Consumi energetici dei caseifici dell'area del sisma ed energia fotovoltaica

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Consumi energetici dei caseifici dell'area del sisma ed energia fotovoltaica

Paolo Rossi

CRPA, Reggio Emilia

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Centro Ricerche Produzioni Animali – C.R.P.A. S.p.A.

Per il futuro del Pianeta

I consumi energetici mondiali sono in crescita: +30% dal 2014 al 2040, secondo stime IEA (2014).

I combustibili fossili rimangono preponderanti nel mix energetico mondiale, anche a motivo dei cospicui sussidi che ricevono, 4 volte maggiori di quelli per le

rinnovabili (WEO2014).

Le emissioni totali di CO₂ sono ancora in crescita (WEO2014).

Gli sforzi che si stanno facendo a livello mondiale per combattere l’inquinamento, i cambiamenti climatici e il surriscaldamento del Pianeta si concentrano su due filoni paralleli:

 l’efficienza energetica (EFF)

 le fonti energetiche rinnovabili (FER)

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Progetto ERICA – Caseificio del futuro

Raccolti dati tecnici, consumi energetici e consumi idrici in 35 caseifici dell’area del sisma 2012.

Individuati 3 caseifici «pilota» nei quali sono stati raccolti ulteriori dati, per approfondire alcuni aspetti, come la suddivisione dei consumi energetici per

tipologia di lavoro, le superfici disponibili di tetti (per l’applicazione del solare) e le caratteristiche degli effluenti zootecnici degli allevamenti conferenti (per

l’applicazione del biogas).

 Caseificio A in provincia di Modena

 Caseificio B in provincia di Reggio Emilia

 Caseificio C in provincia di Reggio Emilia

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Capacità produttiva dei 35 caseifici

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Consumi energetici - EE

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Consumi energetici - ET

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Consumi energetici - ET

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Consumi energetici – ET

In 17 dei 22 caseifici che utilizzano il metano, questo è l’unica fonte energetica termica.

Il consumo medio di questi caseifici risulta pari a 13,64 Sm³ per t di latte conferito.

Considerando un pci (potere calorifico inferiore) del metano di 31,65 MJ/Nm³ (30 MJ/Sm³), si ottiene un consumo di 409,2 MJ/t, corrispondente a 113,8 kWh/t di energia termica.

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Consumi energetici totali

Per i 17 caseifici che utilizzano solo metano.

Con riferimento al latte conferito:

EE + ET = 37,3 + 113,8 =

151,1

kWh/t latte Con riferimento al formaggio stagionato prodotto:

EE + ET = 677,6 + 2.067,8 =

2.745,4

^{kWh/t f.s.}

Dati di riferimento da documento BAT: 64-2.085 kWh t latte Dalla bibliografia: 1.800-6.500 kWh/t formaggio

Note

Nell’ipotesi di una resa in formaggio stagionato del 5,5%.

Il valore di EE è la media di questi 17 caseifici.

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Spesa energetica media

Per i medesimi 17 caseifici e con riferimento ai dati medi già esposti, possiamo calcolare la spesa energetica media.

Per EE: 37,3 x 0,17 = 6,34 €/t latte Per ET: 13,64 x 0,513 = 7,00 €/t latte Totale: 6,34 + 7,00 =

13,34

^{€/t latte}

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Caratteristiche dei 3 caseifici pilota

Parametro Caseificio A Caseificio B Caseificio C

Latte conferito (t/anno) 13.000 14.500 14.700

N. doppifondi presenti 34 40 42

N. doppifondi utilizzati in media⁽¹⁾ 38 40 40

Latte per doppiofondo utilizzato (t/anno) 342 363 368

Permanenza in magazzino (mesi) 13 17 8

Capienza magazzino (n. forme) 29.000 39.000 25.000

Potenza elettrica contrattuale (kW) 200 168 92

Combustibile utilizzato Metano Gasolio Metano

Potenza CT per vapore (kW/doppiofondo) 73,9 98,6 64,3

Consumi idrici (m³/t latte) 2,26 2,52 1,99

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Consumi energetici dei 3 caseifici pilota

12

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

A B C Med

Consumo energetico (kWh/t)

EE ET

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Fotovoltaico (FV)

Motivazioni del suo sviluppo:

 produce direttamente e istantaneamente energia elettrica senza organi in movimento;

 forte sviluppo delle tecnologie di produzione delle celle FV, rendimenti in crescita, prezzi in calo;

 sistemi modulari facilmente integrabili in strutture edilizie esistenti;

 semplicità di installazione e di utilizzo (scarso impegno di manodopera);

 scarsa manutenzione ed elevata vita utile dell'impianto (30-35 anni);

 incentivi statali (Conto Energia, fino al 2013, detrazioni fiscali per le utenze domestiche).

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Energia utile potenziale

Dipende:

 dalla latitudine del sito;

 dall'esposizione (angoli di azimut e di tilt);

 dall'irraggiamento (stagione, ora del giorno, condizioni meteorologiche);

 dalla riflettenza del terreno e da eventuali ombreggiamenti;

 dalla temperatura dei moduli (NOCT da 33 a 58°C);

 dalle caratteristiche elettriche e dalla configurazione dell'impianto.

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Superfici dei 3 caseifici pilota

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Superficie (m2/df)

SC SUT

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Potenziale produttivo da FV: esempio per Caseificio A

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Consumi elettrici di circa 700.000 kWh/anno Superficie utile disponibile tetti: 900 m²

Azimut: 25°Ovest Tilt: 11,04°(pendenza tetto 20%) Tipo di moduli: silicio policristallino

N. moduli: 540

Superficie totale generatore FV: 883,87 m² Potenza nominale totale: 132,3 kWp

Radiazione globale annua su piano moduli: 1.515 kWh/m²

Energia unitaria annua producibile dall’impianto nuovo: 170,44 kWh/m² Produzione annuale stimata al primo anno: 150.645 kWh

Produzione annuale media stimata per 30 anni: 138.244 kWh Quota media stimata autoconsumo: 96%

Quota consumo totale coperta da autoconsumo: 19%

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Sintesi analisi economica FV: esempio per Caseificio A

Parametro Valore

Risparmio annuo medio sulla bolletta elettrica (€) 31.699

Ricavo annuo medio per vendita energia (€) 559

Investimento totale IVA compresa (€) 229.548

Durata presunta impianto (anni) 30

Totale entrate per gli anni di durata dell'impianto (€) 967.728

Totale uscite per gli anni di durata dell'impianto (€) 444.644

Reddito totale netto (€) 523.084

Reddito netto medio annuo (€) 17.436

VAN – Valore attuale netto (€) 149.699

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Efficienza energetica e rinnovabili per il caseificio del futuro Venerdì 27 novembre 2015 - Tecnopolo di Reggio Emilia

Grazie per l'attenzione

Paolo Rossi

CRPA, Reggio Emilia

Consumi energetici dei caseifici dell'area

del sisma ed energia fotovoltaica