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L’esperienza dell’Italia nello sviluppo sostenibile delle bioenergie ed il ruolo GBEP nel contesto internazionale
Marco Baresi – Delegato Rapporti Istituzionali
L’esperienza di Turboden
Tavola Rotonda
Roma, 18 marzo 2015
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Turboden è leader europeo nella produzione di turbogeneratori ORC per la generazione di energiaelettrica e calore da fonti rinnovabili e da recupero di calore da processi industriali.
La società è stata fondata nel 1980 a Milano dall’Ing. Mario Gaia, Professore Associato diTermodinamica coinvolto nella ricerca sulle tecnologie per l’energia rinnovabile e, in particolare,nello studio dei sistemi ORC (da Organic Rankine Cycle) presso il Politecnico di Milano. Attualmenteè Honorary Chairman di Turboden e alcuni dei suoi studenti più brillanti sono figure chiaveall’interno della società.
Fin dagli anni della sua fondazione, la realizzazione di turbogeneratori basati sulla tecnologia ORCper produrre energia elettrica da fonti rinnovabili e da calore di scarto è stata per Turbodenun’autentica vocazione e costituisce l’elemento principale della propria mission.
Nel 2009 entra a far parte di UTC Corp., leader mondiale nella progettazione, costruzione emanutenzione di motori per aviazione, sistemi di propulsione spaziale e turbine a gas industriali,per sviluppare soluzioni basate su tecnologia ORC per la generazione di energia elettrica da fontirinnovabili e da recupero calore in tutto il mondo.
Nel 2013 UTC esce dal mercato dell’energia, sottoscrivendo un’alleanza strategica con MitsubishiHeavy Industries.
Nel 2013 Mitsubishi Heavy Industries acquisisce Pratt & Whitney Power Systems (oggi PW PowerSystems) e l’affiliata Turboden.Oggi MHI, con Turboden e PW Power Systems, sarà in grado di fornire una gamma ancora più ampiadi prodotti e servizi per i sistemi di generazione termica ed elettrica.
Nel 2013 Turboden certifica il proprio Sistema di Gestione per la Qualità secondo ISO 9001:2008.
Chi siamo
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• Prof. Mario Gaia matura esperienzanel campo degli ORC all’interno del suogruppo di ricerca presso il Politecnico di Milano
• 1976 – primo prototipo di ORC per solare termodinamico
’60-’70 1980-1999 2000-2009 2009-2013 2016…
• 1980 – Prof. Mario Gaia fonda Turboden per produrre e realizzare turbogeneratori ORC
• Turboden sviluppa progetti di ricerca nelleapplicazioni solare, geotermia e recupero di calore
• 1998 – Primo impianto ORC a biomassa in Svizzera (300 kW)
• Turboden installa impianti ORC a biomassa, soprattutto in Austria, Germania e Italia
• Turboden progetta di entrare in nuovi mercati, con un focus sul Nord America
• Prime applicazioni di recupero calore
• 2009 – Turboden raggiunge i 100 impianti venduti
• United Technologies Corp. (UTC) acquisisce la maggioranza delle quote di Turboden. PW Power Systems supporta Turboden in nuovi mercati fuoridall’Europa
• UTC esce dal mercato dell’energia, sottoscrivendoun’alleanza strategica con Mitsubishi Heavy Industries
• PW Power Systems diventa una società del GruppoMHI
• 2013 - MHI acquisisce la maggioranzadi Turboden. Gli azionisti italianirimangono alla guida dall’azienda
• Oggi – Più di 320 impianti ORC nelmondo, oltre 260 in marcia
35 anni di esperienza
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Turboden – Società del Gruppo MHI
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Mitsubishi Heavy Industries unadelle aziende dell’industriapesante leader nel mondo, con un utile consolidato di oltre 33 miliardi di dollari (anno fiscale2014).
Fondazione 7 luglio, 1884
Energia e Ambiente
Fornisce soluzioni ottimaliper i settori legati all’energia tra
cui energia termica, energianucleare e energia rinnovabile, in
diverse aree ambientali e per impianti chimici e altreinfrastrutture industriali.
AviazioneCommerciale e
Sistemi di Trasporto
Fornisce sistemi avanzati per iltrasporto terrestre, marittimo e aereo, inclusi aerei civili, navicommerciali e reti di transito.
Macchinari, Attrezzature e Infrastrutture
Fornisce un’ampia gamma di prodotti per le basi dello sviluppoindustriale, come macchine utensili,
movimentazione di materiali, macchinari per l’edilizia, sistemi di condizionamento e refrigerazione.
Sistemi Spaziali e di Difesa Integrata
Fornisce sistemi avanzati per la difesaterrestre, aerea e marittima, incluse navi, aerei da difesa,
sistemi di lancio e veicoli speciali, così come servizi legati allo spazio.
Energia e Ambiente
Il più grande segmento di MHI
Più di 12 miliardi di dollari(anno fiscale 2013)
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soluzioni Turboden da 200 kW a 40 MW elettrici per singolo generatore
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elettricità
calore
Biomassa
RecuperoCalore
Geotermia
Solare Termodinamico
Cosa facciamo
Turboden progetta e sviluppa turbogeneratori basati sulla tecnologia ORC(Organic Rankine Cycle) per la produzione di energia elettrica e termicapartendo da varie fonti rinnovabili e dal calore di scarto, particolarmenteadatti alla generazione elettrica distribuita.
Waste to energy*
* termovalorizzazione dei rifiuti
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Impianti ORC Turboden nel mondo
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Applicazione ORC - Biomassa
BiomassaGli impianti cogenerativi con ORC Turboden consentono di produrre con ottima efficienzaed estrema semplicità di esercizio energia elettrica e calore da biomassa legnosa.La potenza dei turbogeneratori è generalmente compresa tra i 200 kW elettrici ed i 20MW elettrici.
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Biomassa Recupero Calore GeotermiaSolare TermodinamicoWaste to energy*
* termovalorizzazione dei rifiuti
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Impianto ORC in un processo di cogenerazione da biomassa
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Combustibili e applicazioni
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Rete TLR
Power only
CCHP*
Pellet
Segherie e industriadel legno
PannelliMDF
UTENTI TERMICI
0,2 - 1 MW
1-2 MW
2-3 MW
> 3 MW
TAGLIE
* Combined Cooling Heating Power
REFERENZE BIOMASSA
Cogenerativi (Combined
Heat and Power - CHP)
157
Trigenerativi (CCHP*) 5
Other 111
TOTAL 273
COMBUSTIBILI
Biomassa legnosa (segatura, cippato, corteccia, legno trattato)
Altra biomassa (fanghi biologici, paglia, scarti di potature, bucce di cereali, etc.)
Rifiuti
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ORC a biomassa per reti teleriscaldamento
Renon (Bolzano)
Avviato: dicembre 2008
Combustibile: cippato
Potenza elettrica generata: 900 kW
Potenza termica generata: 4 MW
Utilizzo termico: rete teleriscaldamento
Temperatura acqua: 60°- 90° C
15 km rete TLR
250 utenze
Vipiteno (Bolzano)
Avviato: gennaio 2008
Combustibile: cippato
Potenza elettrica generata: 1,1 MW
Potenza termica generata: 5 MW
Utilizzo termico: rete teleriscaldamento
Temperatura acqua: 60°- 85° C
48 km rete TLR
780 utenze
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ORC a biomassa in segherie
Acqua calda
TRONCHI
PRODOTTOFINITO
Corteccia Segatura
SCORTECCIAMENTO LAVORAZIONE
Acqua fredda
ESSICCAZIONECONFEZIONAMENTO
SELEZIONE
Oliodiatermico
CALDAIA ABIOMASSA
ORC
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Energiaelettrica
Referenze Turboden
Leoben – AustriaCombustibile: cippatoPotenza elettrica generata: 3 x 1,5 MWPotenza termica generate: 23 MWUtilizzo termico: essicazioneAvviato: aprile 2005
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ORC a biomassa per riscaldamento serre
Alperstedt (Germania)
Avviato: dicembre 2006
Combustibile: cippato
Potenza elettrica generata: ~ 2 MW
Potenza termica generata: ~ 8,2 MW
Utilizzo termico: riscaldamento serre
Riscaldamentoserra di pomodori
14.000 ton/anno CO2
risparmiate
SERRA
SERRA
CALDAIA A BIOMASSA
ORC
Scarti agricoli
Energia elettrica
Olio diatermico
Acqua fredda
Acqua calda
Acqua calda
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Produzione energia elettrica da lolla di riso
Benefici complessivi
Produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile
Il sistema fornisce energia elettrica al processo produttivo anchedurante le fasi di instabilità di rete
Alta efficienza dell’intero sistema grazie all’utilizzo della potenzatermica generata all’interno del processo di macina
General Santos (Filippine)
In costruzione
Fonte: granturco/lolla di riso (210 ton/giorno)
Potenza elettrica generata: ~ 5 MW
Potenza termica generata: 25 MW
Mortara (Pavia)
Avviato: dicembre 2006
fonte: lolla di riso
Potenza elettrica generata: 600 kW
Potenza termica generata: 2,8 MW
Utilizzo termico: produzione riso parboiled
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ORC a biomassa per trigenerazione (CCHP)
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Acqua fredda
REFRIGERATORE AD ASSORBIMENTO
Acqua calda
ENERGIA ELETTRICA
TELERISCALDAMENTO
Acqua fredda
SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO
CALDAIA A BIOMASSA
BIOMASSA
ORC
Olio diatermico
UTILIZZO IN EDIFICI
PUBBLICI, HOTEL, …
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Riscaldamento e raffreddamento di edifici
Studi Televisivi Sky, Londra
Avviato: novembre 2011
Combustibile: scarti legnosi
Potenza elettrica generata: ~ 1 MW
Potenza termica generata: ~ 4 MW
Utilizzo termico: riscaldamento/raffreddamento locali
5% riscaldamento edificio
50% refrigeratore
45% rete di TLR del campus
Aeroporto Heathrow, Londra
Avviato: maggio 2014
Combustibile: scarti legnosi
Potenza elettrica generata: 1,8 MW
Potenza termica generata: 7,8 MW
Utilizzo termico: riscaldamento/raffreddamento locali
Riscaldamento/raffreddamento ai terminal 2A e 2B
Riscaldamento al terminal T5
- 20% emissioni CO2
dell’edificio
- 40% emissioni CO2
dell’edificio
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Waste to EnergyTurboden ORC technology can be profitably and efficiently used to produce electric energy from waste toenergy recovery processes.The power of Turboden turbogenerators in this application ranges from 200 kW to 20 MW electric.
Biomass Heat Recovery Geothermal Solar Thermal PowerWaste to Energy
Termovalorizzazione dei rifiuti
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Internal combustion engine
Heat exchanger Direct exchange Thermal oil
Mechanical/electric power
Cooling tower Water cooled condenser Air cooled condenser
Organic Rankine Cycle• 7 ÷ 10% additional
power(1)
Note: 1) Percent of the prime mover nominal power
Landfill gasification
Termovalorizzazione da gas di discarica
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Plant type:Industrial waste synthesis gas burned in a thermal oil boiler
Customer: ITC-KA Enerji Uretim Sanayi VE Ticaret A.S., Mamak (Ankara), Turkey
Status: first unit in operation since February2014, second unit under construction
Heat source: thermal oil at 315°C from 2 boilers of 20 MWth each
Cooling source: cooling towers
Total electric power: 2 units of 5.5 MW each
Net electric efficiency: 25%
Availability: > 98%
Example of Turboden tailor-made ORC plant for heat recovery from waste gasification: 5.5 MWe installation in Ankara (Turkey)
Syngas combustion exhausts – Ankara, Turkey
Termovalorizzazione da syngas
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Plant type:15MWe engine power plant utilizing landfill gas (one of the largest facilities in Europe) 49,000 t/yr of biowaste composting
Customer: Helsinki Region Environmental Services Authority (HSY)
In operation since:October 2011
Heat source: thermal oil at 275°C from 4 MWM engines of 4 MWe each
Cooling source: air coolers
Total electric power: 1.3 MW
Net electric efficiency: 20.6%
Availability: > 98%
Example of Turboden 14 HR ORC plant for heat recovery from landfill gasification: 1.3 MWe installation in Espoo (Finland)
Landfill gas feed engines – HSY Finland
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Termovalorizzazione da gas di discarica
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Plant type:62,000 t/yr MSW plantPlant in operation since 19762 boilers of 8 MWth each
Customer: MIROM
In operation since:April 2008
Heat source: hot water at 180°C (back 140°C)
Cooling source: water/air dissipation
Total electric power: 3 MW
Net electric efficiency: 16.5%
Availability: > 98%
• Example of Turboden 30 HR ORC plant for heat recovery from district heating waste to energy plant: 3 MWe installation in Roeselare (Belgium)
• Good performances in a very fluctuating conditions
• Plant overall efficiency increased
Use of heat: hot water at 180°C
1. District heating from 1986:21 customers, 12 km network
2. ORC from 2006 in parallel of district heating use
Acqua calda da termovalorizzazione rifiuti
Mirom, Belgium
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GBEP - Turboden
opportunità di valorizzazione delle risorse locali mediante progetti a biomassa in ambito agricolo e agroalimentare
produzione di energia elettrica / calore / refrigerazione per :
. servizi primari (ospedali, scuole, …)
. trattamenti prodotti agricoli
. agroindustria
valorizzazione rifiuti
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Grazie per l’attenzione
Marco Baresi – Delegato Rapporto Istituzionali
