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2.3.4. Scenario 3: Utilizzo di attemperatori e riscaldamento di coda
Nell’ultimo scenario preso in considerazione per la Multi-Criteria Analysis è stato valutato l’utilizzo di entrambe le tecnologie utili alla riduzione dei tempi di avviamento del Gruppo descritte nei precedenti paragrafi 2.3.2 e 2.3.3.
In questo modo sarà possibile scegliere caso per caso quale delle due tecnologie utilizzare per raggiungere lo scopo prefissato, oppure se utilizzarle entrambe per portare in temperatura la TV rendendola disponibile per il GME nel più breve tempo possibile.
Questo comporterà la possibilità per gli operatori di non sottoporre la macchina a stress termici in grado di causare danni alla turbina. Allo stesso tempo sarà possibile migliorare le performance ambientali dell’impianto per quanto concerne l’aspetto emissivo.
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Capitolo 3
I criteri e gli indicatori per la MCA
3.1. I criteri di valutazione degli scenari
La presente MCA è stata implementata per valutare i trade-offs tra i benefici, le opportunità economiche, i costi e rischi che presentano i differenti scenari ipotizzati. Lo scopo è quello di valutare alcune tecnologie per il miglioramento delle prestazioni tecnico- ambientali complessive di un impianto termoelettrico, tenendo in considerazione anche aspetti economici e sociali.
Per lo sviluppo della Multi-Criteria Analysis sono stati presi in considerazione quattro differenti tipi di criteri: criteri ambientali, criteri economici, criteri sociali e criteri tecnologici, i quali verranno brevemente descritti in questo paragrafo.
In particolare, tra i criteri ambientali sono stati considerati i seguenti sub-criteri: le
riduzioni sulle emissioni degli NOx e la riduzione sul consumo delle risorse naturali stimate
rispetto alle performance dell’attuale assetto impiantistico. Due sono anche i sub-criteri scelti tra quelli economici: i costi capitali e i costi di gestione. Per i criteri sociali sono stati analizzati i due seguenti sub-criteri: ore lavorative aggiuntive per le ditte terze e l’influenza che l’installazione delle nuove tecnologie può esercitare sull’accettabilità sociale della Centrale. In ultimo, tra i criteri tecnologici è stato preso in considerazione la flessibilità dell’impianto in relazione ai differenti tipi di avviamento.
Per quanto riguarda il sub-criterio dell’accettabilità sociale e per il criterio tecnologico, sono stati utilizzati valori qualitativi per la valutazione degli scenari proposti. Invece per i criteri economici e ambientali, e per il dato relativo alle ore lavorative aggiuntive delle ditte terze, i dati sono stati stimati partendo da quelli forniti dalla Centrale di La Casella.
3.2. Criteri ambientali
Gli aspetti ambientali sono stati valutati attraverso l’analisi di due sub-criteri: le
riduzioni sulle emissioni degli NOx e la riduzione sul consumo delle risorse naturali (Tabella
6).
Il processo di combustione del gas naturale che si verifica nei turbogas porta alla
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carbonio (CO) e anidride carbonica (CO2), le quali vengono convogliate in atmosfera tramite i
camini. Da un punto di vista ambientale l’immissione in atmosfera degli NOx è significativa
in quanto partecipano alle reazioni fotochimiche che portano alla formazione di ozono oltre a contribuire alla formazione delle piogge acide.
Il secondo sub-criterio considera il risparmio sulle risorse naturali, basandosi sulla minore quantità di gas naturale impiegato in fase di avviamento per raggiungere il minimo tecnico ambientale.
Per entrambi i criteri i valori sono stati stimati partendo dai dati a disposizione per l’attuale assetto impiantistico della Centrale.
Tabella 6: Sub-criteri ambientali.
3.3. Criteri economici
I criteri economici vengono determinati tramite due sub-criteri basilari: i costi capitali e i costi di gestione (Tabella 7). I primi rappresentano i costi per l’installazione delle tecnologie previste nei differenti scenari. Quindi i costi per la progettazione, la costruzione e le attrezzature necessarie. I secondi sono rappresentati dalle spese necessarie per l’attività e la manutenzione delle varie alternative considerate.
I dati riportati nella tabella 7, riferiti sia ai costi capitali che a quelli di gestione, sono stati forniti dall’impianto Enel di La Casella.
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Tabella 7: Sub-criteri economici.
3.4. Criteri sociali
Per la valutazione degli indicatori sociali sono stati analizzati due sub-criteri: il monte ore lavorative delle ditte terze all’interno dell’impianto e l’influenza che l’installazione delle nuove tecnologie può esercitare sull’accettabilità sociale della Centrale.
Il primo sub-criterio prende in considerazione le ore di lavoro effettuate all’interno dell’impianto dalle imprese appaltatrici e sub-appaltatrici e, valuta pertanto, le ricadute che ciascuno degli scenari analizzati può avere sull’indotto.
Dalla Centrale Enel di La Casella, è stato fornito il dato sulle ore di lavoro effettuate dalle aziende terze nel 2016 che fa riferimento alla situazione attuale dell’impianto. Per gli altri scenari è stato stimato un incremento rispetto a questo dato, in considerazione delle ore di lavoro necessarie per l’implementazione delle nuove tecnologie e per la loro manutenzione. In particolare si prevede un incremento del 8% per lo Scenario 1, del 5% per lo Scenario 2 e del 10% per lo Scenario 3 (Tabella 8).
Il secondo sub-criterio fa riferimento all’impatto positivo che l’installazione delle nuove tecnologie può esercitare sulla comunità locale, in seguito al miglioramento delle performance ambientali nei differenti scenari considerati.
In particolare è stata effettuata una valutazione qualitativa per il suddetto indicatore. Pertanto in considerazione delle stime effettuate che evidenziano un miglioramento delle performance ambientali per tutti e tre gli scenari analizzati, è stato previsto un impatto positivo per tutte e tre le alternative sulla comunità locale.
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Tabella 8: Sub-criterio N° ore di lavoro.
3.5. Criterio tecnologico
Nel presente studio è stato tenuto in considerazione anche un criterio tecnologico. In particolare è stato valutato un indicatore di flessibilità dell’impianto per i differenti scenari ipotizzati.
L’indicatore si basa sulla flessibilità operativa del Gruppo per le differenti tipologie di avviamenti, a freddo, a tiepido e a caldo, e quindi sulla possibilità che ciascuna tecnologia offre al Gruppo per poter entrare in funzione nel minor tempo possibile se chiamato in produzione dal Gestore del Mercato Elettrico.
Per il suddetto indicato stata fornito un giudizio qualitativo assegnandogli per ogni scenario una valutazione che può essere bassa o elevata in funzione delle caratteristiche delle tecnologie installate. In particolare è stato assegnato per lo Scenario 1 e per lo Scenario 3 una flessibilità elevata, mentre per le caratteristiche intrinseche della tecnologia dello Scenario 2 il valore assegnato per l’indicatore di flessibilità dell’impianto è basso.
3.6. I dati raccolti sulle emissioni degli NOx
In questo paragrafo verranno illustrati i dati e le stime sulle emissioni del Gruppo 1
della Centrale di La Casella, relativamente alle quantità di NOx emessi durante il
funzionamento del Gruppo al di sotto del limite tecnico ambientale, nei differenti scenari precedentemente descritti. Gli stessi saranno successivamente sottoposti a valutazione tramite una Multi-Criteria Analysis.
Le tecnologie valutate andranno a incidere in misura diversa sulla riduzione dei tempi di avviamento del Gruppo. Questo permetterà di confrontarle e di valutare l’incidenza che ognuna di esse potrà esercitare sul miglioramento delle performance ambientali e sulla flessibilità della sezione.
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3.6.1. Scenario 1: Installazione degli attemperatori
Per stimare la quantità di emissioni ipotizzabili per lo Scenario 1 sono stati analizzati i dati reali per un avviamento a freddo, uno a tiepido e uno a caldo per il Gruppo 1. Sono stati presi in considerazione il tempo impiegato per raggiungere il limite tecnico ambientale di 95
MW, la linea di carico del TG con la potenza attiva e le relative emissioni degli NOx.
Tramite l’utilizzo degli attemperatori sarà possibile svincolare parzialmente il funzionamento del TG dal riscaldamento della TV. Di conseguenza il TG potrà seguire la propria linea di carico senza dover stazionare al carico di avviamento di circa 40 MW per l’intervallo di tempo necessario a portare in temperatura la Turbina Vapore.
Pertanto, basandoci sulla riduzione del tempo utile al TG per raggiungere il minimo tecnico ambientale e conoscendo la concentrazione media oraria delle sostanze emesse al
camino, è stato possibile calcolare la riduzione delle emissioni degli NOx per ciascun tipo di
avviamento, considerando una linea di carico con un andamento pressoché costante per il TG. Per quanto riguarda l’avviamento a freddo, nel grafico 12 possiamo vedere il diagramma di carico con l’attuale assetto impiantistico e il rispettivo andamento delle
emissioni degli NOx in relazione all’aumento della potenza attiva. Nel grafico 13 troviamo
invece le stesse informazioni riferite ad un avviamento a freddo con l’utilizzo degli attemperatori.
Dal confronto tra i due grafici si può notare come il tempo necessario per raggiunger i 95 MW, che rappresentano il minimo tecnico ambientale del TG, si riduca da circa 170 minuti a circa 30 minuti.
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