Cogenerazione
Per cogenerazione si intende la produzione combinata di energia elettrica e calore, in cascata, a partire da una sola fonte energetica (in inglese CHP – Combined Heating and Power).
È una tecnica molto efficiente che porta ad un grande risparmio energetico e di risorse rispetto alla produzione separata di energia elettrica e calore, poiché è sufficiente utilizzare un singolo impianto alimentato da una sola fonte.
Dati i grandi vantaggi che comporta, la cogenerazione viene utilizzata in diversi ambiti: sia industriale che civile (si tratta in questo caso di micro-cogenerazione).
Un impianto si definisce di cogenerazione solo se soddisfa gli indici prestazionali definiti da AEEG (Autorità per l’energia elettrica), che sono stati introdotti per verificare che avvenga un effettivo risparmio di combustibile rispetto alla produzione singola di energia elettrica e termica, e che la produzione non sia troppo sbilanciata verso la sola energia elettrica.
Funzionamento
In un sistema tradizionale, solamente il 40% dell’energia prodotta dalla combustione viene trasformata in energia elettrica. Quindi il 60% dell’energia totale prodotta viene dispersa sottoforma di calore senza produrre nessun beneficio. Tramite le tecnologie di cogenerazione si utilizza come calore l’energia che altrimenti andrebbe dispersa, producendo in modo combinato energia elettrica e termica.
La cogenerazione quindi produce un ingente risparmio energetico, dovuto al fatto che viene consumato meno combustibile rispetto alla produzione separata di energia elettrica e calore.
La potenzialità di un impianto di produzione di energia viene quindi sfruttata fino ad oltre il 90% (ovviamente non tutto il calore dissipato può essere recuperato, quindi ci sarà comunque una parte di energia dispersa anche nel ciclo di produzione combinata).
Le principali tecnologie cogenerative prevedono la combustione di una fonte energetica primaria di diverso tipo. Il combustibile può essere infatti di origine fossile, biogas o biomassa, a seconda del tipo di generazione utilizzata nell’impianto.
I fondamentali componenti di un impianto a cogenerazione sono:
- Motore a combustione dove l’energia primaria (il combustibile) viene utilizzato nella combustione per produrre energia meccanica;
- Generatore elettrico che converte l’energia meccanica prodotta dal motore in energia elettrica;
- Sistema di recupero del calore che recupera l’energia dissipata sottoforma di calore per la produzione di energia termica (sottoforma di vapore o acqua calda);
Micro-cogenerazione
La micro-cogenerazione rappresenta la cogenerazione su piccola scala: si tratta di impianti con potenza fino a 50kW, destinati all’uso domestico o delle piccole/medie imprese.
In genere per la micro-cogenerazione la priorità di produzione viene ribaltata: si produce principalmente calore, mentre l’energia elettrica è un sotto-prodotto che, se in surplus rispetto alle necessità dell’abitazione o della struttura, può essere rivenduta all’azienda elettrica.
L’installazione di questi impianti porta grandi benefici in quanto consente di ottimizzare i consumi energetici e di conseguenza anche i costi in bolletta, aumentando anche il valore dell’immobile.
Inoltre, i micro-cogeneratori godono di detrazioni fiscali se il risparmio energetico risulta maggiore di una certa soglia definita dalle normative.
A questo scopo è stato definito il parametro PES (Primary Energy Saving) nella direttiva Direttiva Direttiva 2004/8/EC recepita dal Ministero dello Sviluppo Economico (MISE) nel 2011, che stabilisce il riferimento di calcolo per la determinazione degli incentivi per gli impianti di cogenerazione. Per maggiori informazioni, contattaci.
Cogenerazione ad alto rendimento
Gli impianti a cogenerazione non producono tutti un risparmio energetico della stessa entità.
Si è introdotta infatti la definizione di cogenerazione ad alto rendimento, che prevede che il risparmio di energia primaria sia maggiore di un valore limite prestabilito per legge dalla Direttiva Europea 2004/8/CE e s.m.i (PES):
- Per la piccola cogenerazione e micro-cogenerazione (fino ad 1MWe e fino a 50kWe, rispettivamente) è sufficiente che li sistema generi un risparmio di energia rispetto alla produzione separata di energia elettrica e termica;
- Per impianti di cogenerazione più grandi è necessario che il risparmio di energia primaria sia almeno il 10% rispetto ai valori di riferimento per la produzione separata;
Il GSE (Gestore dei Servizi Energetici) si occupa di esaminare le richieste e riconoscere impianti di cogenerazione ad alto rendimento, che rispetto agli altri godono di ulteriori incentivi fiscali.
Un ulteriore sviluppo della cogenerazione ha consentito l’accesso alla tecnologia della trigenerazione: un processo che consente la generazione di energia termo-elettrica e anche energia frigorifera, che viene impiegata per il condizionamento degli ambienti o per il raffreddamento dei macchinari industriali.
Vantaggi
I principali vantaggi dell’installazione di un impianto a cogenerazione sono:
- Riduzione del consumo di energia primaria: dato che la stessa viene utilizzata per produrre energia e calore. Questo porta ad un miglioramento del rendimento dell’impianto e una diminuzione dei consumi (viene conseguito il doppio dell’energia a confronto di una centrale tradizionale);
- Salvaguardia dell’ambiente: diminuiscono le emissioni di inquinanti, quindi l’impatto ambientale, dato che si recupera l’energia termica che sarebbe dispersa negli impianti tradizionali;
- Impianti localizzati vicino alle utenze: fattore che riduce le perdite di trasmissione per distribuzione e trasporto dell’energia;
- Riduzione delle problematiche di rete: tali sistemi funzionano in modalità “stand alone” quindi si minimizzano i rischi di interruzione dell’alimentazione se ci sono delle problematiche in rete;
- Vantaggio economico grazie alla diminuzione dei consumi di energia primaria e agli incentivi di cui si può beneficiare.