presentazione laurea triennale

TESI DI LAUREA “Progetto PolyCity: Esternalita’ Ambientali nel

Polo di Torino”

Candidato: Fabio Greco

Tutori accademici: prof. Salvatore Mancò

dott.ssa Elena Giacone

Tutor aziendale: dott. Gianluca Periotto

16 Luglio 2010 1 Politecnico di Torino

COS’E’ POLYCITY?

• CITTA’ SOSTENIBILI

• ALTA EFFICIENZA ENERGETICA

16 Luglio 2010 2 Politecnico di Torino

MISURE PIANIFICATE

• DEMAND SIDE: “Misure Riparatrici”

(Riduzione del Fabbisogno Energetico sia per ATC che per Arquata)

• SUPPLY SIDE: Installazione di Nuovi Sist. Energ.

• MONITORAGGIO

• RICERCA SOCIO-ECONOMICA…in cui rientra il mio lavoro

16 Luglio 2010 3 Politecnico di Torino

IL CONCETTO di ESTERNALITA’

• IMPATTO SULLA SALUTE UMANA E SULL’AMBIENTE CON RELATIVI COSTI

(POSITIVE O NEGATIVE)…

Esempio: IL RESTAURO DI UN MONUMENTO DETERIORATO DA SMOG O PIOGGE ACIDE HA UN COSTO PER LA COLLETTIVITA’…)

16 Luglio 2010 4 Politecnico di Torino

METODOLOGIA ADOTTATA

• CALCOLARE IL RISPARMIO IN TERMINI DI EMISSIONI DI CO2 TRA IL SISTEMA DI FORNITURA ATTUALE (AFTER POLYCITY) E QUELLO PASSATO (BEFORE POLYCITY)

• ATTUALE PRODUZIONE CON IL SISTEMA BEFORE POLYCITY

16 Luglio 2010 5 Politecnico di Torino

• Nominal Power: 200 - 215 W

• Type: Polycrystalline

• Efficiency: up to 14.7 %

• Tilt angle: 27°

Arquata Panels features:

IMPIANTI FV 120 kWp ripartiti su 12 tetti.

50 kWp

• Nominal Power: 200 - 215 W

• Type: Polycrystalline

• Efficiency: up to 14.7 %

• Tilt angle: 35°

ATC Panels features:

Impatto Visivo e Ambientale

Nullo

16 Luglio 2010 6 Politecnico di Torino

Esternalità da Elettricità dei Sistemi FV

• Prima di Polycity la stessa quantità di energia sarebbe stata acquistata dalla Rete

• Ogni kWh prodotto dal Sistema FV evita l’emissione di 0,53 kg di CO2

(“Fattore di emissione del Mix Elettrico Italiano”dato fornito dal Ministero Italiano dell’Ambiente)

• 19 €/ton CO2 ( Attuale Valore di mercato fornito dall’ETS)

Periodo Impianto FV Produzione (kWh)

Tonnellate di C02

Risparmiate

Esternalità Positive

(€)

GEN ‘08 – DIC ‘09

ATC 81.143 43 817

GEN ‘08 – DIC ‘09

Arquata 170.577 90 1.717

TOT 251.720 133 2.534

16 Luglio 2010 7 Politecnico di Torino

ATC office

building

“POLICITY” AREA

87.500 m2

39 RESIDENTIAL BUILDINGS

758 DWELLINGS

2.500 PEOPLE

Social housing

buildings

DISTRICT

HEATING

NETWORK

TRI-GENERAZIONE - RETE TLR

16 Luglio 2010 8 Politecnico di Torino

Cogenerator

Absorption chiller

CHP engine data:

Electrical power 970 kW

Thermal power 1166 kW

Electrical efficiency > 0.38

Thermal efficiency > 0.45

QATC

QConf hall

QABS

QBoil

QCHP

VBoil

Vtot GAS VCHP Cogenerator (May 2007)

•968 kWe

•1.166 kWt

Boilers

(September

2004)

•2 x 2600 kWt

•1 x 978 kWt

Absorption

Chiller

(June 2008)

•190 kWc

Compressor

Chiller

(June 2004)

• 474 kWc

Electric Energy

Auxiliary / Peak

loads To the grid

QRETE

QTotLoad

SHW

HEAT

Gas

Heat

Cold

SHW

Energy Meters

Measure of

Electric

Consumption

Auxiliary / Peak

loads

AFTER POLYCITY

16 Luglio 2010 9 Politecnico di Torino

QATC

QConf hall

QABS

QBoil VBoil

Vtot GAS

OLD Boilers

2 X 688 kW

1 x 301 kW

Rendim. < 75

%

Old

Absorptio

n

Chiller

Rendim.

< 70%

Electric Energy

QTotLoad

SHW

HEA

T

Gas

Heat Cold

SHW

MIX of Many

Little Boilers

Rendim. ~87%

La Rete di TLR

non è ancora

stata installata

From

the grid

BEFORE POLYCITY

• “Quinto rapporto sul consumo di energia nella provincia di Torino”, 2005

16 Luglio 2010 10 Politecnico di Torino

CONSUMO di GAS ODIERNO: EMISSIONI di CO2

• Parametro 1,9 kg CO2/m3 perché 1kg di CH4 nella combustione sprigiona 2,5 kg di CO2 e perché 1m3 = ¾ kg

CHP:

BOILER

INTEGRATIVI:

CONSUMO di

GAS (m3)GAS

PARAMET

RO

ATTUALI

EMISSIO

NI di CO2

CONSUMO di

GAS (m3)

(Kg di

CO2/m3)

(ton)

2007/2008 1.219.582 482.846 1,9 3.234

2008/2009 947.631 548.626 1,9 2.842

TOTALE 2.167.213 1.031.472 6.076

16 Luglio 2010 11 Politecnico di Torino

PRODUZIONE ATTUALE

STAGIONE

CHP

ELETTRICITA’

PRODUZIONE

(KWh)

CHP

EN.TERMICA

PRODUZIONE

(KWh)

CHP

COOLING

PRODUZIONE

(KWh)

2007/2008 4.588.690 4.249.016 272.360

2008/2009 3.506.490 3.465.692 378.570

TOTALE 8.095.180 7.714.708 650.930

STAGIONE PRODUZIONE DEI BOILER

2007/2008 3.546.504 kWh

2008/2009 3.763.988 kWh

TOTALE 7.310.492 kWh

16 Luglio 2010 12 Politecnico di Torino

Ipotetiche Emissioni dall’Impianto di Tri-generazione, Sintesi

• ELETTRICITA’: Vale lo stesso discorso fatto per il FV

• RISCALDAMENTO: I carichi attualmente soddisfatti dalla stessa fonte, prima di Polycity erano soddisfatti separatamente per l’assenza delle RETE di TLR e quindi si considerano i singoli rendimenti

• COOLING: COPOldABS < COPNewABS

16 Luglio 2010 Politecnico di Torino 13

EMISSIONI di CO2

(tonnellate)

PRODUZIONE

ELETTRICITA’ (KWh)

4.290

PRODUZIONE EN.

TERMICA (KWh)

3.406

PRODUZIONE COOLING

(KWh)

163

TOTALE

7.859

Valutazione Monetaria

Attuale Produzione

col Sistema

“BEFORE

POLYCITY”:

Ipotetiche

Emissioni di CO2

(tonnellate)

Attuale Produzione

: Ipotetiche

Emissioni di CO2

(ton)

Emissioni

Risparmia

te di CO2

(ton)

Costo

Esternalità

[€/ton]

ESTERNALITÀ

POSITIVE

[€]

7.859 6.076 1.783 19 33.877

16 Luglio 2010 14 Politecnico di Torino

CONCLUSIONI

• L’elettricità ottenuta da CHP e impianti FV ha priorità di accesso alla rete nazionale rispetto all’energia prodotta da altre fonti.

• L’elettricità venduta andrà a soddisfare la Domanda proveniente da altri utenti finali, che altrimenti, continuerebbero a comprare (dalla Rete Nazionale) elettricità prodotta con combustibili fossili.

• Vantaggi economici immediati (i proventi dalla vendita di elettricità rappresentano un’INTERNALIZZAZIONE delle Esternalità da parte dello Stato Italiano)

• Quindi ATC con PolyCity è entrata dentro un Circolo Virtuoso che permette un miglioramento non solo per sé ma per tutta la società in generale.

16 Luglio 2010 15 Politecnico di Torino

GRAZIE PER

LA VOSTRA ATTENZIONE

fabiogreco.fabio@gmail.com

16 Luglio 2010 Politecnico di Torino 16