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Corso per l’analisi di progetti con energie puliteCorso per l’analisi di progetti con energie pulite
Foto: Bioenerginovator
Analisi progetti diAnalisi progetti diriscaldamento a biomassariscaldamento a biomassa
Impianto teleriscaldamento a biomassa, Svezia
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ObiettiviObiettivi
• Rivedere le basi dei sistemi di Rivedere le basi dei sistemi di riscaldamento a biomassariscaldamento a biomassa
• Illustrare gli aspetti chiave perIllustrare gli aspetti chiave perl’analisi di progetti di riscaldamento l’analisi di progetti di riscaldamento a biomassa a biomassa
• Presentare il modello RETScreenPresentare il modello RETScreen®® per l’analisi di per l’analisi di progetti di riscaldamento a biomassaprogetti di riscaldamento a biomassa
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• Calore perCalore per Edifici
Comunità
Processi industriali
…ma anche…
Creazione posti di lavoro
Utilizzo materiali di scarto
L’opportunità di usare teleriscaldamento e calore di recupero
Cosa forniscono i sistemi di Cosa forniscono i sistemi di riscaldamento a biomassa?riscaldamento a biomassa?
Foto: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwork
Impianto teleriscadamento a semi di girasole, Germania
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Descrizione sistemi di Descrizione sistemi di riscaldamento riscaldamento a biomassaa biomassa• Produzione caloreProduzione calore
Sistema di recupero calore
Sistema di combustione biomassa per i carichi di base
Sistema di riscaldamento per integrazione (picchi)
Sistema opzionale per riscaldamento di emergenza
• Distribuzione caloreDistribuzione calore A 2 tubi: mandata e ritorno
Per edifici singoli o multi-utenze in teleriscaldamento
• Alimentazione combustibileAlimentazione combustibile Sistemi di trasporto, ricevimento e stoccaggio combustibile
Trasferimento combustibile dal serbatoio giornaliero alla caldaia
Foto: Bioenergia Suomessa
Balle di biomassa legnosa di piccolo diametro, Finlandia
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Descrizione sistemi di Descrizione sistemi di riscaldamento riscaldamento a biomassaa biomassa
Disegno: guida all’acquisto della NRCan per piccoli impianti commerciali di combustione biomasse
Trasporto
Stoccaggio
Consegna biomassa Mandataacqua calda Camino fumi
Rimozione e stoccaggio generi
Caldaia perintegrazionee/o emergenza
Trasferimento
Camera combustione
FiltroParticolato
Scambiatore
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Sistemi per carico di picco Sistemi per carico di picco e carico di basee carico di base
Gli impianti a biomassa possono essere Gli impianti a biomassa possono essere dimensionati per:dimensionati per:
• Carico di piccoCarico di picco Maggiore uso di biocombustibile rispetto
al combustibile fossile
Impianto più grande e costoso
Rendimento più basso ai carichi parziali
• Carico di baseCarico di base Rendimento più elevato
Minor costo iniziale
Sistema tradizionale necessario per l’intregrazione ai carichi di picco
Grafico progetto sistemaRec. Cal. Biomassa Picco
Carico Domanda(Potenza)
(Energia)
Grafico progetto sistema Rec. Cal. Biomass
aPicco
Carico Domanda
(Potenza)
(Energia)
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TeleriscaldamentoTeleriscaldamento
• Il calore da un impianto centralizzato può essere Il calore da un impianto centralizzato può essere distribuito ad utenze multiple per riscaldamento ed distribuito ad utenze multiple per riscaldamento ed acqua calda sanitariaacqua calda sanitaria Tubazioni in acciaio coibentate ed interrate tra 0,6 e 0,8 m sottoterra
• Vantaggi rispetto agli impianti autonomi:Vantaggi rispetto agli impianti autonomi: Maggiore efficienza Minori emissioni inquinanti Sicurezza Comfort Convenienza gestionale• Elevati costi inizialiElevati costi iniziali
• Necessitano di più Necessitano di più attenzioni rispetto ai attenzioni rispetto ai combustibili fossili combustibili fossili
Foto: SweHeatFoto: SweHeat
Impianto teleriscaldamentoTubazioni impianto teleriscaldamento
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• Le biomasse combustibili Le biomasse combustibili comprendono:comprendono:
Legno e scarti del legno (trucioli, segatura, pellet, cippato)
Scarti agricoli (paglia, lolla, pula, deiezioni animali)
Coltivazioni energetiche (pioppi ibridi, switchgrass, salici)
Rifiuto solido urbano (RSU)
• Considerazioni importantiConsiderazioni importanti
Potere calorifico ed umidità
Affidabilità, sicurezza e stabilità dei prezzi
Insfrastrutture per il trasporto e lo stoccaggio
Biomasse combustibiliBiomasse combustibili
Foto: Warren Gretz/ NREL Pix
Foto: ECOMatters Inc
Legna per combustione
Gusci di noce per combustione
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• Se coltivate in maniera Se coltivate in maniera sostenibile: sostenibile:
Nessuna produzione di gas serra
• Il basso contenuto di solfuri Il basso contenuto di solfuri riduce le piogge acideriduce le piogge acide
• Emissioni localiEmissioni locali
Particolato
Inquinanti gassosi
Tracce di agenti cancerogeni
Possono essere soggetti ad autorizzazioni locali
Aspetti ambientali delle Aspetti ambientali delle biomasse combustibilibiomasse combustibili
Foto: Warren Gretz/NREL Pix
Foto: Bioenerginovator
Bagasse
Cippato
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Esempi di costo di impianti di Esempi di costo di impianti di riscaldamento a biomassariscaldamento a biomassa
• Per un sistema da Per un sistema da 150 kW per riscaldare 150 kW per riscaldare un edificio da 800 mun edificio da 800 m22::
$1.700$1.700$18.000$18.000Costo annuale Costo annuale combustibilecombustibile
$8.000$8.000$1.000$1.000Manutenzione e Manutenzione e conduzione annualeconduzione annuale
$80.000$80.000$21.000$21.000Costi inizialiCosti iniziali
CippatoGasolio
6,706,70$40/t$40/tBiomassa Biomassa boschivaboschiva
1,701,70$10/t$10/tRisidui dai moliniRisidui dai molini
5,805,80$0,20/m$0,20/m33Gas naturaleGas naturale
8,508,50$0,30/L$0,30/LGasolioGasolio
15,6015,60$0,40/L$0,40/LGPLGPL
22,5022,50$0,08/kWh$0,08/kWhElettricitàElettricità
Costo calore($/GJ)
Prezzo
• Elevati costi iniziali Elevati costi iniziali ma costo ma costo combustibile combustibile potenzialmente potenzialmente inferiore:inferiore:
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Considerazioni per i progetti Considerazioni per i progetti con l’utilizzio di biomassacon l’utilizzio di biomassa
• Disponibilità, qualità e prezzo della biomassa contro i Disponibilità, qualità e prezzo della biomassa contro i combustibili fossilicombustibili fossili
Futuro utilizzo della biomassa per usi non energetici (es. polpa)
Contratti a lunga scadenza
• Spazio disponibile per la consegna e lo stoccaggio Spazio disponibile per la consegna e lo stoccaggio della biomassa e per l’installazione di caldaie più grandidella biomassa e per l’installazione di caldaie più grandi
• Necessità di conduttori più qualificatiNecessità di conduttori più qualificati
Movimentazione combustibile ed il trattamento delle ceneri
• Legislazione ambientale circa la qualità dell’aria ed il Legislazione ambientale circa la qualità dell’aria ed il trattamento delle ceneritrattamento delle ceneri
• Aspetti assicurativi e di sicurezzaAspetti assicurativi e di sicurezza
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Esempi: Austria, Germania e SloveniaEsempi: Austria, Germania e Slovenia
Sistemi energetici per Sistemi energetici per comunitàcomunità
• Gruppi di edifici incluso Gruppi di edifici incluso scuole, ospedali e quartieri scuole, ospedali e quartieri residenzialiresidenziali
Foto: Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTFoto: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing-und Entwicklungs-Netzwerk
Alimentatore automatico biomassa
Caldaia a legnaCentrale teleriscaldamento converitada combustibile fossile a biomassa, Slovenia
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Esempio: CanadaEsempio: Canada
Edifici pubblici e commercialiEdifici pubblici e commerciali
• Impianti autonomi per la produzione del calore Impianti autonomi per la produzione del calore necessario con le biomassenecessario con le biomasse Pubblico: scuole, ospedali, edifici comunali
Commerciale: centri commerciali, garage ecc.
Foto: ECOMatters Inc.Piccolo impianto di riscaldamento a biomassa, Canada
Foto: Grove Wood Heat
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Esempi: Brasile e Stati UnitiEsempi: Brasile e Stati Uniti Calore di processoCalore di processo
• Spesso utilizzato dove la biomassa e prodotta e Spesso utilizzato dove la biomassa e prodotta e dove il calore è necessariodove il calore è necessario Segherie, zuccherifici e fabbriche di alcool, industrie produttrici
di mobili, essiccazione per lavorazioni agricole.
Foto: Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTFoto: Ralph Overend/ NREL PixFoto: Warren Gretz/ NREL Pix
Interno di camera di
combustione
Bagasse per calore di
processo, BrasileCanna da zucchero per calore
di processo, Hawaii
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Modello RETScreenModello RETScreen®® per i per i progetti di riscaldamento a progetti di riscaldamento a biomassabiomassa
• Analisi globale di produzione energetica, costi di Analisi globale di produzione energetica, costi di esercizio e riduzione emissioniesercizio e riduzione emissionigas serragas serra
Edifici singoli ed interi quartieri alimentatida teleriscaldamento
Analisi biomassa, carico di picco, integrazione termica e recupero termico
Dimensionamento ed analisi costi di retidi teleriscaldamento
• Attualmente non compreso:Attualmente non compreso:
Grande teleriscaldamento (> 2,5 MW)
Utilizzo del modello di cogenerazione
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Calcolo energia da Calcolo energia da biomassa biomassa RETScreenRETScreen®®
Vedi manuale elettronico
Analisi progetti con energie pulite:RETScreen® Ingegneria e Casi Studio
Analisi progetti di riscaldamento a biomassa
Calcola gradi giornoequivalenti per
riscaldamento dom.
Calcola curve di carico ed ore equiv. di
pieno carico
Calcola la domandaenergetica totale
Determinacombinazioni energia
Calcola combustibilenecessario
Calcola i carichitermici di picco
Calcola diametritubazioni rete
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Esempio di convalida progetto di Esempio di convalida progetto di riscaldamento riscaldamento a biomassa con RETScreena biomassa con RETScreen®®
• Calcolo della curva Calcolo della curva di caricodi carico
Comparato con il modello svedese DD-IL per 4 città europee e nord americane
• Dimensionamento Dimensionamento tubazioni rete tubazioni rete teleriscaldamentoteleriscaldamento
Comparato con il programma ABB R22 con buoni risultati
• Potere calorifico del legnoPotere calorifico del legno
Comparato con 87 campioni di legno del Canada orientale Stima di RETScreen® per gli scarti del legno dentro il 5% dei dati campione
Curva di carico per Uppsala, Svezia
0
20
40
60
80
100
0 2000 4000 6000 8000Numero di ore
Perc
en
tuale
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ien
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ari
co
RETScreenDD-IL
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ConclusioniConclusioni
• I costi di energia termica da biomassa può essere I costi di energia termica da biomassa può essere molto inferiore rispetto ai costi energetici molto inferiore rispetto ai costi energetici convenzionali, anche quando vengono considerati i convenzionali, anche quando vengono considerati i costi iniziali d’investimento più elevati degli impianti costi iniziali d’investimento più elevati degli impianti a biomassa.a biomassa.
• RETScreenRETScreen®® calcola le curve di carico, la biomassa calcola le curve di carico, la biomassa necessaria, la potenza di picco dell’impianto, i necessaria, la potenza di picco dell’impianto, i diametri delle tubazioni di reti di teleriscaldamento, diametri delle tubazioni di reti di teleriscaldamento, tutto con una minima immissione di dati.tutto con una minima immissione di dati.
• RETScreenRETScreen®® aiuta a ridurre i costi per gli studi aiuta a ridurre i costi per gli studi di prefattibilità.di prefattibilità.
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Domande?Domande?
Modulo per l’analisi di progetti di riscaldamento a biomassaCorso RETScreen® per l’analisi di progetti internazionali con energie
pulite
www.retscreen.netwww.retscreen.netPer maggiori informazioni visitate il sito RETScreen: