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«I Tee come strumento di promozione delle tecnologie : il caso del progetto Life H -REII-DEMO»
Marco Baresi – Turboden Institutional Relations Mana ger
Certificati BianchiTitoli di efficienza energetica a portata di mano
Roma, 7-8 Marzo 2013
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Cosa sono i recuperi termici da processo
Valorizzazione del calore residuale
da processo industriale oggi disperso in atmosfera
generatore
processo,utenze
termiche civili e
industriali
scambiatorerecupero
calore
processo industriale
calore residuo
gas, liquidi,vapori
energia elettrica
energia termica
energia termica
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Piano d’Azione Italiano per l’Efficienza
Energetica 2011
I Recuperi Termici nel PAEE 2011
47%
Recupero
cascami
termici
rilevante !
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I Recuperi Termici nei Certificati Bianchi
Esempi d’intervento U T Ʈ
Utilizzo di calore di recupero per la
generazione di energia elettrica 5 20 3,36
Delibera AEEG EEN 9/11 28 Ottobre 2011
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S.E.N.: Il ruolo dei TEE per l’industria
TEE strumento
rilevante per l’industria
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Italia eccellenza mondiale con i TEE
Il meccanismo Italiano di incentivazione dei recuperi termici rappresenta una eccellenza mondiale
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Il potenziale del recupero di calore
Potenziale teorico di recupero calore per generazioneelettrica nei settori Energy Intensive
oltre 500 MWecirca 4 TWh/y
volume d’affari circa 1,5 mld € (solo in Italia)
Energy Efficiency ReportNovembre 2012
http://www.energystrategy.it/report/
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La tecnologia ORC (Organic Rankine Cycle)
TURBODEN è leader europeo nella produzione di turbogeneratori ORC per la generazione di energia elettrica e
calore da fonti rinnovabili e da recupero di calore da processi industriali.
La società è stata fondata a Milano nel 1980 dall’Ing. Mario Gaia , ex professore presso il Dipartimento di Energetica del Politecnico di Milano e oggi Amministratore Delegato.
Nel 2009 entra a far parte di Pratt & Whitney (UTC Corp.) , leader mondiale nella progettazione, costruzione e manutenzione di motori per aviazione, sistemi di propulsione spaziale e turbine a gas industriali
elettricità
calore
Biomassa
RecuperoCalore
Geotermia
SolareTermodinamico
Unità nel range
600 kWe - 10 MWe
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Principio termodinamico: il Ciclo ORC
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Diagramma T –s e ciclo di impiantoIl ciclo ORC è paragonabile ad un ciclo Rankine surriscaldato che impiega un fluido organico (idrocarburi,fluidi frigoriferi, oli siliconici) al posto del vapore. In molte applicazioni un olio diatermico media fra sorgentedi calore e ciclo ORC attraverso un evaporatore (8-3-4).
Turbina
Generatore
Rigeneratore
Acqua
Condensatore
Evaporatore
Pompa
Olio
Diatermico
Energia ElettricaTe
mp
era
tura
Entropia
Il fluido sotto forma di vapore espande in turbina (4-5) che è direttamenteaccoppiata ad un generatore. Il vapore in uscita attraversa un rigeneratore(5-9) per preriscaldare il fluido (2-8). Il vapore nel condensatore può cedere ilproprio calore ad un’utenza termica (9-6-1).
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Il turbogeneratore ORC – Vantaggi
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Tecnici Operazionali
• Alta efficienza del ciclo termodinamico
• Efficienza della turbina circa 90%
• Bassa sollecitazione meccanica della turbina: ridotta velocità periferica
• Basso numero di giri della turbina : collegamento diretto fra turbina e generatore elettrico senza riduttori di giri
• No erosione delle palette della turbina: assenza umidità negli ugelli
• Alta affidabilità e manutenzione minima
• Avvio e stop semplificatoOperatore patentato non richiesto
• Alta sicurezza : il fluido termovettore rimane liquido e a pressioni contenute
• Bassa rumorosità
• Funzionamento a caricoparziale fino al 10% dellapotenza nominale
• Alta efficienza a carico parziale
• Lunga vita della macchina
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Progetto per promuovere policy
nel settore del recupero di calore da processi industrialienergy intensive
www.hreii.eu
H-REII: recupero calore in progetto europeo
� Progetto H-REII (2010-2012)recuperi di calore da processi industriali
� 50 audit energetici sul territorio in vari settori
(siderurgia, cemento, vetro, alluminio, ottone,
rame, … )
� quantificare il potenziale nazionale
� promuovere incentivi dedicati, politiche, BAT e BREF
� modello H-REII applicato e replicato in Austria
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� H-REII DEMO (2012-2013) focus siderurgia impianto di recupero calore dimostrativo (RIESA) - 3 MWeproduzione energia elettrica (uso interno) e calore per processo industriale (esterno)
� quantificare il potenziale europeo
� promuovere finanza, incentivi, politichesu scala europea
H-REII DEMO: dimostratore in siderurgia
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H-REII DEMO: dimostratore in siderurgia
Avvio: fine 2013
acciaio forno arco elettrico
(EAF)
scambiatorerecupero
calore
utenza termica industriale
Energia termica
~ 30 t/h di vapore a
27 bar - 245°c
gas di scarico
ORC3 MWe
energia elettrica
riduzione dei consumi
33%67%
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TEE per un progetto di recupero in siderurgia
produzione acciaio
forno arco elettrico
(EAF)
turbo generatore
ORC
rete tele riscaldamento
urbana
scambiatorerecupero
calore
energia termica
gas di scarico
energia elettrica
riduzione consumi
6.300 mwhInvestimento
previsto:
~ 12 M€
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TEE per un progetto di recupero in siderurgia
Turbo Generatore
ORC 2,1 MWe
Rete Tele Riscaldamento
urbana
Forno Arco Elettrico
6800 ore anno
Energia TermicaRecuperata61.560 MWh
anno
Energia Elettrica
6.300 MWh anno
Energia Termica
30.000 MWh anno
30.000 MWh anno
31.560 MWh anno
1.240 tep anno 2.140 tep anno
1TEP = 5.346 KWhe
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TEE per un progetto di recupero in cementificio
al
mulino
Fornace
kiln
Clinker Cooler
(CC)
Scamb.
pre
riscaldo
(200°C)
Scamb.
clinker
cooler
(145°C)
al
mulino
Sistema di
raffreddamento
Modulo ORC
TURBODEN
Treno
pulizia
fumi
Camino
Camino
Energia
Elettrica
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TEE per un progetto di recupero in cementificio
Turbo Generatore
ORC 4,9MWe
Energia Elettrica 36.750 MWh anno
6.875 tep anno
Energia Termica 168.000
MWh anno
Scambiatore di Calore
Gas di Preriscaldo 92.000
MWhanno
Scambiatore di Calore Gas
Clinker Cooler
Cementificio1.600.000tonnellate
anno
76.000 MWhanno
1TEP = 5.346 KWhe
Funzionamento
7.500 ore anno
Investimento
previsto:
~ 20 M€
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TEE per un progetto di recupero fonderia
Turbo Generatore
ORC 2 MWe
Energia Elettrica 15.680 MWh anno
2.933 tep anno
Energia Termica76.000
MWh anno
Fonderia Non ferroso
1TEP = 5.346 KWheFunzionamento
8.000 ore anno
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Recupero calore da inceneritore (Belgio)
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In funzione dal II Q 2008. Taglia ORC: 3 MWel
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Recupero calore da processo di produzione cemento (Marocco)
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In funzione dal 2010. Taglia ORC: 2 MWel
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Recupero calore da processo di produzionecemento (Romania - Slovakia)
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Romania in funzione dal 2012 Taglia ORC: 4 MwelSlovakia in costruzione Taglia ORC: 5 Mwel
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Recupero calore da turbine a gas (Canada)
In funzione dal IV Q 2011. Taglia ORC: 1 MWel
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Recupero calore in siderurgia - laminatoio(Singapore)
Avvio previsto I Q 2013. Taglia ORC: 0,7 MWel
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Recupero Calore: un mix di differenti attori
Recupero Calore
B.o.P.
PowerblockORC
E.P.C
.
E.S
.Co.
Engineering consulting / services
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Conclusioni
… nei settori Energy Intensive
TEE per recupero calore è uno «strumento multiplo»:
� efficienza energetica� maggiore sostenibilità ambientale� leva per investimenti industriali
… nei settori Energy Intensive
� sviluppare tecnologia per mercato Italia e export
Azioni a supporto:
finanza dedicata … ad es. fondo efficienza energetica per industria energy intensive
garanzia pubblica … prioritario per svincolare da «plafond» aziendali
formazione – disseminazionequadro regolatorio stabile e policy
… opportunità in ottica direttiva efficienza energetica
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Grazie per l’attenzione!
Marco Baresi, Turboden Institutional Relations Manager