le esigenze dei Clienti sono …

Energy Monitoring

Energy Management

Installation

Maintenance


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Le esigenze dei Clienti sono …

Critical buildings

Energy monitoring

Public & Commercial buildings

Industrial buildings and infrastructures Advanced

industry

Heavy industry

Quality

Basic monitoring

Comando di controllo

Medium monitoring

supervisione

Energy saving Quick wins e EMS

Lettura consumi Localizzazione e Regolamentazione

Residential


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Controllo, Monitoraggio & Manutenzione Installazione di

nuovi apparecchi e

soluzioni

Analisi

dettagliata Diagnosi

Modifica dei

comportamenti

•Analisi delle fatture energetiche •Scoperta & valutazione della potenzialità di risparmi

•Stima degli investimenti

•Determinazione dei giusti bisogni & dei risparmi potenziali •Definizione del modello energetico •Audit completo del sito (apparecchi di misura)

Misura & Gestione

•Apparecchi di Misura

permanenti

•Software di analisi e

gestione EE

•Servizi dedicati •Processo di miglioramento continuo

Soluzioni Socomec

•Formazione •Uso di indicatori semplici

Soluzioni Socomec


Progetto di Efficienza Energetica

Soluzioni Socomec


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Necessità di conoscere il consumo per: Zona, Uso e Tipo di Energia

Dashboard

Tipo di Energia

ELECTRICITA’ GAS ACQUA ARIA COMPRESSA VAPORE

Distribuzione per Uso

HVAC ILLUMINAZIONE MOTORI POMPE …

Distribuzione per Zona

EDIFICIO A Piano 1 / Piano 2 EDIFICIO B Reparto 1 Reparto 2 EDIFICIO C Zona1 / Zona 2


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Informazioni necessarie per lo sviluppo di un SISTEMA SUPERVISIONE EFFICIENZA ENERGETICA e POWER QUALITY

Cosa verificare con il Cliente? 1) E’ necessario supervisionare un unico SITO oppure è necessario supervisionare e centralizzare più SITI (soluzione MULTISITO)? 2) Esiste una rete ethernet/intranet aziendale? 3) Se si, dove sono nell’impianto/impianti i punti di accesso alla rete aziendale? 4) Quanti e quali sono i punti energetici da acquisire (elettricità, acqua, gas, vapore, aria compressa) 5) Come sono distribuiti nell’impianto/impianti (richiedere planimetrica con localizzazione e descrizione dei punti da acquisire e relative distanze tra loro con l’accesso alla rete ethernet aziendale)


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6) Per quanto riguarda i contatori non elettrici, hanno uscita digitale (impulsi) oppure uscita analogica ? Se si, quali sono le caratteristiche tecniche? 7) Per quanto riguarda la linea elettrica, quali sono i valori dei TA in campo installati o da installare? 8) I contatori di energia al punto di consegna sono già accessoriati con la scheda ES con uscite digitali (impulsi) per Energia attiva e reattiva? 9) Hanno interesse nel supervisionare la Qualità Energetica? 10) In quanti punti della linea elettrica hanno bisogno di eseguire anche controlli di qualità energetica (microinterruzioni, sovratensioni, ecc…)? Inoltre è anche necessario sapere : A) Esiste un impianto fotovoltaico? B) Se si, esiste già un ns. sistema di supervisione per l’impianto fotovoltaico? C) Se si, che tipo di sistema è installato?


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Parte 4 :

Strumenti di misura e normative di riferimento


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Parte 4 : Strumenti di misura e normative di riferimento

Scelta degli strumenti


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Scopo della norma?

La norma IEC 61557-12 permette di avere:

un riferimento comune

una valutazione delle performance

una specifica ed una descrizione comune

per gli apparecchi destinati alla misura dei diversi parametri elettrici.

La gazzetta ufficiale dell’Unione Europea del 5 giugno 2009 ufficializza

l’applicazione della norma EN 61557-12 a livello europeo

PMD ?

Performance Measuring & monitoring Devices

Norma IEC 61557-12 (PMD)


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Garanzia di qualità di prodotto e CEM

Esigenze metrologiche ed ambientali più elevate

(temperatura, CEM)

Garanzia della classe di precisione la classe di precisione per ogni valore (P, Q, ecc..) deve essere comunicata

Garanzia di affidabilità nel tempo

La conformità alla norma IEC 61557-17 è una garanzia

di qualità e precisione


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Precisione garantita sull’intera scala solo con i TA giusti

IEC 61869-2 (prima IEC 60044-1)

Precisione % Classe

% della Corrente Nominale 1% 50%

Una classe senza NORMA

=

Una precisione incerta

?

?

100%


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Classe di performance globale

1.15 x √((Classe strumento)2 + (Classe TA)2 + (Classe TV)2)


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Esempio: rete 3F+N 400 Vac con potenza media 1 MW, cosfi 1

Sistema di misura in classe 0,5

Sistema di misura in classe 1

∆ costo di 4 380€


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La direttiva europea MID (Measuring Instrument Directive)

Cos’è la Direttiva europea MID? La direttiva europea 2004/22/CE, meglio nota come direttiva MID (Measuring Instruments Directive), è una direttiva comunitaria che si applica agli strumenti di misura e ne regolamenta la produzione, commercializzazione e la messa in servizio.


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A quale tipologia di strumenti di misura si applica? Contatori dell’acqua Contatori Gas CONTATORI ENERGIA ELETTRICA Contatori di calore Tassametri Strumenti di misurazione continua e dinamica di liquidi diversi dall’acqua


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Da quando la direttiva MID è in vigore in Italia? La direttiva MID è stata recepita dallo stato italiano mediante D.Lgs. 2 Febbraio 2007, N° 22 “Attivazione della direttiva 2004/22/CE relativa agli strumenti di misura”. Il decreto, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n° 64 del 17-03-2007 Suppl. ordinario n° 73/L è entrato in vigore il 18 Marzo 2007.


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Qualità nella Produzione e Progettazione

qualità certificata da terzi (riconosciuto) con audit annuali

Certezza nella classe di Precisione

standard con specifiche più alte (t°C, Frequenza, precisione garantita)

Certezza nell’Inviolabilità contro le truffe

Sicurezza nel tempo


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Parte 5 :

Alcuni esempi pratici


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Parte 5 : Alcuni esempi pratici

Casi pratici di analisi EMS

Caso ciclico di spegnimento PLC: si sospetta di avere buchi di tensione

Analizzare la tensione e la corrente al momento di un buco di tensione ci permette di capire l’origine del problema

Sapere quando c’è stato un evento e come si è sviluppato ci permette di individuare il carico “colpevole”


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Caso di una grande struttura alberghiera

Focus sul cosfi

“Ma abbiamo cambiato il rifasamento 2 anni fa”


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Risparmio di circa 500€ / mese di penali

Riduzione dell’invecchiamento prematuro


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Curve di carico – settimana dal 09/07 al 16/07

Curve di carico – settimana dal 16/07 al 23/07

Il 12/07/2012 : → Presentazione del programma al capo reparto → Analisi di alcuni grafici ed indicatori

Reparto montaggio di un’industria manifatturiera


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Verifica dei consumi rispetto al contratto

Analisi delle curve di carico, come generale e dettaglio

Il contratto di 1 MW è stato rivisto

Risparmio di 15 000€ /anno per aggiustamento tariffa contratto


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Industria di processi

Diverse linee con ausiliari in comune

Nessuna logica ne coordinamento nel funzionamento degli ausiliari

Riduzione del rischio di esuberi di potenza e quindi di penali


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Uso di inverter per ventilatori in ambiente industriale

Riduzione dei consumi energetici

Però c’è un problema di armoniche

Se non l’avessimo misurato ???


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Parte 6 :

Panoramica delle soluzioni Socomec


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Parte 6 : Panoramica delle soluzioni Socomec

Gamma dei TA

Misura di corrente

Da 5A a 5000A

Classe 1, classe 0,5 o classe 0,2s

Formatto standard, apribile e modulare

Range retrofit


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Gamma dei Countis E

Energia attiva e reattiva

per reti 1ph & 3ph

Curve di carico

Collegamento diretto fino a 100A

Collegamento con TA fino a 6000A

Concentratore d’impulsi per info multifluido

Versione MID

Comunicazione : impulsi, Modbus o MBus

Range dedicato per impianti nuovi e retrofit


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Gamma dei Diris A

Multimisura

(U, A, E, P, PF, THD, …)

Conteggio

Energy management con

curve di carico

Monitoraggio (allarmi,…)

Analisi della qualità della rete

Comunicazione (Modbus, Profibus, Ethernet)


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Gamma dei Diris N

Analisi di Power Quality

Multimisura

Monitoraggio

Controllo / Comando

Comunicazione (Modbus/Ethernet)


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