La cogenerazione è una possibilità di generare reddito grazie all’autoconsumo e alla cessione dell’energia prodotta in eccesso e rivenduta ai distributori e/o a terzi. La cogenerazione, produzione combinata di energia elettrica e calore, consente di ottenere da una singola unità produttiva energia elettrica e termica.
In generale la produzione di energia elettrica e di energia termica è portata avanti da distinti dispositivi, nella cogenerazione si cerca di unire le due produzioni all’interno di un unico dispositivo.
Un impianto convenzionale di produzione di energia elettrica ha una efficienza di circa il 35%, mentre il restante 65% è disperso sotto forma di calore. Con un impianto di cogenerazione, il calore prodotto dalla combustione non è disperso ma recuperato per altri usi. In questo modo la cogenerazione può raggiungere un’efficienza superiore al 90% e questo permette di:
- Risparmiare combustibile
- Salvaguardare l’ambiente
- Diminuire le emissioni (CO2, NOx…)
- Diminuire i costi
Tuttavia, proprio perché questi vantaggi sono originati da una produzione combinata, è necessario che l’energia termica disponibile possa essere utilizzata nel luogo in cui essa si colloca.
Un altro aspetto collegato alla cogenerazione è la produzione di freddo, sfruttando l’energia termica di scarico è possibile generare energia frigorifera tramite macchine specifiche dette ad assorbimento. Qualora si abbia produzione combinata di energia elettrica, termica e frigorifera, si parla di trigenerazione. Per essere convenientemente applicata, la cogenerazione, richiede alcune essenziali condizioni così sintetizzabili:
- La contemporanea richiesta di energia elettrica e termica;
- Una sufficiente continuità di prelievi;
- Un adeguato rapporto del carico termoelettrico.
Tecnologie
Motori volumetrici a gas
Gli impianti di cogenerazione con motore alternativo attualmente presenti sul mercato ed installati vanno da potenze di pochi kW sino a 10 MW per singola unità. Sono dispositivi che applicano gli stessi principi dei motori automobilistici, solo con adeguati adattamenti ad un uso stazionario. In particolare, è possibile utilizzare l’energia termica dei gas di scarico del motore, dell’acqua di refrigerazione del motore e nell’olio di lubrificazione. Generalmente sono alimentati dal gas naturale ma con appropriati accorgimenti sono alimentati da Biogas o altri gas di sintesi.
BIOGAS e GASSIFICAZIONE
La biomassa si presenta in generale in forma solida quindi di difficile utilizzo all’interno dei motori sovra descritti, per risolvere è necessaria una trasformazione.
Il processo è di tipo biochimico o termochimico svolto con varie metodologie, ma in generale il prodotto è un gas combustibile. Se la biomassa di partenza e il processo lo permette è possibile produrre Bio-Metano che può essere anche venduta alla rete del gas naturale o usato per l’autotrazione.
Impianti ORC (Organic Rankine Cycle)
Una alternativa alla gassificazione è quello di bruciare direttamente la biomassa all’interno di fornaci che permettono di alimentare impianti a Ciclo Rankine Organico (ORC), un ciclo simile a quello utilizzato da una tradizionale turbina a vapore, eccetto il fluido di lavoro è un fluido organico. Il vantaggio di questo tipo di impianti è la semplicità di gestione tecnica e organizzativa.
Micro Cogenerazione
Fino a pochi anni fa la cogenerazione era una tecnologia focalizzata per le grandi imprese o comunque in presenza di importati consumi energetici. Ultimamente molte aziende stanno presentando soluzione sempre più picco adatte a realtà tipo piccole imprese, alberghi, ristoranti, concessionarie auto, vivai, piscine e case plurifamiliari. Le potenze in gioco sono dell’ordine del 5-50kW elettrici e 15-200 kW termici. Questi prodotti si possono differenziare in due macro categorie: i sostituti di caldaia e cogeneratori classici. Nel primo caso sono proposti da case che storicamente hanno prodotto caldaie e quindi puntano su soluzioni più piccole e dalla bassissima manutenzione, quasi plug e play.
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