DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ELETTRICAVia Eudossiana, 18 – 00184 - Roma
Camera di Commercio Industria Artigianato AgricolturaPiazza della Vittoria 1 86100 Campobasso
Fattibilità di un sistema cogenerativo per un complesso commerciale-
residenziale
Dott. Ing. Luigi Martirano
Ricercatore e docente di domotica ed uso razionale dell’energia elettrica
Dipartimento dell’Energia Elettrica dell’Università “La Sapienza di Roma”
Lo studio si propone di verificare la fattibilità tecnica ed economica di realizzazione di un sistema di cogenerazione per un complesso costituito da unità abitative, terziario e negozi.
Dott. Ing. Luigi Martirano
Cos’è la cogenerazione ?
Per cogenerazione si intende l’utilizzo di un combustibile in un processo di produzione contemporanea di energia termica e di energia elettrica.
Gli impianti di cogenerazione sono caratterizzati da quattro possibili configurazioni di base:
•Motore alternativo
•Turbina a gas
•Turbina a vapore in contropressione
•Ciclo combinato
Dott. Ing. Luigi Martirano
Promozione della cogenerazione ad alto rendimento
La Direttiva Comunitaria 2004/8/CE dell’11 febbraio 2004 sulla promozione della cogenerazione basata su una domanda di calore utile nel mercato interno dell’energia evidenzia come attualmente nella Comunità il potenziale per l’uso della cogenerazione come mezzo per risparmiare energia sia sottoutilizzato.
Per garantire una maggiore penetrazione sul mercato della cogenerazione anche a livello residenziale-terziario-commerciale, la Direttiva invita tutti gli Stati membri a sfruttare il potenziale nazionale di cogenerazione ad alto rendimento con interventi di sostegno pubblico quali esenzioni o riduzioni fiscali, certificati bianchi e verdi e regimi di sostegno diretto ai prezzi.
Decreto Legislativo n.20 dell’8 febbraio 2007
Dott. Ing. Luigi Martirano
Macchina considerata nello studio
EE100 kW
ET167 kW
P 83 kW
30%
48%GAS350 kW
Microturbina a gas 100kW elettriciDott. Ing. Luigi Martirano
Principio di funzionamento
EE100 kW
ET167 kW
P 83 kW
= 48%
GAS350 kW
= 30%
Consumi: 34,5 m3/ora(a piena potenza)
CALORE
ELETTRICITA’
PERDITE
Dott. Ing. Luigi Martirano
Conviene ?
Dal punto di vista termodinamico, la cogenerazione rappresenta un sistema certamente conveniente perché il rendimento complessivo (elettrico+termico) è favorevole:
1) in una centrale termoelettrica si raggiunge al massimo un 55%-60% (cicli combinati), ma in centrali ancora di vecchia generazione si è al 35%-38%
2) in un impianto di cogenerazione si possono raggiungere anche rendimenti del 90% (tipicamente 70%-85%), dove la parte elettrica raggiunge al massimo il 30%-35% e il resto è il rendimento termico.
Turbec T100 rendimento complessivo 78% (elettrico 30%)
PUNTO DI VISTA TECNICO-TEORICODott. Ing. Luigi Martirano
Conviene ?
Dal punto di vista realizzativo occorre effettuare uno studio puntuale per verificare se la cogenerazione rappresenta un sistema conveniente economicamente.
La fattibilità dipende sostanzialmente da:
PUNTO DI VISTA PRATICO-REALIZZATIVO
•Dati relativi agli assorbimenti di energia termica del complesso (quantità di energia annuale e diagrammi orari)
•Dati relativi agli assorbimenti di energia elettrica della fornitura alla quale è allacciata il cogeneratore (quantità di energia annuale e diagrammi orario)
•Modalità di valorizzazione dell’energia elettrica prodotta in cogenerazione (vendita o scambio sul posto)
•Costo del gas e dell’energia elettrica (in acquisto ed in vendita o scambiata)
Dott. Ing. Luigi Martirano
Sistema energetico studiato
COGENERATORETURBINA A GAS CLIMATIZZAZIONE ESTIVA
APPARTAMENTIIM
PIAN
TO
ELE
TTRIC
O
SERVIZ
I CO
MU
NI
CLIMATIZZAZIONE ESTIVA-INVERNALENEGOZI
SERVIZIO D'EMERGENZA A POTENZA LIMITATA
RISCALDAMENTO APPARTAMENTI
ACQUA CALDA SANITARIAENERGIA TERMICA
ENERGIA ELETTRICA
ENEL
OPZIONE SCAMBIO SUL
POSTO
CONSEGNAMT
SERVIZIO ELETTRICOINDIVIDUALE
CONSEGNE BT
IMPI
AN
TO
SER
VIZ
I CO
MU
NI
IMPI
AN
TO
TRAD
IZIO
NALE
SERVIZI CONDOMINIALI
Il cogeneratore produce l’acqua calda per tutto il complesso e l’energia elettrica esclusivamente per i servizi comuni “allargati”
Complesso costituito da:- 150 appartamenti- 25 negozi e terziario
Dott. Ing. Luigi Martirano
Sistema energetico studiato
COGENERATORETURBINA A GAS CLIMATIZZAZIONE ESTIVA
APPARTAMENTIIM
PIAN
TO
ELE
TTRIC
O
SERVIZ
I CO
MU
NI
CLIMATIZZAZIONE ESTIVA-INVERNALENEGOZI
SERVIZIO D'EMERGENZA A POTENZA LIMITATA
RISCALDAMENTO APPARTAMENTI
ACQUA CALDA SANITARIAENERGIA TERMICA
ENERGIA ELETTRICA
ENEL
OPZIONE SCAMBIO SUL
POSTO
CONSEGNAMT
SERVIZIO ELETTRICOINDIVIDUALE
CONSEGNE BT
IMPI
AN
TO
SER
VIZ
I CO
MU
NI
IMPI
AN
TO
TRAD
IZIO
NALE
SERVIZI CONDOMINIALI
Il cogeneratore produce l’acqua calda per tutto il complesso e l’energia elettrica esclusivamente per i servizi comuni “allargati”
Complesso costituito da:- 150 appartamenti- 25 negozi e terziario
CASO 1
CASO 2
CASO 3
ENERGIA TERMICA
Dott. Ing. Luigi Martirano
Dimensionamento del sistemaE’ opportuno effettuare un dimensionamento
del sistema cogenerativo in funzione dell’energia elettrica prodotta considerando però il ciclo di funzionamento termico dal
momento che l’esercizio più conveniente è thermal driven cioè elettrico a seguire.
Infatti eventuali esuberi di energia elettrica prodotta vengono valorizzati in modo non conveniente per l’utente
Un primo principio generale è che in ogni caso l’energia elettrica prodotta in cogenerazione in un
anno solare NON SIA MAGGIORE
dell’energia elettrica annuale richiesta dal punto di fornitura
COGENERATORETURBINA A GAS CLIMATIZZAZIONE ESTIVA
APPARTAMENTI
IMPI
AN
TO
ELE
TTRIC
O
SERVIZ
I CO
MU
NI
CLIMATIZZAZIONE ESTIVA-INVERNALENEGOZI
SERVIZIO D'EMERGENZA A POTENZA LIMITATA
RISCALDAMENTO APPARTAMENTI
ACQUA CALDA SANITARIAENERGIA TERMICA
ENERGIA ELETTRICA
ENEL
OPZIONE SCAMBIO SUL
POSTO
CONSEGNAMT
SERVIZIO ELETTRICOINDIVIDUALE
CONSEGNE BT
IMPI
AN
TO S
ERVIZ
I CO
MU
NI
IMPI
AN
TO T
RAD
IZIO
NALE
SERVIZI CONDOMINIALI
?
Dott. Ing. Luigi Martirano
Dimensionamento del sistema
E’ opportuno effettuare un dimensionamento del sistema cogenerativo in funzione dell’energia elettrica prodotta considerando però il ciclo di funzionamento termico dal
momento che l’esercizio più conveniente è thermal driven cioè elettrico a seguire.
Infatti in questo modo l’energia elettrica prodotta in cogenerazione viene valorizzata al valore massimo pari al costo di acquisto dell’energia elettrica (14 ceuro/kWh)
Un secondo principio generale è che, per quanto possibile, l’energia elettrica prodotta è opportuno
venga autoconsumata senza effettuare immissioni o prelievi di energia dal distributore.
Dott. Ing. Luigi Martirano
Dimensionamento del sistema
L’energia termica (calore) richiesta dall’ intero complessointero complesso annualmente ed i relativi diagrammi di assorbimento
presunti (estivo, invernale, feriale, festivo)
L’energia elettrica richiesta dal punto di forniturapunto di fornitura al quale è allacciato il cogeneratore ed i relativi diagrammi di
assorbimento presunti
Occorre stimare:
Dott. Ing. Luigi Martirano
Consumi energetici
COGENERATORETURBINA A GAS CLIMATIZZAZIONE ESTIVA
APPARTAMENTI
IMPI
AN
TO
ELE
TTR
ICO
SE
RVIZ
I CO
MU
NI
CLIMATIZZAZIONE ESTIVA-INVERNALENEGOZI
SERVIZIO D'EMERGENZA A POTENZA LIMITATA
RISCALDAMENTO APPARTAMENTI
ACQUA CALDA SANITARIAENERGIA TERMICA
ENERGIA ELETTRICA
ENEL
OPZIONE SCAMBIO SUL
POSTO
CONSEGNAMT
SERVIZIO ELETTRICOINDIVIDUALE
CONSEGNE BT
IMPI
AN
TO
SER
VIZ
I CO
MU
NI
IMPI
AN
TO
TRAD
IZIO
NALE
SERVIZI CONDOMINIALI
Complesso costituito da:- 150 appartamenti- 25 negozi e terziario
Circa 350 MWh
Circa 200 MWh
Circa 250 MWh
TOT:
Circa 1200 MWh
CONSUMI ANNUALI
Circa 1000 MWh
Circa 400 MWh
Circa 400 MWh
1000 MWh
1
2
3
Dott. Ing. Luigi Martirano
Soluzione 2x100 kW
EE200 kW
ET335 kW
P 166 kW
GAS700 kW
Et = 1400 MWh
Energia prodotta con esercizio elettrico a seguire
h = 4300 ore di funzionamento a piena potenza
Ee = 860 MWh
Posso utilizzarla per:
1) Servizi condominiali 400MWh
2) Servizi comuni 1200 MWh
3) Intero complesso 2200MWh
Tutta l’energia termica prodotta è utilizzata per l’intero complesso:
- acqua calda sanitaria
- riscaldamento degli appartamenti
Dott. Ing. Luigi Martirano
Diagrammi di assorbimento
Elettrico – invernale 1) 2) 3)
DIAGRAMMA ELETTRICO INVERNALE DEL COMPLESSO
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0.00 -1.00
1.00 -2.00
2.00 -3.00
3.00 -4.00
4.00 -5.00
5.00 -6.00
6.00 -7.00
7.00 -8.00
8.00 -9.00
9.00 -10.00
10.00 -11.00
11.00 -12.00
12.00 -13.00
13.00 -14.00
14.00 -15.00
15.00 -16.00
16.00-17.00
17.00 -18.00
18.00 -19.00
19.00 -20.00
20.00 -21.00
21.00 -22.00
22.00 -23.00
23.00 -24.00
complesso
clima comm
emergenza
servizi
1
2
31) Servizi condominiali Ea= 400MWh
2) Servizi comuni Ea= 1200 MWh
3) Intero complesso Ea= 2200MWh
Dott. Ing. Luigi Martirano
Diagrammi di assorbimento
Elettrico – estivo 1)-2)-3)
DIAGRAMMA ELETTRICO ESTIVO DEL COMPLESSO
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0.00 -1.00
1.00 -2.00
2.00 -3.00
3.00 -4.00
4.00 -5.00
5.00 -6.00
6.00 -7.00
7.00 -8.00
8.00 -9.00
9.00 -10.00
10.00-
11.00
11.00-
12.00
12.00-
13.00
13.00-
14.00
14.00-
15.00
15.00-
16.00
16.00-17.00
17.00-
18.00
18.00-
19.00
19.00-
20.00
20.00-
21.00
21.00-
22.00
22.00-
23.00
23.00-
24.00
complesso
emergenza
clima comm
clima res
servizi
1
2
3
1) Servizi condominiali Ea= 400MWh
2) Servizi comuni Ea= 1200 MWh
3) Intero complesso Ea= 2200MWh
Dott. Ing. Luigi Martirano
Diagrammi di assorbimento
Termico – invernale e quindi elettrico prodotto in cogenerazione
Diagramma cogeneratore invernale
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Ee prodotta
Et assorbita
Intero complesso Ea= 1400MWh termici
Diagramma invernale:
Riscaldamento appartamenti
Acqua calda sanitaria (teleriscaldamento)
Dott. Ing. Luigi Martirano
Diagrammi di assorbimento
Termico –estivo e quindi elettrico prodotto in cogenerazione
Diagramma cogeneratore estivo
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Ee prodotta
Et assorbita
Intero complesso Ea= 1400MWh termici
Diagramma estivo :
Solo acqua calda sanitaria (teleriscaldamento)
Dott. Ing. Luigi Martirano
Valorizzazione dell’energia elettricaE’ vantaggioso adottare l’opzione dello scambio sul posto SSP
delibera 74/2008 in vigore dal 1 gennaio 2009
Cliente
Distributore
RETE
distribuzione dell’energia elettrica alle unità immobiliari
per i servizi individuali
distribuzione dell’energia elettrica per i servizi comuni
CogenerazioneCOMPLESSO
kWh
kWh
kWh
Ep
EaEpr Ei
Dott. Ing. Luigi Martirano
Valorizzazione dell’energia elettrica
EpEac
EaEi
Epr
Cliente
Distributore
RETE
distribuzione dell’energia elettrica
alle unità immobiliari per i servizi individuali
distribuzione dell’energia elettrica per i servizi comuni
CogenerazioneCOMPLESSO
kWh
kWh
kWh
Cliente
Distributore
RETE
distribuzione dell’energia elettrica
alle unità immobiliari per i servizi individuali
distribuzione dell’energia elettrica per i servizi comuni
CogenerazioneCOMPLESSO
kWh
kWh
kWh
RETE ELETTRICA
SCAMBIO SUL POSTO
Dott. Ing. Luigi Martirano
Valorizzazione dell’energia elettricaDiagrammi elettrici
0
50
100
150
200
250
300
350
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
E prodotta
E assorbita
REGIME DI VENDITA:
- Pago Epr e vendo Ei
SCAMBIO SUL POSTO:
-Saldo Epr-Ei
Dal 1 gennaio 2009 è cambiato
>0 pago Epr-Ei
<0 vendo Ei-Epr
Ep=Eau+Ei
Ea=Eau+Epr
Dott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto SSP
SCAMBIO SUL POSTO DELIBERA 78/2008
IN VIGORE DAL 1 GENNAIO 2009
IL RAPPORTO E’ ESCLUSIVAMENTE CON IL GSE QUINDI L’UTENTE PAGA AL FORNITORE TUTTA L’ENERGIA PRELEVATA Epr E POI AVRA’ DAL GSE UN COMPENSO PER L’ENERGIA SCAMBIATA
LA VALUTAZIONE DEL COMPENSO E’ COMPLESSA
E’ POSSIBILE VENDERE L’ENERGIA IMMESSA EVENTUALMENTE SUPERIORE A QUELLA PRELEVATA
Condizione essenziale per l’erogazione del servizio SSP è la presenza di impianti per la produzione e per il consumo di energia elettrica sottesi ad un unico punto di connessione con la rete elettrica
Il servizio SSP consiste nel realizzare una particolare forma di autoconsumo consentendo che l’energia elettrica prodotta ed immessa in rete possa essere prelevata in un tempo differente utilizzando quindi il sistema elettrico quale strumento per l’immagazzinamento dell’energia prodotta ma non contestualmente autoconsumata
Dott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto SSPDott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto SSP
OE=OPR-oneri di sistema
OPR oneri di acquisto
CEI controvalore dell’energia immessa
CUS (trasporto e dispacciamento)
Dott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto SSPa Quantità di energia elettrica prelevata Epr 530.000 kWh
b Quantità di energia elettrica immessa Ei 190.000 kWh
c Prezzo unitario medio dell'energia elettrica prelevata 0,14 euro/kWh
d Prezzo unitario medio dell'energia elettrica immessa 0,10 euro/kWh
eOnere di acquisto dell'energia prelevata OPR trasmesso al GSE
OPR a x c 74.200,00 euro
f Controvalore dell'energia elettrica immessa CEI CEI b x d 19.000,00 euro
gParte dell'onere di acquisto relativa all'accesso alla rete (trasporto, dispacciamento, oneri generali) si ipotizza unitariamente pari a 4,57ceuro/kWh
0,0457 0,0457 x a 24.221,00 euro
h Onere residuo di acquisto dell'energia prelevata OE e - g 49.979,00 euro
i Quantità di energia scambiata MIN (a;b) 190.000 kWh
lParte unitaria variabile dell'onere relativo a trasporto e dispacciamento in prelievo CUS
CUS 0,0161 euro/kWh
m Contributo in conto scambio CS CS 22.059,00 eurodi cui relativo alla compensazione tra il valore dell'energia immessa ed il valore dell'energia prelevata
MIN (f;h) 19.000,00 euro
di cui relativo ai servizi di trasporto e dispacciamento l x i 3.059,00 euro
n1 Riporto a credito f - h 0,00 euron2 Vendita dell'energia eccedente f - h 0,00 euro
o Totale compenso m + n 22.059,00 euro
p Riconoscimento per ogni kWh immesso o / b 0,116 euro/kWh
Dott. Ing. Luigi Martirano
Composizione del prezzo dell’energiaDott. Ing. Luigi Martirano
Delibera 78/08 SSP
Ep=Eac+Ei
Ea=Eac+Epr
Ep-Ea=Ei-Epr
EP
Eac
Ei
prezzoacquisto
se Ei<Epr
se Ei>Epr
CSSEpr
Ei-Epr prezzovendita
14
11,6
10
Delibera 78/08 SSP
Si possono definire due parametri:
%
Ep
Eac
%
Ei
Epr Solo se Ei>Epr definisce la quota di energia immessa in rete valorizzata a SCC
Definisce la quota di energia prodotta autoconsumata e quindi valorizzata con il prezzo di acquisto
Dott. Ing. Luigi Martirano
Criterio di ottimizzazione
Il criterio di ottimizzazione è che l’energia elettrica prodotta in cogenerazione in un anno solare ed
immessa in rete Ei NON SIA MAGGIORE
dell’energia elettrica annuale prelevata Epr
Dott. Ing. Luigi Martirano
Criterio di ottimizzazione
• Eac/Ep 1 • Epr/Ei > 1
se Ei<Epr
se Ei>Epr EiEi
EprEiEi
Ei
EprEp
Ep
EacEp
EiEpEp
EacEp
14 11,6 10
Dott. Ing. Luigi Martirano
STUDIO DI FATTIBILITA’
CASO 1 LA COGENERAZIONE E’ ALLACCIATA AD UN IMPIANTO ELETTRICO CHE
ALIMENTA ESCLUSIVAMENTE I SERVIZI CONDOMINIALE
COGENERATORETURBINA A GAS CLIMATIZZAZIONE ESTIVA
APPARTAMENTI
IMPI
AN
TO
ELE
TTR
ICO
SE
RVIZ
I CO
MU
NI
CLIMATIZZAZIONE ESTIVA-INVERNALENEGOZI
SERVIZIO D'EMERGENZA A POTENZA LIMITATA
RISCALDAMENTO APPARTAMENTI
ACQUA CALDA SANITARIAENERGIA TERMICA
ENERGIA ELETTRICA
ENEL
OPZIONE SCAMBIO SUL
POSTO
CONSEGNAMT
SERVIZIO ELETTRICOINDIVIDUALE
CONSEGNE BT
IMPI
AN
TO
SER
VIZ
I CO
MU
NI
IMPI
AN
TO
TRAD
IZIO
NALE
SERVIZI CONDOMINIALICONSUMI ANNUALI ELETTRICI
400 MWh
PRODUZIONE COGENERAZIONE
860 MWh
Dott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto
Caso 1 - Diagrammi invernali (243gg)Assorbimenti invernali
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
E prodotta
E assorbita
E immessa
E prelevata
Ep=2800 kWh/giorno
Ea=1137 kWh/giorno
Ei= 2140 kWh/giorno
Epr= 476 kWh/giorno
Eautoconsumata=660 kWh/giorno
Ei =2140 kWh/giorno
Epr =476 kWh/giorno
Dott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto
Caso 1 Diagrammi estivi (122gg)Assorbimenti estivi
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
E prodotta
E assorbita
E immessa
E prelevata
Ep=1450 kWh/giorno
Ea= 931 kWh/giorno
Ei= 985 kWh/giorno
Epr= 467 kWh/giorno
Eautoconsumata=465 kWh/giorno
Ei =985 kWh/giorno
Epr =467 kWh/giorno
Dott. Ing. Luigi Martirano
Fattibilità economica caso1Ep =860 MWh
Ea =390 MWh
Eautoconsumata=220 MWh
Ei =640 MWh
Epr =170 MWh
INVESTIMENTO 240.000 euro
FLUSSO DI CASSA 16.000 euro
TEMPO DI RITORNO 15,2 anni
a Quantità di energia elettrica prelevata Epr 172.000 kWh
b Quantità di energia elettrica immessa Ei 640.000 kWh
c Prezzo unitario medio dell'energia elettrica prelevata 0,14 euro/kWh
d Prezzo unitario medio dell'energia elettrica immessa 0,10 euro/kWh
eOnere di acquisto dell'energia prelevata OPR trasmesso al GSE
OPR a x c 24.080,00 euro
f Controvalore dell'energia elettrica immessa CEI CEI b x d 64.000,00 euro
gParte dell'onere di acquisto relativa all'accesso alla rete (trasporto, dispacciamento, oneri generali) si ipotizza unitariamente pari a 4,57ceuro/kWh
0,0457 0,0457 x a 7.860,40 euro
h Onere residuo di acquisto dell'energia prelevata OE e - g 16.219,60 euro
i Quantità di energia scambiata MIN (a;b) 172.000 kWh
lParte unitaria variabile dell'onere relativo a trasporto e dispacciamento in prelievo CUS
CUS 0,0161 euro/kWh
m Contributo in conto scambio CS CS 18.988,80 eurodi cui relativo alla compensazione tra il valore dell'energia immessa ed il valore dell'energia prelevata
MIN (f;h) 16.219,60 euro
di cui relativo ai servizi di trasporto e dispacciamento l x i 2.769,20 euro
n1 Riporto a credito f - h 47.780,40 euron2 Vendita dell'energia eccedente f - h 47.780,40 euro
o Totale compenso m + n 66.769,20 euro
p Riconoscimento per ogni kWh immesso o / b 0,104 euro/kWh
L’energia immessa non autoconsumata è valorizzata a 0,104 euro/kWh perché è quasi tutta venduta
%
Ep
Eac
%
Ei
Epr=25% =26%
Dott. Ing. Luigi Martirano
STUDIO DI FATTIBILITA’
CASO 2 LA COGENERAZIONE E’ ALLACCIATA AD UN IMPIANTO ELETTRICO CHE
ALIMENTA TUTTI I SERVIZI COMUNI
COGENERATORETURBINA A GAS CLIMATIZZAZIONE ESTIVA
APPARTAMENTI
IMPI
AN
TO
ELE
TTR
ICO
SE
RVIZ
I CO
MU
NI
CLIMATIZZAZIONE ESTIVA-INVERNALENEGOZI
SERVIZIO D'EMERGENZA A POTENZA LIMITATA
RISCALDAMENTO APPARTAMENTI
ACQUA CALDA SANITARIAENERGIA TERMICA
ENERGIA ELETTRICA
ENEL
OPZIONE SCAMBIO SUL
POSTO
CONSEGNAMT
SERVIZIO ELETTRICOINDIVIDUALE
CONSEGNE BT
IMPI
AN
TO
SER
VIZ
I CO
MU
NI
IMPI
AN
TO
TRAD
IZIO
NALE
SERVIZI CONDOMINIALI
CONSUMI ANNUALI ELETTRICI
1200 MWh
PRODUZIONE COGENERAZIONE
860 MWh
Dott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto
Caso 2 - Diagrammi invernali (243gg)
Ep=2800 kWh/giorno
Ea=2806 kWh/giorno
Ei= 767 kWh/giorno
Epr= 774 kWh/giorno
Eautoconsumata=2032 kWh/giorno
Ei = 767 kWh/giorno
Epr =774 kWh/giorno
Assorbimenti invernali
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
E prodotta
E assorbita
E immessa
E prelevata
Dott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto
Caso 2 Diagrammi estivi (122gg)
Ep=1450 kWh/giorno
Ea= 4240 kWh/giorno
Ei= 24 kWh/giorno
Epr= 2816 kWh/giorno
Eautoconsumata=1426 kWh/giorno
Ei = 24 kWh/giorno
Epr =2816 kWh/giorno
Assorbimenti estivi
0
50
100
150
200
250
300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
E prodotta
E assorbita
E immessa
E prelevata
Dott. Ing. Luigi Martirano
Fattibilità economica caso2Ep =860 MWh
Ea =1200 MWh
Eautoconsumata=670 MWh
Ei =190 MWh
Epr =530 MWh
INVESTIMENTO 240.000 euro
FLUSSO DI CASSA 34.000 euro
TEMPO DI RITORNO 7 anni
a Quantità di energia elettrica prelevata Epr 530.000 kWh
b Quantità di energia elettrica immessa Ei 190.000 kWh
c Prezzo unitario medio dell'energia elettrica prelevata 0,14 euro/kWh
d Prezzo unitario medio dell'energia elettrica immessa 0,10 euro/kWh
eOnere di acquisto dell'energia prelevata OPR trasmesso al GSE
OPR a x c 74.200,00 euro
f Controvalore dell'energia elettrica immessa CEI CEI b x d 19.000,00 euro
gParte dell'onere di acquisto relativa all'accesso alla rete (trasporto, dispacciamento, oneri generali) si ipotizza unitariamente pari a 4,57ceuro/kWh
0,0457 0,0457 x a 24.221,00 euro
h Onere residuo di acquisto dell'energia prelevata OE e - g 49.979,00 euro
i Quantità di energia scambiata MIN (a;b) 190.000 kWh
lParte unitaria variabile dell'onere relativo a trasporto e dispacciamento in prelievo CUS
CUS 0,0161 euro/kWh
m Contributo in conto scambio CS CS 22.059,00 eurodi cui relativo alla compensazione tra il valore dell'energia immessa ed il valore dell'energia prelevata
MIN (f;h) 19.000,00 euro
di cui relativo ai servizi di trasporto e dispacciamento l x i 3.059,00 euro
n1 Riporto a credito f - h 0,00 euron2 Vendita dell'energia eccedente f - h 0,00 euro
o Totale compenso m + n 22.059,00 euro
p Riconoscimento per ogni kWh immesso o / b 0,116 euro/kWh
%
Ep
Eac
%
Ei
Epr=78% =280%
Dott. Ing. Luigi Martirano
STUDIO DI FATTIBILITA’
CASO 3 LA COGENERAZIONE E’ ALLACCIATA AD UN IMPIANTO ELETTRICO CHE
ALIMENTA TUTTO IL COMPLESSO
COGENERATORETURBINA A GAS CLIMATIZZAZIONE ESTIVA
APPARTAMENTI
IMPI
AN
TO
ELE
TTR
ICO
SE
RVIZ
I CO
MU
NI
CLIMATIZZAZIONE ESTIVA-INVERNALENEGOZI
SERVIZIO D'EMERGENZA A POTENZA LIMITATA
RISCALDAMENTO APPARTAMENTI
ACQUA CALDA SANITARIAENERGIA TERMICA
ENERGIA ELETTRICA
ENEL
OPZIONE SCAMBIO SUL
POSTO
CONSEGNAMT
SERVIZIO ELETTRICOINDIVIDUALE
CONSEGNE BT
IMPI
AN
TO
SER
VIZ
I CO
MU
NI
IMPI
AN
TO
TRAD
IZIO
NALE
SERVIZI CONDOMINIALI
CONSUMI ANNUALI ELETTRICI
2200 MWh
PRODUZIONE COGENERAZIONE
860 MWh
Dott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto
Caso 3 - Diagrammi invernali (243gg)
Ep=2800 kWh/giorno
Ea=5456 kWh/giorno
Ei= 18 kWh/giorno
Epr= 2674 kWh/giorno
Eautoconsumata=2781 kWh/giorno
Ei = 18 kWh/giorno
Epr =2674 kWh/giorno
Assorbimenti invernali
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
E prodotta
E assorbita
E immessa
E prelevata
Dott. Ing. Luigi Martirano
Scambio sul posto
Caso 3 Diagrammi estivi (122gg)
Ep=1450 kWh/giorno
Ea= 6892 kWh/giorno
Ei= 0 kWh/giorno
Epr= 5446 kWh/giorno
Eautoconsumata=1450 kWh/giorno
Ei = 0 kWh/giorno
Epr =5446 kWh/giorno
Assorbimenti estivi
0
100
200
300
400
500
600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
E prodotta
E assorbita
E immessa
E prelevata
Dott. Ing. Luigi Martirano
Fattibilità economica caso3Ep =860 MWh
Ea =2200 MWh
Eautoconsumata=860 MWh (100%)
Ei =40 MWh
Epr =1300 MWh
INVESTIMENTO 240.000 euro
FLUSSO DI CASSA 39.000 euro
TEMPO DI RITORNO 6,2 anni
a Quantità di energia elettrica prelevata Epr 1.300.000 kWh
b Quantità di energia elettrica immessa Ei 40.000 kWh
c Prezzo unitario medio dell'energia elettrica prelevata 0,14 euro/kWh
d Prezzo unitario medio dell'energia elettrica immessa 0,10 euro/kWh
eOnere di acquisto dell'energia prelevata OPR trasmesso al GSE
OPR a x c 182.000,00 euro
f Controvalore dell'energia elettrica immessa CEI CEI b x d 4.000,00 euro
gParte dell'onere di acquisto relativa all'accesso alla rete (trasporto, dispacciamento, oneri generali) si ipotizza unitariamente pari a 4,57ceuro/kWh
0,0457 0,0457 x a 59.410,00 euro
h Onere residuo di acquisto dell'energia prelevata OE e - g 122.590,00 euro
i Quantità di energia scambiata MIN (a;b) 40.000 kWh
lParte unitaria variabile dell'onere relativo a trasporto e dispacciamento in prelievo CUS
CUS 0,0161 euro/kWh
m Contributo in conto scambio CS CS 4.644,00 eurodi cui relativo alla compensazione tra il valore dell'energia immessa ed il valore dell'energia prelevata
MIN (f;h) 4.000,00 euro
di cui relativo ai servizi di trasporto e dispacciamento l x i 644,00 euro
n1 Riporto a credito f - h 0,00 euron2 Vendita dell'energia eccedente f - h 0,00 euro
o Totale compenso m + n 4.644,00 euro
p Riconoscimento per ogni kWh immesso o / b 0,116 euro/kWh
%
Ep
Eac
%
Ei
Epr=100% >100%
Dott. Ing. Luigi Martirano
CONCLUSIONILa fattibilità economica di un sistema cogenerativo dipende da:
•Numero di ore di funzionamento della macchina h
•Rapporto tra energia autoconsumata ed energia prodotta Eac/Ep
•Rapporto tra energia prelevata ed energia immessa Epr/Ei
CASI ESAMINATI
Per i 3 casi esaminati si può concludere che:
Il caso 3 è quello economicamente più vantaggioso (TR=6 anni)
Il caso 2 è economicamente sostenibile (TR=7 anni)
Il caso 1 per essere economicamente sostenibile necessita di incentivi o finanziamenti appositi (TR=15 anni)
Dott. Ing. Luigi Martirano
CONCLUSIONI
Flusso di cassa annuale
€ -
€ 5.000,00
€ 10.000,00
€ 15.000,00
€ 20.000,00
€ 25.000,00
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Energia elettrica autoconsumata
Eu
ro
PAYBACK (anni)
0
2
4
6
8
10
12
14
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100
%
Energia elettrica autoconsumata
An
ni
Epr/Ei=0,5
Epr>Ei
h=4300 ore di utilizzazione
Dott. Ing. Luigi Martirano
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