Obiettivo, efficienza energetica

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Compressore installato presso Barilla
Compressore installato presso Barilla

L’energia incide pesantemente sui costi produttivi del settore agroalimentare. Le ESCo, lavorando con le aziende e con i fornitori di tecnologia, sono in grado di proporre soluzioni in termini di riduzione dei consumi energetici.

L’industria agroalimentare rappresenta un campo di applicazione molto interessante per le tecnologie e le metodologie dell’efficienza energetica.  Alcuni interventi di efficienza, come l’adozione di impianti di cogenerazione o l’installazione di inverter sono ormai conosciuti ed applicati con una certa frequenza, ma si può fare di più. Esaminando i processi produttivi nell’ambito di un audit energetico approfondito, primo passo di ogni azione di efficientamento, le ESCo (Energy Service Company), società che effettuano interventi finalizzati a migliorare l’efficienza energetica, assumendo il rischio dell’iniziativa e liberando il cliente finale da ogni onere organizzativo e di investimento, riescono a identificare tanti altri ambiti di intervento. Esistono, infatti, numerosi interventi di efficienza energetica che consentono di ottenere sia ottimi risultati in termini di risparmio economico sia l’accesso all’incentivo dei Certificati Bianchi. Ne sono un esempio la cogenerazione, l’installazione di compressori a velocità variabile, la riqualificazione della centrale frigorifera, l’installazione di recuperatori di calore, di caldaie ad alta efficienza, d’inverter su motori elettrici e la compressione meccanica del vapore. Nell’ambito del convegno Assoesco dello scorso marzo presso Bioenergy alla Fiera di Cremona, sono stati presentati, dalle ESCo che li hanno realizzati, alcuni interventi di efficienza energetica nell’industria agroalimentari. Si va dalla cogenerazione applicata alla produzione di pasta, dove il calore cogenerato viene impiegato nel processo produttivo, per alimentare le unità di essicazione, all’efficientamento dell’impianto di produzione e distribuzione di aria compressa, a quello del ciclo frigorifero di uno stabilimento, da cui può essere recuperato il calore smaltito dal processo di raffreddamento.

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Sala controllo

I casi in sintesi
Elettrogreenpower è intervenuta sul ciclo frigorifero in uno stabilimento del Gruppo Barilla, dove l’energia termica dispersa dalle unità frigorifere viene recuperata e riutilizzata. La situazione prima dell’intervento era la seguente: una centrale frigorifera composta da 3 gruppi frigo da 1,2 MWf cadauno, raffreddati ad aria (2 gruppi funzionano in continuo, il terzo di backup), 8.000 ore di funzionamento, COP (coefficiente di prestazione ovvero il rapporto fra l’energia termica fornita e quella elettrica spesa) medio annuale 2,8 e consumo di energia elettrica pari a 4,8 GWh/anno. Con la riqualificazione della centrale frigorifera sono stati sostituiti 2 gruppi frigo con 2 gruppi raffreddati ad acqua da 1,2 MWf, dotati di inverter. E’ stato fatto il bilanciamento della linea di distribuzione acqua refrigerata (valvole di bilanciamento). Il COP medio annuale è salito a 6, mentre il consumo di energia elettrica è sceso a 2,3 GWh/anno. I nuovi gruppi frigo hanno permesso un risparmio di 2,5 GWh di energia elettrica, pari a 375.000 €/anno (calcolato ipotizzando un costo dell’energia elettrica pari a 150 €/MWh) e di ottenere 470 Titoli di Efficienza Energetica all’anno per 5 anni (scheda analitica 35E, concetto di addizionalità). Sempre nell’ambito di stabilimenti di Barilla, per la precisione quello di Melfi e di Pedrignano (PR), è stato invece realizzato da AtlasCopco l’efficientamento dell’impianto di produzione e distribuzione di aria compressa. A seguito delle diagnosi energetiche che hanno riguardato la misura della portata richiesta dalla rete di aria compressa, della pressione di rete, della potenza elettrica impiegata nella produzione di aria e la determinazione delle perdite di rete, è stata fatta la simulazione della tecnologia ottimale e dei potenziali di risparmio energetico e ritorno degli investimenti. La contabilizzazione dei risparmi è stata sottoposta al GSE (Gestore servizi energetici) per approvazione e si prevedono i seguenti risultati: nello stabilimento di Pedrignano (PR) è stato evitato il consumo di energia elettrica per la produzione di aria compressa pari a 400 MWhe/anno, corrispondenti a 75 tep/anno, mentre per lo stabilimento di Melfi il risparmio è stato di 250 MWhe/anno, ovvero 47 tep/anno. Complessivamente, quindi, Barilla ha evitato un consumo di 650 MWhe/anno, equivalente a circa 65.000 euro/anno di risparmio per l’approvvigionamento di energia elettrica dalla rete e un totale di 322 TEE – Titoli di Efficienza Energetica (già considerato un coeff. tau pari a 2,65) corrispondenti a circa 32.000 euro/anno di incentivo da meccanismo TEE. A tutto beneficio dell’ambiente, grazie ad una riduzione di circa 266 ton/anno di emissioni di CO2. SEA Servizi Energia Ambiente S.r.l. ha realizzato un impianto di cogenerazione il cui calore generato è utilizato per alimentare unità di essicazione industriale in un’azienda produttrice di concimi. L’essicazione è un processo produttivo molto comune nell’industria agroalimentare, caratterizzato da un notevole dispendio di energia se realizzato con metodologie tradizionali.

Motore
Motore

Prima dell’intervento, il sito industriale aveva una fornitura elettrica soggetta a frequenti micro-interruzioni con conseguenti costi dovuti a fermo-produzione. Gli arresti imprevisti del processo obbligavano a scartare la produzione in atto. A seguito dell’intervento, il gruppo di continuità UPS (Uninterruptible Power Supply) ha stabilizzato l’energia elettrica in caso di surplus di energia prodotto dalle turbine e di richiesta di energia dai carichi privilegiati.  La potenza cogenerazione è di 2×200 kWe in funzione per 7500 h/anno, l’energia elettrica netta prodotta è pari a 2.800 MWh/anno (quasi totalmente autoconsumata), l’extra consumo metano è di circa 370.000 m3/anno. L’intervento ha consentito all’azienda di ottenere circa 340 TEE/anno. Infine, Heat&Power ha realizzato per uno dei pastifici maggiori produttori di pasta secca in Europa, cogeneratori a turbogas che vedono l’utilizzo dell’energia elettrica per l’azionamento delle impastatrici, del calore ad alta temperatura per l’essicazione e di quello a bassa temperatura per il riscaldamento dell’acqua di impasto. La produzione della pasta è una attività energivora, che richiede importanti fabbisogni elettrici e termici. Il fabbisogno termico è ampiamente superiore a quello elettrico, ed è prevalentemente riferito all’essiccazione della pasta. Considerando in generale un esercizio h24, lo scenario dei consumi si presta alla cogenerazione, anche se con alcune particolarità (la maggior parte dei consumi termici avviene a temperatura superiore a 100°). Per fabbisogni elettrici compresi fra 1 e 5 MWe, si installa normalmente un gruppo di cogenerazione costituito da motore a combustione interna alimentato a gas metano; per fabbisogni superiori si utilizza in genere la tecnologia TAG – Turbina A Gas, mentre per fabbisogni inferiori è interessante valutare anche la tecnologia a motore endotermico. Gli elementi chiave dell’intervento sono stati la progettazione di un sistema che assicuri il pieno sfruttamento dell’energia termica cogenerata e il monitoraggio continuo delle temperature di ritorno e i relativi interventi di correzione. Per lo sfruttamento dell’energia termica è necessario progettare sistemi di recupero in modo da ridurre la temperatura dei fumi in uscita al minimo livello possibile. In corso di esercizio è necessario monitorare continuamente le temperature di ritorno (cioè la temperatura di ingresso al sistema di recupero del cogeneratore) ed intervenire interloquendo in tempo reale con l’unità produttiva. Con una buona progettazione, ed una gestione continua ed attenta, è possibile raggiungere risultati energetici interessanti (nel caso di motori: un rapporto Energia termica/Energia elettrica cogenerate maggiore di 1), riassumibili in PES (Primary Energy Saving ovvero Risparmio di Energia Primaria) superiori al 14% e macchina virtuale superiore al 90%.