La situazione in Europa

In Europa, Enagàs, la più grande compagnia di trasporto del gas naturale in Spagna, è stata l’azienda pioniera nell’installazione di impianti adibiti alla generazione di potenza sfruttando l’exergia del GNL. Nel terminale di rigassificazione di Huelva è stato installato un impianto a ciclo Rankine della potenza di 4.5 MW, utilizzando acqua di mare come fonte di calore per ottenere la rigassificazione; l’installazione è diventata operativa nell’aprile del 2013 grazie ad un investimento di circa 13 milioni di euro. Sempre dal 2013 Enagàs ha anche realizzato uno studio di fattibilità per la costruzione di un impianto di generazione elettrica da 5.5 MW nei propri terminali di GNL a Barcellona, divenuto poi operativo, sfruttando l’espansione diretta del gas naturale rigassificato [35]. Anche in questo caso non sorprende che sia la Spagna a fungere da paese leader in Europa per l’applicazione di tecnologie riguardanti l’utilizzo del GNL; la Spagna possiede infatti la più elevata capacità di rigassificazione nel continente europeo ed è la maggiore importatrice di GNL tra i paesi sviluppati.

74 In Francia l’impianto di rigassificazione di Fos-Tokin e la sua compagnia vicina, “Air Liquide”, hanno realizzato delle sinergie in modo da aumentare l’efficienza di entrambi gli impianti, utilizzando l’exergia del GNL in un sistema criogenico di liquefazione dell’aria. Altri impianti europei come South Hook (UK), Zeebrugge (Belgio) o Montoir de Bretagne (Francia) realizzano la rigassificazione del GNL sfruttando i gas esausti derivanti da un ciclo combinato; questa soluzione è corretta dal punto di vista ambientale, in quanto evita raffreddamenti localizzati dell’acqua di mare, ma dal punto di vista dell’efficienza energetica possono essere migliorati, ad esempio, installando un ciclo Rankine o un ciclo Brayton con i gas di scarico come fonte energetica ad alta temperatura ed il processo di rigassificazione del GNL come serbatoio per il calore di scarto [35].Si avrebbero cosi tre effetti utili allo stesso tempo: rigassificazione, maggiore produzione di energia elettrica ed abbassamento della temperatura dei fumi da immettere in ambiente. La situazione in Europa è ancora molto “giovane” dal punto di vista delle tecnologie impiegate, specialmente se confrontata con quanto appena visto per il Giappone. Sotto un certo un punto di vista ciò risulta abbastanza ovvio: il Giappone è un’isola ed ha sempre posto particolare attenzione all’importazione di GNL, di cui è leader mondiale, e all’integrazione del processo di rigassificazione con vari sistemi energetici, in modo cosi da ovviare alla carenza di fonti fossili alternative e ricercare il più alto grado possibile di efficienza per soddisfare i propri fabbisogni energetici. Inoltre tutto il Sud-est asiatico rappresenta il mercato principale per le importazioni di GNL, vista anche la vicinanza con i grandi paesi esportatori come Australia e Russia. Nel continente Europeo invece si ha la presenza di un’estesissima rete continentale per la distribuzione degli approvvigionamenti di Gas Naturale; ragion per cui il mercato dell’importazione di GNL non è mai stato paragonabile a quello asiatico, nonostante la grande capacità di rigassificazione installata sul continente, seconda solo a quella Giapponese, e l’elevata disponibilità potenziale di energia fredda utilizzabile per l’integrazione con le tecnologie appena viste. Tuttavia le necessità di diversificare gli approvvigionamenti di gas naturale, l’aumento delle importazioni di GNL, gli investimenti sugli impianti di rigassificazione e l’attenzione sempre più elevata verso i problemi ambientali e l’efficienza dei processi di produzione energetica, stanno creando in questi anni un terreno fertile per lo sviluppo di tali applicazioni del GNL, soprattutto per quanto riguarda i sistemi per la generazione di potenza.

Tabella 5: Capacità di rigassificazione e disponibilità di energia fredda stimata nel 2018 per varie regioni (Fonte World IGU Report 2018) [45]

75 4.4.3 Vantaggi e svantaggi riguardo l’utilizzo dell’exergia del GNL [13]

Cercando di fare una sintesi su quanto esposto, i vantaggi derivanti da una possibile integrazione tra il processo di rigassificazione del GNL con le applicazioni proposte, sono i seguenti:

 Minore forza motrice richiesta, quindi minori consumi energetici, rispetto ai tradizionali processi industriali di refrigerazione che utilizzano sistemi a compressione;

 Miglioramento delle prestazioni termodinamiche e dell’efficienza exergetica dei tradizionali cicli impiegati per la generazione di potenza;

 Uso efficace dell’exergia fisica disponibile, che altrimenti viene sprecata verso fonti esterne;

 Minori costi di refrigerazione, dovuti alla riduzione della presenza di compressori e di parti meccaniche in movimento;

 Riduzione delle emissioni inquinanti e dei gas ad effetto serra.

E’ importante sottolineare come i vantaggi, soprattutto dal punto di vista del risparmio energetico ed economico, aumentino al diminuire della temperatura di esercizio rispetto ai processi tradizionali, in quanto si ha una maggiore quantità di energia da sfruttare nel GNL. Operare in un range di temperature troppo vicino a quella ambiente, può essere invece decisamente svantaggioso in quanto ciò comporterebbe dei costi iniziali non recuperabili. D’altro canto la commercializzazione del GNL risulta limitata dai seguenti fattori:

 L’ubicazione degli impianti, che è subordinata alla vicinanza al terminale di rigassificazione o di approdo del GNL per non dover sostenere eccessivi costi di trasporto. E’ questa la ragione per cui gli impianti di potenza risultano decisamente favoriti in quanto possono essere quasi sempre installati in loco e garantire la produzione elettrica per l’autoconsumo del terminale e/o per la cessione alla rete;

 Le condizioni di fornitura del GNL, le quali sono soggette a limitazioni in termini di volume e pressione, ed impongono comunque la dotazione di riserve per garantire il funzionamento dei processi;

 La scala più ampia delle infrastrutture, che presenta maggiori ripercussioni sui settori industriali interessati, dovuta al fatto che si deve tenere conto dei volumi di gas naturale da fornire alla rete di distribuzione e della conseguente elevata disponibilità di energia fredda da utilizzare.

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Capitolo 5.

Analisi

di

sistemi

integrati:

elettrificazione

e