Stima e metodologia dei costi totali di impianto

La valutazione dei costi di investimento è stata effettuata prendendo come riferimento quanto disponibile in letteratura ed applicando la metodologia del fattore di scala. La principale fonte per la stima dei costi sono stati i rapporti sviluppati dal DOE.

La metodologia del fattore di scala prevede di adeguare un costo reperito in letteratura alla scala considerata nello studio.

Nel particolare la formula che si applica è la seguente:

C=Co(S/So)f (16)

Dove si indica per:

C il costo dell’apparecchiatura o del blocco impiantisco alla taglia analizzata (M€) Co il costo dell’apparecchiatura o del blocco impiantisco reperito in letteratura(M€)

S grandezza di riferimento caratteristica per la taglia del componente o blocco impiantistico reperita in letteratura

So grandezza di riferimento caratteristica per la taglia del componente o blocco impiantistico alla taglia analizzata

f fattore di scala

Al fine di definire i costi di investimento di base dei singoli blocchi impiantistici si è seguita la struttura definita dal NETL [14] a cui fanno riferimento i rapporti inerenti studi di fattibilità di impianti alimentati a carbone e a gas sviluppati dal DOE e dal NETL .

I costi di investimento totali definiti in questa elaborazione con l’acronimo inglese TOC (Total Overnight Cost) risultano composti da più voci secondo la struttura successivamente riportata:

Generalmente le prime tre voci si indicano con la sigla TPC (Total Plant Cost)

I costi totali di impianto (TPC) così definiti includono il costo base di impianto, ovvero l’apparecchiatura, il materiale, il lavoro sia diretto che indiretto, il costo di installazione, a cui si aggiunge il costo dell’ingegneria (EPC) e altri costi ovvero la stima degli imprevisti.

Costo di ingegneria (EPC)

Il costo di ingegneria include i costi sostenuti per l’ingegnerizzazione del progetto, viene indicato spesso con l’acronimo EPC (Engineering, Procurement and Construction) normalmente il costo di ingegneria si stima come il 10 % del costo di costruzione/installazione.

Costi imprevisti

La voce imprevisti, che include sia gli imprevisti di processo che di progetto, viene inserita nella stima dei costi totali per includere i costi non conosciuti al momento della progettazione ma che potrebbero essere sostenuti in futuro.

Gli imprevisti legati al processo sono dovuti alla maturità del processo stesso e il loro valore varia da 0 % del costo d‘impianto per tecnologie diffuse commercialmente al 40 % del costo d‘impianto per tecnologie non conosciute. Tale valutazione va quindi fatta per ciascuna sezione dell’impianto. Nella presente elaborazione si è applicato un fattore del 25 % sul costo base d’impianto alla sola sezione impiantistica Fischer Trospch, considerata la tecnologia con minore maturità commerciale. Relativamente alla stima dei costi di

TOC = Costo base di impianto (C) + costo di ingegneria + costi di imprevisto + owner’ cost+ costi di startup

imprevisto legati al progetto si sono applicati a tutte le sezioni dell’impianto con un valore pari al 20 % del costo base dell’impianto.

Figura 3.1: andamento del Chemical Engineering Plant Cost Index dal 2000-2010

Si è inoltre attualizzato il costo al 2010 attraverso il CEPCI2 (Chemical Engineering Plant Cost Index) il cui andamento negli ultimi dieci anni è riportato nella figura 3.1.

Tabella 17: Calcolo del costo base di impianto con e senza CCS

Area dell’impianto Costo base ($2010)

Base case CCS case

ASU, compressione dell’O2a 110 110

Caldaia a polverino b 48 48

Gass.&accessori c 162 162

Selexol CO2 AGR due stadi b 70 70

Compressione CO2a 0 12

Reattore FT, upgrading, ATRd 59 59

Turbina a gase 39 39

Turbine a vapore e ciclo vapored 10 10

Movimentazione e gestione ceneri d,e 27 27

BOPd 40 40

Totale costo base 567 578

a _{ASU, compressione dell’O}

2 e compressione della CO2 ai valori di pressione supercritici sono stati tratti da:

Fischer-Tropsch Fuels from Coal and Biomass Thomas G. Kreutz, Eric D. Larson, Guangjian Liu, Robert H. Williams Princeton Environmental Institute Princeton University Prepared for 25th Annual International Pittsburgh Coal Conference 29 September – 2 October, 2008 Pittsburgh, Pennsylvania, USA

b _{Selexol CO}

2 AGR due stadi e Caldaia a polverino si sono basati su: Cost and Performance Baseline for Fossil

Energy Plants DOE/NETL-2007/1281

c _{Gass.&accessori si somo basati su: British Gas / Lurgi Gasifier IGCC Base Cases PED-IGCC-98-004}

September 1998 Latest Revision June 2000 NETL

2 _{Publicato sul Chemical Engineering Magazine} 380 430 480 530 580 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

d _{Fonte:Technical and Economic Assessment of Small-Scale Fischer-Tropsch Liquids Facilities DOE/NETL-}

2007/1253

e _{BOP Balance of Plant include: sistema acqua di raffreddamento, impianto elettrico ausiliario,}

strumentazione & controllo, adeguamento del sito, edifici e strutture civili.

Gli owner’cost sono altri costi sostenuti dal proprietario durante il periodo della costruzione. Il costo “overnight” di costruzione di un impianto è da intendersi come il costo che sarebbe sostenuto per la costruzione dell’impianto se questa fosse “istantanea. Di conseguenza i costi TOC definiscono il costo sostenuto per costruire l’impianto alla data di riferimento escludono quindi la crescita del costo del lavoro e del costo delle apparecchiature durante la fase della costruzione e i costi sostenuti per coprire l’interesse sul debito nel medesimo periodo. Infine il costo overnight trascura il valore dell’inflazione durante il periodo di costruzione.

La Tabella 17 indica le singole voci che compongono il costo base di impianto specificando la fonte di riferimento.

Figura 3.2: ripartizione in % delle voci che compongono il costo base di impianto

Nei grafici in figura 3.2 si riporta la suddivisione in percentuale del costo delle singole sezioni dell’impianto rispetto al costo base dell’impianto.

Come si evince dal grafico le componenti che presentano un costo maggiore nel costo base dell’impianto sono la sezione di gassificazione (quasi il 40 %) e l’ASU.

ASU 20% Gassificatore&caldaia 37% AGR 12% Compressione CO2 0% Sezione FT 10% Sezione potenza 9% BOP 12% Caso base ASU 19% Gassificatore&caldaia 36% AGR 12% Compressione CO2 2% Sezione FT 10% Sezione potenza 8% BOP 12% caso CCS

Tabella 18: costo totale di impianto, costi di investimento totali e assunzioni Caso base Caso CCS

Totale Costo base di impianto (C) 567 578 M$

Ingegneria (EPC) 45 46 M$ 10 % di C

Totale C+EPC 612 625 M$ EPC+C

imprevisti di progetto 113 116 M$ 20 % di C

imprevisti di processo 15 15 M$ 25 % di C della sezione FT

Totale TPC 741 756 M$

start up 12 12 M$ % su TPC

Owner's Costs 59 60 M$ % su TPC