Il potenziale della Cogenerazione ad alto rendimento (CAR)

Il potenziale della Cogenerazione ad alto rendimento

Daniel Giannetti - GSE Gestore dei Servizi Energetici

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Potenziale tecnico della cogenerazione ad alto rendimento (CAR) - metodologia
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Conclusioni

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Il Decreto Legislativo 14 luglio 2020, n.73 prevede che il GSE predisponga un rapporto contenente una valutazione nazionale di applicazione del potenziale della cogenerazione ad alto rendimento nonché del teleriscaldamento e teleraffreddamento efficienti, elaborato sulla base delle indicazioni di cui all'allegato VIII della Direttiva 2012/27/UE. Il rapporto analizza il settore del riscaldamento e del raffrescamento in Italia, con riferimento all'anno 2018, e il mix di soluzioni tecnologiche sviluppabili per favorirne la progressiva decarbonizzazione

Analisi relative al potenziale della cogenerazione ad alto rendimento (CAR)

I risultati dello studio si integrano nello scenario energetico del PNIEC consegnato alla Commissione Europea a fine 2019

A seguire una sintesi delle principali evidenze emerse nell'ambito delle analisi relative al potenziale della cogenerazione da installazioni individuali.

La generazione elettrica nel 2018
- La produzione elettrica nazionale nel 2018 ammonta a 290 TWh di cui quasi 200 TWh da termoelettrici;
- Più della metà della produzione termoelettrica proviene da impianti cogenerativi che producono circa un terzo della loro elettricità in cogenerazione ad alto rendimento (CAR).

Impianti cogenerazione ad alto rendimento (CAR) NEL 2018
Nel 2018 risultano impianti CAR per 13,4 GW elettrici, con calore cogenerato di 35,5 TWh (75% industria).

Costi di investimento e O&M

Motori a combustione interna

Essendo la tecnologia più rappresentativa, specialmente per nuove installazioni, è stata effettuata una disamina dei costi di mercato. Per i costi di investimento, è stata implementata una curva parametrica derivante dai dati di costo rilevanti, con fitting esponenziale da 30 kW fino a 500 Kw, e interpolazioni lineari per impianti più grandi.

Driver economici della cogenerazione ad alto rendimento (CAR)

Nel caso di installazione di un impianto CAR, le principali variazioni dei costi di esercizio, che costituiscono i diversi contributi al margine operativo annuo del business case, sono:

- Autoconsumo elettrico: risparmio sulla bolletta elettrica dovuto all'elettricità autoprodotta; costituisce beneficio economico;
- Incentivi: certificati bianchi, scambio sul posto, accise gas agevolate;
- Costo gas: incremento della bolletta gas a seguito del maggior consumo di gas del cogeneratore;
- Costo O&M costi di esercizio e manutenzione dell'impianto ad ad alto rendimento (CAR).

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Il potenziale della Cogenerazione ad alto rendimento (CAR)

Potenziale tecnico della cogenerazione ad alto rendimento (CAR) - metodologia

Il potenziale di sviluppo della CAR è stato valutato attraverso le seguenti fasi:

- Caratterizzazione della domanda di energia dei settori industriale, terziario e residenziale e selezione dei sottosettori e utenze tipo di maggior interesse per la CAR. Per ciascun caso tipo si tiene conto di indicatori e di vincoli di natura tecnica quali entità del fabbisogno di calore ed elettricità, andamento temporale e contemporaneità degli stessi, temperatura a cui è richiesto il calore e impianti già realizzati;

- Dimensionamento del cogeneratore e simulazione delle sue condizioni di esercizio presso le utenze tipo di ciascun sottosettore, mediante l'utilizzo di indicatori di performance per tecnologia e taglia (rendimenti, ore equivalenti, quota energia elettrica autoconsumata e cogenerata) desunti dagli impianti in esercizio (DB CAR GSE) presso utenze simili da un punto di vista dei fabbisogni energetici;

- Valutazione del potenziale tecnico mediante estensione dei risultati di energia termica ed elettrica cogenerabile ottenuti nel caso studio all'intero sottosettore di riferimento;

- Valutazione del potenziale economico - finanziario, considerando per ciascun caso studio la sostenibilità dell'iniziativa mediante business plan di progetto, a regolazione vigente. Si considerano i costi di investimento e di manutenzione, i prezzi delle commodities (al dettaglio per fasce di consumo), nonché gli incentivi attualmente disponibili (ad es. certificati bianchi, scambio sul posto, sconti sulle accese ecc.). Il potenziale economico è elaborato considerando una percentuale di attivazione del potenziale tecnico, definita sulla base dell'IRR (100% di attivazione per IRR > = 15% 0% attivazione per IRR < = 7% (5% nel residenziale), interpolazione lineare per IRR tra il 7% e il 15%). I risultati sono stati confrontati con lo sviluppo attuale, determinando il potenziale economico incrementale;

- Ripartizione dei risultati del potenziale su scala regionale, sulla base della domanda di calore regionale di ciascun sottosettore;

- Analisi dei benefici ambientali del potenziale ad alto rendimento (CAR) in termici di risparmi di energia primaria ed missioni evitate di CO2.

Il potenziale della Cogenerazione ad alto rendimento

Conclusioni

Potenziale della cogenerazione ad alto rendimento (CAR) - sintesi risultati
Il settore industriale presenta il maggior potenziale tecnico (56 TWh di calore CAR) ed economico finanziario (46 TWh di calore CAR), con 20 TWh di potenziale economico - finanziario incrementale rispetto allo sviluppo attuale:
Il terziario ha un potenziale tecnico di calore CAR di 13 TWh a cui corrisponde un potenziale economico - finanziario du 6 TWh;
Il settore residenziale ha notevole potenziale tecnico CAR (47 TWh di calore CAR) rispetto al modesto sviluppo attuale, ma non risulta attualmente convenienza economica nei casi tipo individuati.