Best Practices nella realizzazione degli audit energetici

La comprensione della composizione dei costi energetici del sistema in esame è vitale per una efficace individuazione dei più importanti interventi di risparmio energetico. Il livello di dettaglio dell’analisi dei dati di consumo e le informazioni che possono di conseguenza essere ricavate dipendono fondamentalmente dalla quantità di dati disponibili. In molte industrie può non essere presente un sistema di misura dei consumi energetici strutturato per aree/impianti ma in ogni caso sono almeno sempre disponibili i dati forniti dalle fatture relative ai diversi fattori energetici.

I. CONTATTI PRELIMINARI. È la fase necessaria a delimitare il confine del sistema e a definire lo scopo della diagnosi. Durante questa fase si concorda il committente obiettivi, bisogni ed aspettative, scopo e limiti, grado di accuratezza, tempi per il completamento, criteri per la valutazione delle misure di risparmio, impegno temporale e di risorse, dati a raccogliere preventivi e misure e/o ispezione da realizzare durante, contesto della diagnosi, obblighi, programmi strategici, sistemi di gestione, opinioni e vincoli, elaborati da presentare e eventuale presentazione di una bozza del rapporto finale. Le modalità con cui un Energy Audit può essere condotto dipendono dal settore industriale, livello di profondità di analisi necessaria ed entità di riduzione dei costi desiderata.

Generalmente si fornisce una prima distinzione parlando di:

 Audit preliminari. Questo è relativamente rapido e mira a stabilire i consumi energetici nell’organizzazione, stimare la portata dei risparmi raggiungibili, identificare le aree più promettenti, miglioramenti e risparmi immediati, stabilire e fissare un punto di riferimento (baseline) e identificare le aree che meritano uno studio più dettagliato. In generale utilizza dati già esistenti o facilmente reperibili e di conseguenza il livello di dettaglio dell’analisi può variare da caso a caso.

 Auditi di dettaglio. Questo, invece, mira a fornire una stima accurata dei costi e dei risparmi conseguibili, valutare scrupolosamente tutti i maggiori sistemi assorbitori, analizzare effetti legati ad eventuali interazioni e definire un elenco di possibili interventi di riduzione dei consumi energetici e valutarne la fattibilità tecnica economica. Prevede la raccolta di dati e informazioni attraverso una campagna di misurazioni e un’intensa attività sul campo.

II. RIUNIONE E SOPRALLUOGO. Si tratta di una riunione ufficiale con i principali responsabili interessati all’analisi. Lo scopo della riunione è chiarire a tutte le parti interessate l’obiettivo dell’audit; è opportuna la presenza di una persona con l’autorità adeguata a rappresentare la direzione (Sponsor) che sottolinei le sue attese ed il suo impegno relativamente al progetto (Commitment). Se l’auditor o altri elementi del team non conoscono l’impianto è bene procedere ad un sopralluogo generale ottenendo informazioni generali ed una comprensione superficiale delle attività condotte all’interno dell’impianto. Il risultato principale della prima fase è il piano delle attività da condurre nella fase successiva, individuando le attività di misura e di verifica, la stima dei tempi necessari, il coordinamento rispetto alle esigenze produttive e assicurarsi che nessun aspetto importante venga trascurato.

III. MISURE DI SICUREZZA. Solitamente è necessario che il team sia sottoposto ad un briefing formativo relativo alle misure di sicurezza specifiche applicabili al caso in esame. Particolare attenzione va prestata alle attività di misura su apparecchiature elettriche o operanti ad alta temperatura come caldaie e forni e a macchinari in moto;

IV. REPERIMENTO DELLE INFORMAZIONI. Sono informazioni circa i piani tariffari, dati esistenti sulle fonti energetiche approvvigionate dall’impianto e dati dettagliati relativi ai consumi:

 Livello di Impianto (controllo di gestione, bollette energetiche);

 Livello di Dipartimento (comparazione dei dati di consumo energetico);

 Livello di Sistema (sub-contatori);

 Livello di Equipment (dati di targa, programmazione della produzione, contatori specifici).

L’attività prevede la raccolta delle informazioni descrittive del sito:

 Posizione geografica e dati climatici (riscaldamento/raffreddamento);

 Ore di funzionamento;

 Facility Layout (aree uffici, reparti di produzione, aree destinate ai servizi di impianti…);

 Elenco dell’Equipment utilizzatore di energia (dove concentrare l’attenzione);

È inoltre necessario individuare ed analizzare la strumentazione esistente per la misura dei diversi vettori energetici presenti all’interno dello stabilimento. La quantità e la tipologia di strumentazione necessaria dipendono dalla tipologia di utilizzatori di energia presenti all’interno dello stabilimento, oltre che dall’entità delle misure di risparmio energetico che si vuole ottenere (proporzionale all’accuratezza dell’analisi).

V. ANALISI SUL CAMPO:

 Interviste ai responsabili di turno e operatori e gli addetti alla manutenzione per comprendere le competenze delle diverse persone;

 Visita allo stabilimento per un esame sistematico dei diversi sistemi utilizzatori;

 Analisi dei sistemi per capire quali funzioni svolgono, come le svolgono, i consumi, i parametri da utilizzare, il corretto funzionamento, riduzione dei costi energetici, manutenzione e miglioramento delle prestazioni e dell’efficienza energetica;

 Informazioni registrati attraverso dei fogli di raccolta dati, in formato elettronico o attraverso delle vere e proprie check-list di valutazione per le diverse aree e di impianti

che supportano l’auditor nella successiva individuazione delle opportunità di risparmio energetico o EMO (Energy Management Opportunities);

VI. CHECK LIST. Sono delle vere e proprie “liste di controllo” che raccolgono una serie di condizioni da verificare (best practises) per valutare lo stato di macchinari ed impianti dal punto di vista energetico. Le verifiche da effettuare dipendono dalla tipologia di impianto in esame e appartengono a diversi ambiti. Possono essere formulate come un vero e proprio elenco di modalità da seguire o situazioni da controllare.

VII. ANALISII:

 Fabbricati. Nell’analisi sono inclusi tutti gli elementi dei diversi fabbricati presenti che sono a diretto contatto con l’ambiente esterno; la funzione principale è quella di proteggere personale e materiali dalle condizioni atmosferiche esterne e dalle variazioni di temperatura. Dobbiamo raccogliere informazioni circa livello di isolamento, condizioni tetto e pareti, localizzazione di perdite e fori, posizione e dimensione di ogni porta o finestra;

 Caldaia e impianto di distribuzione del vapore. La caldaia ha la funzione di produrre calore e consuma la maggior parte del combustibile utilizzato in stabilimento. Il sistema di distribuzione del vapore è altrettanto importante per il risparmio energetico in quanto il vapore perso (o degradato) si trasforma in fabbisogno aggiuntivo richiesto alla caldaia.

 Impianto HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning). Ha la funzione di garantire le condizioni climatiche richieste presso le diverse aree dello stabilimento al variare delle condizioni climatiche esterne e alla generazione di calore interna. Per i principali elemento dell’impianto devono essere raccolte informazioni circa: tipologia, taglia, modello, età, specifiche elettriche/combustibile e ore di operatività stimate,

 Impianto elettrico. Consiste di tutti i componenti (trasformatori, interruttori, cavi, ecc.) necessari per prelevare l’energia dal punto di distribuzione del fornitore e portarla nei diversi punti di utilizzo all’interno dell’impianto. In caso di malfunzionamento è in grado di comportare non solo un aggravio dei costi energetici ma solitamente anche dei rischi per la sicurezza delle persone e degli altri impianti. Una verifica più dettagliata dovrebbe prevedere inoltre: l’analisi del fluido dielettrico, la verifica della presenza di trasformatori all’interno del sito che servono un’area non più utilizzata, l’ispezione dei pannelli elettrici e delle scatole di derivazione. Pericolosi sintomi di spreco di energia includono tracce di archi elettrici.

 Impianto di illuminazione. La sua funzione è quella di fornire nei diversi ambienti la luce sufficiente per eseguire le attività previste. Va effettuato un inventario dettagliato delle lampade che compongono il sistema di illuminazione, individuando il numero di ciascun tipo di lampade e attrezzature luminose presenti nel sito, la potenza assorbita ed il numero di ore.

 Impianto di distribuzione dell’acqua calda. La sua funzione è quella di fornire acqua calda per diversi utilizzi: riscaldamento, processi industriali, servizi, ecc. Tutti i riscaldatori di acqua dovrebbero essere esaminati e andrebbero raccolti dati relativi al tipo, la taglia, l’età, il modello, le caratteristiche elettriche/combustibile. Andrebbero inoltre raccolte informazioni circa i differenti utilizzi di acqua calda, la quantità, la tempistica e la temperatura di utilizzo.

 Impianto di produzione e distribuzione aria compressa. L’impianto di produzione e distribuzione dell’aria compressa fornisce energia motrice per strumenti (ad esempio utensili pneumatici) e macchinari (sistemi pneumatici di automazione). È necessario individuare il numero, il tipo, le potenzialità di targa e le condizioni di funzionamento, ispezionare il sistema di distribuzione al fine di individuare eventuali perdite (anche quelle “volontarie”);

 Motori. I motori elettrici assorbono generalmente tra i 2/3 e i 3/4 dei consumi elettrici globali nel settore industriale. La sostituzione dei motori esistenti con modelli più efficienti è solitamente una soluzione efficace almeno per i motori utilizzati diffusamente. Per i motori più grandi può essere necessario effettuare misure di tensione, corrente, fattore di potenza e carico (generalmente compreso nel range 40-60%).

 Impianto di manifattura. Ogni processo manifatturiero offre opportunità di efficientamento energetico ma è necessario fare attenzione a non provocare un peggioramento delle sue prestazioni produttive. I processi industriali che utilizzano più energia sono la combustione

per la produzione di vapore di processo e l’auto-produzione di energia elettrica, i processi elettrolitici, i reattori chimici, la combustione nei forni, ecc.

 “Bollette” energetiche. Fotografa i costi energetici dello stabilimento per un dato anno fornendo un riferimento base per il futuro, può fornire un’idea dei potenziali risparmi attraverso la correlazione con volumi prodotti, fabbisogni di raffreddamento/riscaldamento, ecc. ed il confronto con energy benchmark, indicazioni su dove è più probabile ottenere risparmi significativi, “tracce” sui principali sprechi energetici, permette di comprendere

“come” il consumo di energia si traduce in costo.

 Consumo energetico per fonte, per fascia oraria e per area di utilizzo. Un’analisi tramite un diagramma a torta permette di indirizzare l’analisi sulle fonti per le quali si registra un costo totale maggiore (e quindi sulle quali si presume ci siano i maggiori margini di risparmio e attraverso i coefficienti di conversione è possibile passare dal confronto dei costi a quello dei contenuti energetici (in Tep). L’analisi dei consumi per fascia oraria può fornire utili indicazioni per la valutazione della struttura tariffaria ed in alcuni casi (soprattutto siti non industriali) utili indicazioni sulle possibili aree di spreco. Nel caso in cui si dispone di consumi relativi alle diverse aree/utilizzatori, una loro analisi permette di individuare eventuali anomalie e aree di approfondimento.

 Processo produttivo. L’analisi del processo produttivo permette di individuare le fasi del processo stesso sulle quali concentrare l’attenzione: tracciare il diagramma di flusso individuando i passi principali ed il relativo utilizzo di energia evidenziando gli sprechi;

attraverso apposite misure è possibile individuare flussi di materia ed energia; l’analisi richiede il bilancio congiunto di massa e di energia. L’analisi richiede la scomposizione del processo fino ad un livello di dettaglio tale da permettere l’individuazione dei flussi di massa ed energia (input/output) in termini qualitativi e quantitativi.

VIII. ANALISI DEI DATI RACCOLTI E INDIVIDUAZIONE DELLE EMO. Durante la conduzione della visita l’auditor dovrebbe prendere nota delle EMO che emergono in maniera evidente. Come regola generale gli sforzi per l’analisi e l’implementazione delle diverse EMO dovrebbero essere proporzionali alle potenzialità di risparmio energetico prospettate. Le EMO rientrano generalmente tra le seguenti categorie:

 Sostituzione di combustibile;

 Modalità di generazione e conversione dell’energia;

 Reti di distribuzione;

 Modalità di utilizzo dell’energia;

 Sostituzione degli utilizzatori;

 Modalità di manutenzione.

Per ogni EMO deve essere un’analisi di fattibilità sia tecnica sia economica con adeguato livello di dettaglio. La fattibilità tecnica deve valutare la disponibilità tecnologica, spazio, esigenze di manodopera, l’impatto della misura sulla sicurezza e i fabbisogni manutentivi. La fattibilità economica richiede generalmente di valutare gli indicatori di valutazione sulla base di investimenti, costi annui di esercizio e risparmi conseguibili.

IX. PREPARAZIONE DEL REPORT. In seguito all’analisi si passa alla preparazione del Report finale che dettagli i risultati della diagnosi energetica e fornisca le raccomandazioni per le misure di efficientamento energetico (EMO). La lunghezza ed il dettaglio di questo report possono variare in dipendenza del tipo di impianto sottoposto ad audit, ma in campo industriale è sempre necessaria una dettagliata descrizione delle EMO e dell’analisi costi-benefici. Un report dettagliato dovrebbe rispondere ad un format ben definibile: documento di sintesi, contesto, diagnosi energetica, raccomandazioni per il miglioramento dell’efficienza energetica, conclusioni e allegati.

X. ENERGY ACTION PLAN. Elenca le EMO che dovrebbero essere implementate in ordine di priorità e suggerisce una programmazione temporale globale. Spesso una o più EMO presentano un periodo di recupero immediato o molto breve, quindi i ritorni economici ottenuti con l’implementazione di queste misure possono liberare risorse per sostenere ulteriori EMO. In

base alla fattibilità economica le EMO vengono classificate in: basso costo – alto ritorno; medio costo – medio ritorno; alto costo – alto ritorno. Le EMO della prima categoria ricevono la massima priorità, quelle di seconda vengono solitamente analizzate, progettate e pianificate gradualmente nel medio periodo, quelle di terza categoria richiedono interventi complessi e drastiche modifiche dei processi produttivi e quindi richiedono tempi molto lunghi per la loro implementazione. Possono essere stabilite modalità più articolate di individuazione delle priorità di intervento che tengono conto anche di aspetti tecnici e di rischio.

XI. INCONTRO FINALE E POST AUDIT. Dopo la stesura del report di diagnosi durante l’incontro finale avviene: consegna del rapporto di DE; presentazione dei risultati della DE in maniera da agevolare il processo decisionale dell’organizzazione; risposte alle eventuali richieste di chiarimento. Una volta completato l’Audit si passa alla fase successiva che consiste fondamentalmente nelle seguenti attività: attuazione degli interventi individuati e monitoraggio dell’efficacia degli interventi. La maggioranza delle aziende conducono un Energy audit (diretto da un responsabile interno o da un consulente) e una volta implementate le misure ritenute più efficaci per ridurre i costi energetici tornano a trascurare il controllo dei consumi energetici per molti anni. Al contrario le aziende dovrebbero vedere l’Energy Audit come l’avvio di un programma di controllo dei costi energetici. L’implementazione dell’Action Plan, infatti, può portare l’azienda fino alla maturità necessaria per l’introduzione di un vero e proprio Sistema di Gestione dei Consumi Energetici (Energy Management System).