Ottimizzazione della catena del freddo per l'efficienza energetica

Buone pratiche e strumenti per l'ottimizzazione della catena del freddo

Valeria Caso - FIRE - Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia

Indice

Sommario
Opportunità di efficienza energetica nelle varie fasi della catena del freddo
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Conclusioni

Sommario

La catena del freddo è tra i sistemi a più alta intensità energetica all'interno del settore Food & beverage, ma c'è ancora una scarsa comprensione del potenziale dell'efficienza energetica e dei vantaggi economici che si potrebbero raggiungere adottando le giuste misure di risparmio energetico.

ICCEE e la catena del freddo

ICCEE pone la sua attenzione sulle piccole e medie imprese operanti nel settore del food & beverage.
Tuttavia, la catena del freddo include anche grandi aziende.

I pilastri principali
Consentirà agli utenti di stimare le prestazioni energetiche ed ambientali all'interno della catena del freddo, ne stabilirà gli attori principali e sarà in grado di fornire:
- Suggerimenti per investimenti specifici nell'ambito dell'efficienza energetica;
- Benchmarking;
- Analisi what-if.

Temi principali:
- Gestione della supply chain;
- LCA ed LCC;
- NEBs ed aspetti comportamentali;
- Aspetti finanziari e opportunità di finanziamento.

Sviluppare e applicare uno strumento analitico di efficienza energetica per sostenere e facilitare il processo decisionale.

Un programma di capacity building e la creazione di una comunità per accelerare il cambiamento nella cultura energetica del settore food&beverage.

l Tool
- Guidance Sheet: foglio di presentazione del tool;
- Cold Supply Chain Tool: valutazione delle emissioni di CO2 e del consumo energetico lungo tutta la supply chain;
- LCA Tool: calcolo delle prestazioni del sistema durante l'intero ciclo di vita;
- Multicriteria Analysis Tool: fornisce i risultati ottenuti dai tool precedenti;
- LCC Tool: calcolo delle prestazioni del sistema durante considerandone i costi durante l'intero ciclo di vita;
- Benchmarking on Non Energy Benefits Tool: vengono individuati i benefici non energetici legati all'intervento di efficienza energetica tramite somministrazione di questionari;
- Non Energy Benefits Evaluator: vengono quantificati i benefici non energetici associati all'intervento di efficienza energetica.

Efficienza energetica e non solo

Rinnovamento del sistema di raffreddamento in un'industria operante nel settore della carne:

Situazione EX ANTE
- 16 compressori indipendenti ad R22, tra 10 e 30 kW C.U;
- Basso livello di isolamento nei condotti;
- Sistema di controllo semplice;
- Manutenzione complessa e costi elevati.

Situazione EX POST
- Sistema di raffreddamento centralizzato con due compressori per un totale di oltre 200 kW;
- Recupero del calore e rinnovamento del sistema di isolamento dei condotti;
- Efficienza energetica >35%;
-Risparmio economico > 100.000?/anno;
- Investimento > 500.000 ?.

- Riduzione delle emissioni inquinanti e dei GHG;
- Maggiore affidabilità delle installazioni: meno guasti;
- Migliore qualità dei processi e dei prodotti (e.g. migliore controllo della temperatura);
- Maggiore sicurezza: meno rischi di perdite e meno problemi dovuti a tubi mal isolati;
- Maggiore soddisfazione di dirigenti e tecnici: aumento della percezione di una maggiore cura per la fabbrica e gli impianti;
- Migliore immagine dell'azienda grazie alla sua maggiore "Sostenibilità" - tanto maggiore se si incorporano le rinnovabili.

L'importanza dei NEB

Tre ragioni per valutare gli effetti non energetici (per energy managers e fornitori di soluzioni energetiche):
- Valore: gli indicatori economici del progetto migliorano, dato che nei cash flow si considerano sia i risparmi energetici che i NEBs;
- De-risking: La valutazione degli effetti negativi (non-energy losses NELs) permette una migliore comprensione - e quindi di delineare - i rischi collegati i progetti energetici. Ciò riduce sia il rischio percepito ed associato all'efficienza energetica (tra le barriere principali agli investimenti) e facilita il finanziamento di parte terza;
- Proposta: Diventa possibile proporre gli interventi facendo leva sugli altri benefici, facilitando l'individuazione di alleati in azienda e mostrando ai decisori gli aspetti a cui sono più sensibili.

L'approccio metodologico di M-BENEFITS

1. Necessaria per capire il modello di business aziendale ed il contesto di investimento;
2. Permette di correlare i processi chiave dell'azienda con i servizi energetici;
3. Permette di individuare i possibili effetti del vantaggio competitivo;
4. Permette di valutare l'attrattiva finanziaria del progetto;
5. Permette di realizzare e presentare una proposta di progetto.

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L'ottimizzazione della catena del freddo per l'efficienza energetica

Opportunità di efficienza energetica nelle varie fasi della catena del freddo

È possibile apportare i seguenti miglioramenti nelle varie fasi della catena del freddo:
- Miglioramenti a livello di edificio;
- Miglioramenti dei sistemi tecnologici;
- Miglioramenti sui trasporti;
- Miglioramenti legati alla gestione.

Miglioramenti a livello di edificio

Isolamento
L'isolamento termico è il modo più efficiente per mantenere basse temperature. Consiste tecnicamente nel minimizzare la trasmissione del calore tra due spazi adiacenti attraverso l'utilizzo di materiali Isolanti che creano una barriera che prevenga la trasmissione di energia e mantenga all'interno la giusta temperatura.

Magazzino con comparti separati
Per ridurre significativamente l'utilizzo di energia è possibile pensare a una suddivisione del magazzino in scomparti in funzione delle diverse temperature richieste dai vari beni da conservare, in modo da ottimizzare le attività di raffreddamento in ogni sotto-settore.

Illuminazione LED
- La vita utile è maggiore alle basse temperature (50.000-70.000 h);
- I LED si accendono al 100% in pochi istanti e ciò permette loro di essere il sistema ideale per fare lo switching dinamico, determinando un incremento della vita utile e dei risparmi energetici (in misura anche maggiore);
- I raggi UV e infrarossi non vengono prodotti, evitando così la produzione dell'80% del calore;
- I LED producono una luce direzionale e ciò permette di non utilizzare dei riflettori.

Esempio:
Costruzione di una nuova struttura di un grande produttore alimentare con capannoni di produzione, un magazzino, celle frigorifere -20 ° C, uffici, banchine di carico e illuminazione esterna.

Miglioramenti dei sistemi tecnologici

Recupero di calore
Recuperare calore dai processi di refrigerazione può far risparmiare energia e tagliare i costi energetici. Il calore di scarto generato dall'unità di refrigerazione può essere utilizzato come fonte di calore per preriscaldare l'acqua al fine di ridurre il consumo energetico della caldaia oppure può essere utilizzato per la refrigerazione, attraverso l'uso della refrigerazione ad assorbimento.

Sistemi di refrigerazione multistadio
I sistemi di refrigerazione multistadio cercano di risolvere alcuni dei problemi dei sistemi a stadio singolo.
L'efficienza di un sistema tradizionale di refrigerazione a singolo stadio è influenzata, tra l'altro, dal cosiddetto "Salto di Temperatura", che è la differenza tra la temperatura di condensazione e quella di evaporazione. Più il Salto di Temperatura è alto, più la differenza di pressione e il lavoro del compressore sono alti: quindi è più conveniente suddividere la compressione in due o più fasi.
Si possono pertanto adottare sistemi di refrigerazione a due stadi, con o senza intercooler, e sistemi di refrigerazione a cascata.

Manutenzione degli scambiatori di calore

Tutti gli scambiatori di calore, qualunque sia il mezzo che li attraversa potrebbero essere soggetti a incrostazioni e/o intasamenti. Gli scambiatori sporchi trasferiscono meno calore, a causa della riduzione della superficie reale, con un impatto negativo sul consumo di energia. Al contrario, la pulizia degli scambiatori di calore permette un migliore trasferimento di energia termica, riducendo l'alimentazione e le bollette elettriche. Inoltre, la manutenzione e la pulizia possono prolungare la vita utile dei sistemi. Il tempo di ritorno di questa attività può essere anche meno di 2 anni.

Esempio
Grazie all'intervento di pulizia, si passa ad una temperatura di condensazione 35°C, aumentando la potenza frigorifera del 10%. Il compressore funziona adesso a 35 kW in meno, raggiungendo un 10% di risparmio grazie a questo miglioramento. Questa
attività di manutenzione costa 15.000 ?.

Miglioramenti sui trasporti

Percorsi di viaggio ottimizzati
Una buona pratica è quella di ottimizzare i percorsi di viaggio In questo modo i percorsi in modo tale che il veicolo e il sistema di raffreddamento debbano fornire meno energia e il veicolo possa essere caricato nel modo più completo possibile.

Isolamento del camion
Il trasporto globale di merci su strada dovrebbe crescere del 2,5% ogni anno fino al 2030. Pertanto, per evitare l'aumento dell'impatto ambientale dei veicoli refrigerati, una misura per ridurre il loro consumo energetico è il miglioramento del loro isolamento. Materiale isolanti utilizzati sono la schiuma poliuretanica espansa (PU) e più di recente i cosiddetti PCM.

Monitoraggio del carburante
Il monitoraggio del carburante è utile, in particolare per le aziende logistiche, per individuare le irregolarità e ridurre il consumo di carburante. Consente inoltre di rilevare un aumento improvviso del consumo di carburante, di sensibilizzare il conducente e di ridurre gli eventuali furti di carburante.

Miglioramenti legati alla gestione

Gestione della Temperatura
La valutazione delle temperature di raffreddamento necessarie per i vari prodotti è una misura molto semplice e a basso costo.

Monitoraggio energetico
Conoscere il consumo di energia è essenziale.

Buone pratiche e strumenti per l'ottimizzazione della catena del freddo

Conclusioni

Il progetto ESI
Il progetto ESI Europe mira a replicare in Italia, Portogallo e Spagna un particolare modello per promuovere gli interventi di efficienza energetica nel settore privato.
Contratto GoSafe with ESI
Accordo chiaro e trasparente, con clausola di risparmio energetico garantito tra fornitore di tecnologia e cliente.
Validazione tecnica indipendente
Il progetto e i risparmi garantiti sono validati a progetto e al collaudo da un ente terzo di validazione che agisce anche da arbitro in caso di controversie.
Assicurazione dei risparmi energetici
Copertura del risparmio energetico garantito fino a 5 anni, fornita da un'assicurazione.