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Introduzione
La cogenerazione, o produzione combinata di energia elettrica e calore, consente di ottenere da una singola unità produttiva energia elettrica e termica.
Una delle qualità dei sistemi cogenerativi è quella di poter raggiungere rendimenti globali di utilizzo del combustibile anche superiori all'80%, rendimenti che non sono raggiunti da un qualsiasi altro tipo di impianto alimentato da fonte convenzionale a produzione separata.
Questo comporta una riduzione dei consumi di combustibile fossile a parità di energia fornita all'utente e di conseguenza una riduzione dei costi di produzione della stessa nonché una forte riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera.
La pratica cogenerativa è applicabile in svariati settori, dall'industria al residenziale, purché vi sia una richiesta contemporanea di energia termica ed elettrica.
Molte applicazioni della cogenerazione infatti sono relative ad installazioni in ospedali, centri sportivi, alberghi, uffici, industrie di vario settore (cartario, alimentare, ceramico, etc.).
L’utilizzo di un sistema di cogenerazione consente di produrre energia elettrica da utilizzare nell’ambito aziendale recuperando una certa quantità di calore che altrimenti verrebbe dissipata nell’ambiente. Tale recupero si traduce in risparmio energetico. Quindi, possiamo dire che mentre un impianto convenzionale di energia elettrica disperde energia sotto forma di calore, un impianto di cogenerazione non disperde il calore prodotto dalla combustione ma lo recupera per altri usi. Infatti, in una centrale di cogenerazione il calore di scarico può essere riutilizzato per la produzione di acqua calda, vapore (utilizzato in processi industriali, ecc.), per produrre un’ulteriore quota di energia elettrica (ciclo combinato), oppure per produrre freddo (ciclo frigorifero ad assorbimento).
Lo sviluppo di un impianto di cogenerazione non è un’operazione semplice. Bisogna prima di tutto valutare la fattibilità tecnica ed economica della realizzazione dell’impianto, individuando le soluzioni impiantistiche ottimali riferite ad ogni singola struttura, perché non sempre si tratta di una soluzione conveniente.
3 In generale, non ci sono dubbi sui vantaggi, in termini di rendimento energetico, che la cogenerazione ha rispetto alla produzione separata di energia elettrica e termica.
Tuttavia, proprio perché questi vantaggi sono originati da una produzione combinata, è necessario che l'energia termica disponibile possa essere utilizzata nel ciclo produttivo del sistema in cui essa si colloca. Ciò comporta la localizzazione degli impianti di cogenerazione in prossimità delle aree produttive senza la penalizzazione delle perdite di trasporto dell'energia elettrica in rete, ponendo però dei limiti alle dimensioni delle macchine utilizzate in quanto l'energia termica non può essere trasportata a grandi distanze in modo economico.
Da questo si può dedurre chiaramente che è fondamentale una valutazione specifica e ad hoc per ogni sistema, bisogna conoscere le necessità e il fabbisogno di calore, il livello di temperatura richiesto, il trasporto che deve esserci dal luogo di produzione e la dispersione di calore presente. Sono tutte informazioni necessarie ed importati da esaminare accuratamente.
In conclusione, possiamo affermare che la cogenerazione è un’opportunità da valutare bene perché offre sicuramente un importante contributo alla problematica dell’efficienza energetica, ma non è un tema che va trattato con leggerezza.
L’indagine quindi riguarda l’opportunità di sostituzione di un impianto tradizionale con un impianto cogenerativo per una piccola utenza alberghiera nel tentativo di focalizzare gli ostacoli presenti.
Il presente lavoro si propone un’analisi delle interazioni tra alcune delle principali variabili che il progettista deve controllare o fissare ed i risultati della sostituzione in termini di risparmio di energia primaria e di redditività dell’investimento per l’acquisto dell’impianto.
Le variabili che assumono primaria importanza per il raggiungimento dei suddetti obiettivi e che saranno quindi esaminati sono la taglia del motore alternativo a gas, la taglia di un eventuale frigorifero ad assorbimento, i livelli tariffari per l’acquisto del gas naturale e l’interscambio di potenza con la rete elettrica pubblica.