Introduzione all’Energy Manager

1.1. P

ANORAMICA SUGLI UTILIZZATORI DI ENERGIA NEL TERZIARIO E NELL

’

INDUSTRIA La Gestione dell’Energia è un tema che riguarda sia il settore industriale sia il settore terziario. I consumi assoluti del terziario sono generalmente inferiori a quelli del settore industriale, ma più spesso nel terziario l’energia rappresenta uno dei principali costi aziendali. Possiamo trattare parallelamente i due settori approfondendo di volta in volta aspetti specifici relativi ai consumi di edifici (“buildings”) che caratterizzano il settore civile e terziario e stabilimenti (“plants”) che caratterizzano il settore industriale.

I differenti “buildings” sono caratterizzati da una differente intensità dei consumi energetici e i principali utilizzatori sono gli impianti di condizionamento, l’illuminazione, l’acqua calda e i consumi legati ai processi produttivi specifici (ad es. sala server, sale operatorie, laboratori, ecc. o siti particolari come stazioni radio base, supermercati, stazioni di servizio, ecc.)

L’energia nell’industria è uno degli INPUT fondamentali per lo svolgimento dell’attività industriale insieme alle materie prime e all’acqua. L’impianto industriale può essere inteso come un sottosistema tecnico di un sistema produttivo (industriale), o un complesso di mezzi tecnici atti a produrre beni o servizi utili all’uomo con processi (tecnologie) di vario genere, facenti parte di una più ampia organizzazione (azienda industriale). Al suo interno si possono distinguere uno o più impianti di produzione (o tecnologici) che realizzano il ciclo produttivo, e più impianti complementari di servizio, volti ciascuno al soddisfacimento di una determinata esigenza del processo produttivo.

L’impianto di produzione è inteso come l’unità organica nella quale si realizza tutto o parte del ciclo di trasformazione dei beni in ingresso (materie prime) in beni in uscita (prodotti finiti). L’impianto di servizio (o ausiliario) è l’unità organica, inserita nella struttura produttiva (di beni o servizi), che realizza al suo interno un ciclo compiuto di trattamento di un servizio.

1.2. L’E

NERGY

M

ANAGEMENT

 “Giudizioso ed efficiente utilizzo dell’energia al fine di massimizzare i profitti e migliorare la posizione competitiva”. La massimizzazione dei profitti è legata ad una riduzione dei costi e il miglioramento della posizione competitiva vede l’azienda in grado di gestire i consumi energetici come un’azienda più flessibile ed in grado di reagire ai cambiamenti degli scenari in maniera rapida ed indolore.

 “Strategia di regolazione ed ottimizzazione dei consumi energetici facendo leva sui sistemi e sulle procedure in modo da ridurre l’apporto di energia per unità di output, ma mantenendo costante o riducendo i costi totali di produzione dell’output”. Attenzione sul modo di operare e sull’efficienza degli specifici sistemi utilizzatori di energia; l’obiettivo è puntare su sistemi efficienti e inserirli in un processo produttivi che miri alla riduzione degli sprechi, il tutto senza avere ripercussioni su latri costi di produzione, né sugli standard qualitativi.

Si tratta di uno sforzo strutturale indirizzato al contenimento dei consumi di energia, senza ridurre il livello della qualità di vita e dei servizi nonché la produttività. Quest’attività si preoccupa della Produzione/Approvvigionamento dell’Energia, che riguarda processi di ricerca e produzione di fonti primarie e processi di trasformazione mirati a rendere idonee le diverse forme di energia ai successivi usi (approvvigionamento di energia elettrica e combustibili), e degli Usi Finali dell’Energia, quindi la trasformazione dell’energia e il conseguente utilizzo per i processi produttivi.

La gestione energetica, quindi, non riguarda solo il rifornimento e la distribuzione, ma riguarda soprattutto la gestione e l’analisi dell’so finale dell’energia stessa, con particolare riferimento ai risparmi energetici che possono essere ottenuti in corrispondenza di ciascun punto di utilizzazione finale. In particolare, definiamo:

 “Energy Efficiency”. Si discorda dall’”Energy Intensity” (consumo energetico per unità di input) in quanto si riferisce anche alle azioni tese al miglioramento dell’efficienza energetica.

 “Energy Conservation”. È la riduzione dell’utilizzo di energia ottenibile anche attraverso il miglioramento dell’energy efficency ma soprattutto attraverso la riduzione dell’entità/qualità di un prodotto/servizio per ridurre la quantità di energia necessaria per la sua produzione/erogazione (sacrificio energetico).

 “Energy Saving”. Riduzione delle perdite o degli sprechi energetici (risparmio energetico).

L’obiettivo principale dell’Energy Management è verificare che tutti i sistemi utilizzatori di energia all’interno dell’organizzazione siano riforniti di tutta l’energia di cui necessitano, quando la necessitano e nella forma in cui la necessitano, al costo più basso possibile e che l’energia fornita venga utilizzata nella maniera più efficiente possibile.

Le forze in gioco:

 Il prezzo e le tasse sull’energia;

 L’impatto sociale (immagine azienda): esiste un interesse aziendale (interno) e un interesse territoriale sulla corretta gestione dell’energia su scala industriale, nazionale e mondiale;

l’impegno dell’azienda in tal senso è quindi riconosciuto positivamente dalle forze sociali esterne all’azienda;

 Tecnologia ad alta efficienza: lampade a basso consumo con sistemi di regolazione e controllo automatizzato, motori elettrici e variatori di velocità, sistemi di autoproduzione anche per taglie piccole (cogenerazione, trigenerazione), sistemi di autoproduzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, macchinari di produzione a basso consumo;

 L’Energy Manager: l’art. 19 prevede che tutti i consumatori di energia, sia privati che pubblici, che superino una certa soglia di consumo annuo (10.000 tep/a settore industriale e 1.000 tep/a settori civile, terziario e trasporti) debbano nominare un tecnico responsabile per la conservazione e l’uso razionale dell’energia (chiamato Energy Manager) che ha il compito di predisporre bilanci energetici e individuare azioni, interventi, procedure per promuovere l’uso efficiente dell’energia;

 La spinta legislativa e normativa;

1.3. I

L PROBLEMA DELLA MINIMIZZAZIONE DEI COSTI ENERGETICI

Il nostro obiettivo più grande è la riduzione del costo energetico per la realizzazione di unità di prodotto:

Questo obiettivo dipende da diversi fattori. In primo luogo, dipende dal costo unitario dell’energia e quindi dalla capacità di scelta del fornitore dell’energia elettrica e/o del combustibile e delle condizioni contrattuali, dalla capacità di negoziazione e di rispettare le previsioni di consumo (per non incorrere nelle penali) e dalla possibilità e capacità di ricorrere a sistemi di autoproduzione in grado di ridurre i fabbisogni energetici esterni dell’azienda.

La scelta del fornitore e del tipo di contratto è fondamentale in quanto deve premiare (o meglio non penalizzare) gli utenti/utilizzatori capaci di consumare lontano dai momenti di alto carico e di saper e poter utilizzare combustibili che altri rifiutano. La scelta del fornitore/profilo è solo un punto di partenza, la reale riduzione dei costi passa attraverso una gestione delle dinamiche di prelievo in piena coerenza con il piano tariffario prescelto.

Inoltre, l’obiettivo dipende dalla capacità dell’azienda di produrre autonomamente i vettori energetici di cui necessita e di farlo al minor costo possibile con l’introduzione di sistemi particolarmente efficienti di autoproduzione in base alla domanda dell’azienda in termini di energia elettrica e calore nelle sue diverse forme e nell’utilizzo nella maniera migliore possibile degli impianti esistenti. È inoltre da considerare l’opportunità di affidarsi a terzi (ESCO) per la fornitura completa dei servizi energetici.

Dipende, inoltre, dalla capacità consumare la minima quantità possibile di energia per realizzare il volume di produzione (consumo specifico di energia) ovviamente senza ripercussioni negative su altri costi di produzione e quindi:

 dalla capacità di trasformare (quando richiesto) e distribuire l’energia a diversi utilizzatori con il minimo spreco di energia;

 dalle modalità operative con le quali realizzo il processo e quindi dalla capacità di tenere in funzione gli utilizzatori di energia esclusivamente per il tempo teoricamente previsto e nelle condizioni nominali (aspetto operativo);

 dalle modalità di consumo di energia e quindi dalla capacità di mantenere gli utilizzatori nelle condizioni che assicurano il rispetto dei consumi specifici standard (aspetto manutentivo);

 dalla disponibilità della tecnologia più appropriata dal punto di vista energetico.

Riduzione delle perdite di efficienza legate a:

 Trasformazione: possono essere ridotte evitando quando possibili trasformazioni poco efficienti, privilegiando quando possibile il recupero di energia da fonti energetiche altrimenti scartate e massimizzando le prestazioni degli impianti di trasformazione esistenti.

 Distribuzione: possono essere ridotte con interventi sulla rete e sugli utilizzatori.

 Aspetto operativo: possono essere ridotte mantenendo i sistemi di utilizzatori di energia in condizioni operative di “design” allo scopo di garantire che il sistema operi in condizione di massima efficienza energetica, che siano in funzione esclusivamente quando necessario e minimizzando le perdite di produzione (mentre si consuma energia si deve produrre il più possibile, quando non si produce non si produce non si dovrebbe consumare).

 Aspetto manutentivo: possono essere ridotte mantenendo gli utilizzatori di energia nelle condizioni iniziali attraverso un sistema di manutenzione avanzato basato su un’attenta e mirata manutenzione preventiva/predittiva che tenga presenta anche i consumi energetici.

 Aspetto tecnologico: possono essere ridotte richiedendo generalmente la sostituzione dell’equipment con sistemi innovativi a maggiore efficienza energetica e a tale scopo è necessaria la conoscenza del mercato e continuo aggiornamento sulle tecnologie, conoscenza tecnica ed economica per la valutazione della fattibilità tecnico/economica degli interventi/investimenti.

1.4. I

DIVERSI APPROCCI ALL

’E

NERGY

M

ANAGEMENT

Possiamo individuare tre principi fondamentali alla base dell’Energy Management:

1. Dotarsi di energia al costo più basso possibile;

2. Minimizzare le perdite e gli sprechi di energia;

3. Utilizzare sempre la tecnologia più appropriata dal punto di vista energetico.

Questi principi sono rispettati grazie a un complesso di conoscenze e capacità come la conoscenza del mercato dell’energia/autoproduzione energetica, della struttura dei consumi energetici, di tecniche analitiche per la valutazione dei consumi energetici, tecnica dei sistemi energetici moderni, di metodi di analisi finanziaria degli investimenti per l’efficientamento energetico e capacità di gestire adeguatamente i rapporti con i contractors ed i fornitori di energia e i progetti per l’implementazione delle misure di efficientamento.

I quattro elementi fondamentali dell’Energy Management sono il pieno supporto del top management, la capacità tecnica adeguata ad analizzare ed implementare le possibilità del risparmio energetico, un piano strategico ben delineato e un sistema di monitoraggio efficace per misurare e mantenere sotto osservazione in maniera continuativa i consumi energetici.

Generalmente l’introduzione dell’Energy Management in azienda avviene per gradi accompagnato dall’aumento di conoscenza del sistema energetico e di consapevolezza dell’azienda e degli attori coinvolti nel processo.

1. QUICK FIXES. Portano ad una riduzione dei consumi energetici occasionale attuando una serie non coordinata di misure di risparmio energetico poco o per nulla costose che non necessitano di una fase di analisi e pianificazione degli interventi e portando vantaggi economici significativi ma limitati rispetto a quelli massimi raggiungibili. Gli strumenti richiesti sono avere dei rapporti con fornitori/ESCO, Certificati Bianchi e analisi del tempo di ritorno.

2. ENERGY PROGECTS. Portano a una riduzione dei consumi energetici sistematica raggiungendo i massimi livelli di risparmio e conseguendo ulteriori risparmi attraverso progetti energetici che richiedono una significativa fase di analisi per l’individuazione delle opportunità di riduzione dei consumi più significative. Gli strumenti necessari sono l’Energy Audit (diagnosi energetica), un’analisi multicriterio per stabilire la priorità degli investimenti e il Project Management.

3. COMPREHENSIVE ENERGY MANAGEMENT. Porta ad una riduzione dei consumi energetici sistematica e continua nel tempo aumentando la consapevolezza e la conoscenza relativamente agli aspetti energetici all’interno dell’azienda così che l’approccio “per progetti” tende ad essere sistematizzato all’interno di un percorso di miglioramento continui (Plan-Do-Check-Act) arrivando allo sviluppo di un Sistema di Gestione dell’Energia. Gli strumenti necessari sono dei sistemi di monitoraggio e controllo dei consumi/costi energetici e un Sistema di Gestione dell’Energia (SGE) con eventuale certificazione (ISO 50001).

1.5. S

ISTEMA DI

G

ESTIONE DELL

’E

NERGIA

(SGE)

Circa 20 anni fa è iniziato il percorso che ha portato all’odierna versione dell’attuale “standard” per una gestione sistematica dell’energia basata su un monitoraggio efficace dei propri consumi e una conseguente riduzione dei costi e delle emissioni di fas serra, in particolare l’ISO 50001:2011 che supera tutti i precedenti standard e li sostituisce l’ISO 50001:2018 che aggiorna lo standard unico alla versione attuale.

Tali standard si propongono come riferimento di eccellenza per le aziende dei diversi settori industriali. I modelli SGE contengono gli elementi necessari per istituire una gestione stabile dell’energia attraverso la definizione di una struttura organizzativa in grado di supportare una politica di Energy Management di lungo termine e sviluppare e perseguire il miglioramento continuo (PDCA) dell’efficienza energetica dell’organizzazione. Attualmente la diffusione a livello industriale degli standard è molto limitata ma i modelli cominciano a diffondersi in maniera interessante con l’intensificarsi delle spinte economiche.

 Requisiti principali (ISO 50001):

 Sviluppo di una politica energetica, identificazioni di ruoli e sviluppo di competenze;

 Analisi energetica della realtà aziendale: indicazione di dove, quanto e come si consuma;

 Individuazione dei parametri energetici KPI (Key Performance Indicator);

 Monitoraggio dei consumi elettrici/termici;

 Individuare possibili interventi per migliorare l’efficienza energetica, definizione di priorità e target sulla base di analisi costi/benefici, sviluppo di un programma di gestione dell’energia.

 Benefici principali di un SGE:

 Riduzione dei costi energetici mediante una sistematica gestione dell’energia;

 Potenziamento della reputazione aziendale;

 Incremento e mantenimento della motivazione del personale;

 Approvvigionamento energetico sicuro e vantaggi contrattuali.

Nel documento Gestione dei Consumi Energetici (pagine 5-11)