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Cogenerazione

Le migliori tecnologie tradizionali si avvicinano al convertire in elettricità il 35% dell’energia contenuta nel carburante, la restante parte viene dissipata nell’ambiente sotto forma di calore, senza essere sfruttata. Nonostante questa sia la norma di molte applicazioni, le perdite possono essere recuperate ed utilizzate.

La produzione di energia elettrica è sempre accompagnata dalla dissipazione di calore.

La cogenerazione consiste nel trasformare contemporaneamente l’energia primaria di una sorgente in elettricità e calore, grazie al recupero dell’energia termica dissipata nell’ambiente.

In confronto alla generazione separata di elettricità e calore, la cogenerazione ad alto rendimento permette di produrre la stessa quantità totale di energia utilizzando meno carburante.

La tecnologia della
generazione combinata

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Perché installare un cogeneratore?

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La cogenerazione è vantaggiosa quando, a parità di energia elettrica e calore fornito, l’energia utilizzata per alimentare il cogeneratore è inferiore alla somma dell’energia utilizzata per generare elettricità e calore dai due sistemi separati.

Per evitare confusione e promuovere le migliori pratiche, in Europa viene incentivata solo la cogenerazione ad alto rendimento (CAR).

In una situazione in cui l’utilizzo di energia elettrica e termica è contemporaneo, la generazione di energia elettrica abbinata al recupero del calore disperso è vantaggiosa rispetto alla generazione individuale.

La produzione combinata di energia elettrica e calore da un’unica fonte permette di abbattere i costi.

Confronto tra tecnologie di generazione

I singoli generatori possono raggiungere rendimenti pari o superiori agli elementi del cogeneratore ma in totale consumano più energia primaria.

Generazione Separata (Tradizionale)

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160

cogen01

Carburante utilizzato: 160 kWh
Energia Elettrica prodotta: 35 kWh
Energia Termica prodotta: 55 kWh

Cogenerazione
(recupero di calore)

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100

cogen02

Carburante utilizzato: 100 kWh
Energia Elettrica prodotta: 35 kWh
Energia Termica prodotta: 55 kWh

A fronte di 160 kWh di combustibile si hanno 70 kWh di perdita, pari al 43%, mentre con la cogenerazione si risparmiano 60 kWh di energia a parità di risultato, riducendo le perdite a soli 10 kWh.

I vantaggi della cogenerazione

cogIvantaggi

Come si può utilizzare la cogenerazione per risparmiare in azienda

Installando un cogeneratore ad alto rendimento si risparmia sul costo di approvvigionamento per l’energia elettrica e il calore, sfruttando l’autoconsumo.

L’impianto viene configurato in base ai vettori energetici utilizzati sul sito. Il motore primo viene scelto tra diverse tecnologie disponibili, a seconda del combustibile in ingesso e la forma (acqua calda, vapore, ecc…) sotto cui fornire il calore in uscita. La dimensione di un cogeneratore varia in maniera significativa a seconda della potenza e tecnologia, i microcogeneratori per esempio sono estremamente compatti.

Installando un cogeneratore ad alto rendimento si risparmia sul costo di approvvigionamento per l’energia elettrica ed il calore, sfruttando l’autoconsumo.

La trigenerazione si realizza integrando il cogeneratore, che produce energia elettrica e calore, con una macchina frigorifera al fine di trasformare parte di uno dei vettori generati in freddo. La «conversione» in freddo avviene abbinando un assorbitore al cogeneratore che sfrutta il calore generato e parte dell’energia elettrica per produrre un vettore refrigerante.

La trigenerazione consiste nella produzione combinata di energia elettrica, calore e freddo, sotto forma di vettori utilizzabili.

In un sistema così configurato, la generazione del freddo non è vincolante al funzionamento della macchina. Si potrà infatti decidere, utilizzando come esempio un trigeneratore con assorbitore, quando e quanto (entro i limiti delle specifiche tecniche) ripartire la fornitura tra calore e freddo. La scalabilità delle quote permette una migliore flessibilità della fornitura, in funzione dell’andamento della richiesta di caldo e freddo nel corso delle stagioni.

Trigenerazione

icona-trigenerazione

Dove si può applicare un cogeneratore (o un trigeneratore)?

La cogenerazione si può applicare, ed attualmente viene già utilizzata presso numerose aziende, in molti settori industriali e del terziario. I cogeneratori godono dell’economia di scala, garantendo un vantaggio crescente all’aumentare della potenza. Attualmente, visti i costi dell’energia e la consolidazione della tecnologia, la cogenerazione è diventata vantaggiosa anche per le medie e piccole dimensioni, arrivando a raggiungere perfino il mercato domestico.

Alcuni esempi di applicazioni industriali

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Alcuni esempi di applicazioni nel terziario

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Esempio dei benefici

Ipotizzando di installare un cogeneratore a gas di potenza 100 kW elettrici (160 kW termici) presso un’azienda che utilizza per il proprio ciclo produttivo circa 380.000 m3 di gas naturale e 1.000MWh di energia elettrica. Considerando un tempo di funzionamento a pieno carico equivalente a 4.000 ore/anno si ottiene un risparmio netto sui costi energetici di 36.800 €.

Benefici integrazione cogeneratore

cogenGrafico

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