Contesto ed obiettivi del lavoro

L’esigenza di distribuire il consumo totale di energia dello stabilimento in consumi per area energetica nasce da richieste certificative in merito alla ISO 50001. La macro-ripartizione, proposta anche dalla norma, prevede la suddivisione in tre principali aree: Attività principali, Servizi ausiliari e Servizi generali. All’interno di ogni area è stata prevista da Sofidel un’ulteriore suddivisione in dipartimenti, in modo da avere un dato più specifico che consenta di indicare precisamente le aree che necessitano di un intervento più urgente. La ripartizione standard proposta dal livello centrale a tutti gli stabilimenti è stata pensata per tutte le casistiche specifiche dei siti Sofidel. In tale conformazione generale viene, quindi, prevista una lunga serie di dipartimenti da cui il singolo stabilimento attinge, per indicare i consumi delle aree presenti nel proprio processo produttivo specifico. La conformazione standard per le cartiere, in linea di massima, è così fatta:

Dipartimenti Cartiera

Attività principali De-inchiostrazione

Preparazione impasti macchina 1 Preparazione impasti macchina 2 Preparazione impasti macchina 3 Preparazione impasti macchina 4 Preparazione impasti macchina 5 Macchina continua 1

39 Macchina continua 3 Macchina continua 4 Macchina continua 5 Ribobinatrice 1 Ribobinatrice 2 Ribobinatrice 3 Ribobinatrice 4 Ribobinatrice 5 Servizi Ausiliari Impianti di produzione energia Caldaia Impianto a biomassa Compressori Trattamento acque Servizi generali Condizionamento Illuminazione Riscaldamento Amministrazione Logistica Altro

Tabella 3: Schema generale dipartimenti cartiera

Per quanto riguarda i converting, invece, la conformazione è la seguente:

Dipartimenti Converting

Attività principali Linee produttive Servizi Ausiliari Compressori Pompe a vuoto Aspirazione rifili Aspirazione polveri Servizi generali Condizionamento Illuminazione Riscaldamento Amministrazione Logistica Altro

40 In questo modo, ogni stabilimento può adattare la sua conformazione produttiva andando semplicemente ad indicare il consumo solo per i dipartimenti presenti nel proprio processo. Il monitoraggio energetico dei consumi viene eseguito da ogni addetto specifico dello stabilimento, utilizzando il consumo totale mensile indicato in fattura. Tale consumo viene, quindi, ripartito per ogni dipartimento moltiplicando per percentuali ottenute sulla base delle potenze dei macchinari produttivi propri del dipartimento, registrati tramite un censimento effettuato negli anni antecedenti. Infatti, al dipartimento che conta al suo interno il numero più alto di macchinari con potenza più elevata, sarà associata la percentuale più consistente. Mentre, invece, dipartimenti con poche utenze conteranno molto meno nel calcolo dei consumi per area. Questo processo di stima non fornisce un dato estremamente preciso per la specifica area energetica, perché lo sfruttamento delle utenze in ogni mese dovrebbe riflettere l’effettivo utilizzo, comprensivo di tutte le variabili accidentali che possono incorrere nell’arco temporale di misura, non una stima a priori effettuata sulla base della presenza o meno delle utenze. Per questo motivo è stato portato avanti un processo di modifica del metodo di analisi delle performance energetiche in Sofidel, che verrà illustrato nel seguente lavoro. L’obiettivo di tale modifica è orientato ad avere un dato più puntuale e preciso, che rappresenti in ottica di miglioramento una reale necessità di intervento. A fronte di questo scopo, è stata portata avanti un’attività di installazione di misuratori energetici in ogni stabilimento, in modo da misurare sezioni del processo produttivo che riescano a rappresentare puntualmente il consumo dell’area energetica in questione. Ogni sito, a fronte delle proprie peculiarità del processo produttivo, necessita di un diverso intervento in termini di numero e tipologia di misuratori da installare. Lo scopo di questo lavoro, però, non è quello di andare ad illustrare ogni singolo caso, ma di elaborare un format standard che possa essere utilizzato da ogni sito e che abbia un aspetto generale, ma allo stesso tempo tenga conto di ogni specifica particolarità. Un ulteriore requisito di tale format dovrà essere quello di poter calcolare i consumi dei dipartimenti a fronte delle misure fornite dai misuratori, con il corrispettivo vantaggio, come detto, di poter rappresentare misure puntuali e non stimate. Il processo di installazione dei misuratori inizia con l’analisi degli schemi energetici e comporta problematiche differenti in base alla fonte considerata. Dal punto di vista dell’energia termica gli schemi di gas naturale e vapore sono assimilabili per problematiche e criticità. Non si può definire uno schema generale valido per tutte le cartiere del Gruppo, ma in un sostanziale numero di casi la necessità dell’installazione di misuratori specifici è riconducibile a circa 7 misure: gas consumato dal cogeneratore, gas consumato dalla caldaia, gas consumato dalle cappe, vapore prodotto dal cogeneratore, vapore prodotto dalla caldaia, contatore generale dello stabilimento e misura delle condense di ritorno dal monolucido. Ovviamente, il numero di misuratori necessari aumenta di pari passo col

41 numero di cogeneratori o caldaie presenti nello stabilimento. Per quanto riguarda l’installazione di misuratori in relazione allo schema elettrico, invece, l’analisi è più complessa e specifica in ogni singolo caso. Ogni sito, infatti, ha un numero variabile di trasformatori, ovvero macchine elettriche adibite alla variazione dei parametri elettrici da una rete primaria a una secondaria, in modo da garantire lo smistamento dalla rete alle varie utenze. Generalmente, almeno un misuratore per ogni trasformatore viene installato. A valle di essi, però, può trovarsi qualsiasi tipo di utenza (l’alimentazione elettrica di un compressore come di un motore PCC) che può far riferimento a qualsiasi tipo di dipartimento, a seconda della conformazione elettrica dello stabilimento. Per questo motivo, dato il costo e i problemi che possono incorrere nell’installazione dei misuratori, è stato scelto di acquisirne solo un numero minimo, strettamente necessario ad arrivare al calcolo del consumo di tutti i dipartimenti, seguendo lo schema standard sopra descritto. Per tali consumi vi è, quindi, la possibilità di calcolo anche attraverso somme o sottrazioni tra i valori misurati mensilmente dai misuratori, che siano installati a monte o a valle dei trasformatori. A fronte della specificità dello schema descritto, sono state condotte tante analisi quanti sono gli stabilimenti del Gruppo, in modo da ottenere un numero minimo di misuratori da installare per ogni sito produttivo, il quale consenta comunque di ottenere il calcolo di tutti i dipartimenti presenti. Gli esempi di casi di studio successivi (paragrafi 4.4 e 4.5) faranno riferimento a stabilimenti in cui i misuratori sono stati precedentemente installati, in modo da poter lavorare con una base di misure già validate. Questo lavoro, infatti, si concentra sull’elaborazione del sistema di calcolo delle performance a livello generale a fronte del sistema di misura già funzionante, tralasciando la fase di costruzione del sistema di misura. Fatte queste premesse e descritto il contesto generale dello studio, nel seguito verrà illustrata l’architettura software e i sistemi informativi tipici dei siti Sofidel, su cui andare ad implementare il monitoraggio energetico. Successivamente, la trattazione proseguirà commentando il sistema con cui è stato standardizzato il calcolo, illustrando la reportistica delle performance energetiche e il processo di elaborazione con cui si è arrivati a tale risultato finale, concludendo con possibili sviluppi futuri dell’applicazione e due casi di studio.

Nel documento Implementazione di un sistema informatico per la gestione della performance energetica ai sensi della ISO 50001 (pagine 39-42)