< Previous60 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 60 I l contesto regolatorio europeo relativo al tema del recupero termico è sta- to definito nel recente rapporto del JRC Technical Report “Defining and accounting for waste heat and cold, authors Lyons, L., Kavvadias, K., Carls- son, J.- 2021” che riporta la mappa del calore con indicazione delle varie fattispecie di uso interno al processo ed esterno . 714. Il recupero di calore: il contesto europeo Figura 16 La fattispecie del recupero termico viene quindi differenziata a seconda che preveda (Figura 16): l uso diretto (es. per preriscaldi all’interno del processo o cessione all’e- sterno a una rete di teleriscaldamento; l generazione di energia elettrica (generalmente autoconsumata nel pro- cesso produttivo o ceduta alla rete).61 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 61 14. Il recupero di calore: il contesto europeo I riferimenti normativi trovano riscontro nella Direttiva Rinnovabili DI- RECTIVE (EU) 2018/2001, che riporta la definizione di “calore di scarto” e nella Direttiva efficienza energetica. Ai sensi della European Renewable Energy Directive - Directive (EU) 2018/2001, Art. 2, par. 9, la definizione of waste heat è la seguente: «calore e freddo di scarto: il calore o il freddo inevitabilmente ottenuti come sottopro- dotti negli impianti industriali o di produzione di energia, o nel settore terzia- rio, che si disperderebbero nell’aria o nell’acqua rimanendo inutilizzati e senza accesso a un sistema di teleriscaldamento o teleraffrescamento, nel caso in cui la cogenerazione sia stata o sarà utilizzata o non sia praticabile». La stessa Direttiva ritiene che anche il calore e il freddo di scarto possano essere considerati ai fini del calcolo dell’energia rinnovabile destinata al riscal- damento/raffreddamento (art.23 par.2), anche se entro certi limiti. Le nuove proposte di modifica della Renewable Energy Directive e della Energy Efficiency Directive contengono disposizioni per incentivare l’uso del calore e del freddo di scarto. Il Report tecnico redatto dal Join Research Center (JRC) “Defining and accounting for waste heat and cold” cerca di chiarire la definizione di calore e freddo di scarto e come contabilizzarlo, e spiega cosa è ammissibile ai sen- si della direttiva 2018/2001/UE (rifusione RED) e della direttiva di modifica 2018/2002/UE (EED). Inoltre, il Position paper europeo “The barriers to waste heat recovery and how to overcome them?” pubblicato nel giugno 2020 sottolinea il fatto che il recupero del calore di scarto deve essere considerato alla stregua delle rinnovabili. Le tecnologie per il recupero calore contribuiscono alla decarbonizzazio- ne di settori industriali “hard to abate” ed è quindi importante definire e con- tabilizzare accuratamente questa energia. 62 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 62 15.1 Produzione di energia elettrica dal calore di scarto recuperato da un’industrio siderurgica l Località: Riesa, Germania l Stato: impianto in funzione da Dicembre 2013 l Potenza: 2,7 MWe l ~ 15.500 MWh di energia elettrica prodotta su base annua l ~ 6.400 tonnellate/anno di CO 2 evitate Si tratta della prima applicazione al mondo per il recupero calore residuo con la tecnologia Organic Rankine Cycle (ORC) dal forno elettrico ad arco di ESF Elbe-Stahlwerke Feralpi GmbH, uno dei produttori di ferro e acciaio più qualificati d’Europa, con sede a Riesa, in Germania. Il Gruppo Feralpi è uno dei principali produttori europei di acciai per l’edilizia. L’unità ORC sfrutta una parte del vapore saturo prodotto, mentre una linea parallela consegna il resto del flusso (2MWth) a un’azienda vicina per il proprio processo. Un totale di 3MWe di output viene raggiunto dall’unità ORC. 15. Applicazioni di recupero calore per generazione elettrica63 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 63 15. Applicazioni di recupero calore per generazione elettrica L’impianto fa parte del progetto H-REII DEMO 1 (Heat Recovery in Energy Intensive Industries) e, proprio per l’innovazione tecnologica ed i benefici am- bientali, è stato cofinanziato dal programma LIFE+. 15.2 Valorizzazione e ulteriore ottimizzazione del calore di scarto recuperato da un’industria siderurgica l Località: Brescia, Italia l Stato: impianto ORC in funzione da Marzo 2016; pompa di calore in co- struzione l Potenza: 2.2 MWe (impianto ORC) l Partner dei progetti finanziati iRecovery (per la realizzazione di un ORC) ed HEATLEAP 2 (per la realizzazione di una pompa di calore) l L’energia elettrica e il calore prodotti vengono utilizzati per il teleriscal- damento della città di Brescia ORI Martin è leader europeo nella fornitura di acciaio per l’industria au- tomobilistica e in generale per applicazioni meccaniche. I gas di scarico del- lo stabilimento, provenienti dal processo di produzione dell’acciaio, vengono recuperati per evitare emissioni in atmosfera e valorizzati per produrre ener- gia elettrica e termica. Il sistema introdotto nello stabilimento di Ori Martin è progettato per recuperare il calore da un forno ad arco elettrico (EAF), utiliz- zato per la produzione di acciaio, e per produrre 11 MW di potenza termica (durante l’inverno) e 2,2 MW di potenza elettrica (durante l’estate). Il sistema introdotto è un impianto di recupero di calore che produce vapore recuperan- do il calore residuo dai gas di scarico. Il vapore rappresenta il fluido vettore che viene consegnato al distretto per il riscaldamento e all’ORC per l’energia elettrica secondo la necessità annuale. 1 http://www.hreii.eu/demo/it/index.php 2 https://heatleap-project.eu/ 64 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 64 Il sistema fornirà calore a duemila famiglie in inverno e in estate produrrà elettricità pulita in grado di soddisfare i bisogni di 700 famiglie. Il sistema ga- rantisce una riduzione di 10 mila tonnellate di CO 2 nell’atmosfera. Per massimizzare l’efficienza energetica sfruttando la grande disponibilità di calore residuo del processo produttivo, ORI Martin installerà un’innovativa pompa di calore di ~5 MWth che fornirà, al teleriscaldamento della città di Brescia, calore a una temperatura di 120 °C. 15.3 Produzione di energia elettrica dal recupero di calore resi- duo dal processo di produzione per vetro piano l Località: Cuneo, Italia l Stato: impianto in funzione da Febbraio 2012 l Potenza: 1.3 MWe AGC Glass Europe, il più grande produttore mondiale di vetro piano, pro- duce, lavora e distribuisce vetro piano per i settori dell’edilizia, dell’automobi- le e del solare. Per valorizzare il calore di scarto dal processo di produzione del vetro è stato scelto un sistema ORC con una potenza di 1,3 MWe. Il calore residuo dei gas di scarico viene recuperato e trasferito, tramite uno scambiatore di calore, all’olio diatermico che viene quindi consegnato all’ORC. È stato eseguito un importante revamping della linea di scarico per rispettare i limiti di emissione stabiliti dalle leggi locali. Nel complesso, il progetto ha migliorato notevol- mente l’efficienza energetica dell’impianto di produzione del vetro, riducendo le emissioni di CO 2 e aprendo la strada a ulteriori incentivi.65 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 65 15. Applicazioni di recupero calore per generazione elettrica 15.4 Produzione di energia elettrica dal calore residuo dal processo di produzione del cemento l Località: Fieni, Romania l Stato: impianto in funzione da Luglio 2015 l Potenza: 3.8 MWe Carpatcement Holding SA è uno dei principali produttori di cemento in Romania. Il forno per la produzione di cemento di Carpatcement ha una capacità produttiva di 3.500 t/d di clinker e ha installato una soluzione efficiente per sfruttare i gas di scarico che si formano dopo il processo produttivo. Il gas di scarico (proveniente dal forno per la produzione di cemento) e l’aria di raffreddamento del clinker vengono recuperati attraverso un circuito di olio termico che alimenta una singola unità ORC. Quest’ultima produce circa 3,8 MWe, accoppiato a un condensatore raffreddato ad aria. L’energia elettri- ca prodotta viene consumata internamente al cementificio, diminuendo così la domanda di elettricità presa dalla rete nazionale.66 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 66 R ispetto ad altre soluzioni impiantistiche, la cogenerazione è un investimento capital intensive e il suo sviluppo e la sua diffusione sono quindi maggiormente influenzati dal quadro legislativo ed economico in cui si opera. Uno scenario incerto porta inevitabilmente gli investitori a ragionare su scenari di medio breve termine, che spesso portano a soluzioni non ottimali dal punto di vista economico/energetico. Il DM 5 settembre 2011, con la relativa procedura di emissione dei “TEE CAR” è ancora un valido dispositivo di promozione della cogenerazione, ma dopo dieci anni l’evoluzione del quadro normo-legislativo sembra non essere più così favorevole alla cogenerazione. Le incertezze sulla stabilità del quadro e le difficoltà riscontrate da molti operatori nell’ottemperare a regole spesso poco chiare sono un disincentivo alla realizzazione d’impianti di cogenerazione, situazione questa paradossale, se confrontata con gli ambiziosi obiettivi che ci aspettano al 2030. Per questo motivo il Coordinamento FREE ha deciso di creare un gruppo di lavoro dedicato alla cogenerazione, al fine di instaurare con le Istituzioni un dialogo costruttivo che faciliti il raggiungimento dei predetti obiettivi: l il recente DM 21 maggio 2021 sui TEE introduce delle misure utili a ri- lanciare l’offerta, ma sarà fondamentale una reale azione di supporto e promozione da parte di MiTE e GSE affinché questo accada veramente. I nuovi obiettivi per il quadriennio 2021-24, fortemente ridotti rispetto a quelli degli anni precedenti, possono essere accettati considerando lo stato del meccanismo dei TEE e la relativa capacità di generare titoli, ma non sono in linea con gli obiettivi nazionali al 2030 e, soprattutto, con la necessità di spingere efficacemente la realizzazione di interventi di effi- 16. Il Coordinamento FREE e il gruppo di lavoro Cogenerazione67 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 67 16. Il Coordinamento FREE e il gruppo di lavoro Cogenerazione cientamento energetico come elemento fondamentale per rilanciare la competitività dell’industria nazionale e per evitare che subisca l’aumento dei costi legato all’emission trading e alle tensioni geopolitiche sul prez- zo delle materie prime; l alla luce degli obiettivi 2030, le agevolazioni concesse alle industrie energivore vanno accompagnate da misure in grado di promuovere adeguatamente la realizzazione di interventi di razionalizzazione ener- getica, in particolare presso le PMI e le imprese sotto la soglia di nomi- na dell’energy manager. La reale competitività dell’industria si ottiene e mantiene nel lungo periodo facilitando la riduzione del fabbisogno di energia e altre risorse nei processi manifatturieri e nelle relative filiere. Riteniamo dunque utile la previsione dell’intervento di efficientamento energetico obbligatorio da parte degli energivori introdotto dal D.L- gs. 102/2014, per quanto sarebbe stato meglio richiederlo per tutti le misure individuate dalle diagnosi energetiche sotto una certa soglia di pay-back time. Si ritiene che sarebbe ancora più efficace promuovere una certificazione ISO 50001 estesa fra tutti gli energivori, in quanto garantirebbe un miglioramento continuo su questi temi e il raggiun- gimento di risultati migliori, con ricadute anche sui costi dell’emission trading; l calibrare con oculatezza ipotizzabili provvedimenti strutturali relativi all’eventuale trasferimento degli Oneri di Sistema sulla fiscalità genera- le, al fine di rendere compatibile un tale profondo cambiamento con gli investimenti in efficienza energetica e cogenerazione e di evitare di far venir meno il vantaggio dello spark spread; l il meccanismo delle aste, annunciato nel DM 21 maggio 2021 all’art. 7, deve essere uno strumento in affiancamento ai certificati bianchi e non in competizione. Tale strumento potrebbe essere molto efficace per stimolare interventi di efficientamento energetico oggi non adeguata- mente remunerati con i CB e necessari per riqualificare sia i prodotti, sia i processi produttivi nell’ottica della sostenibilità. Si ritiene, pertanto, che la strutturazione delle aste (per tipologia di intervento, per settore, ecc.) e il prezzo della/e base/i d’asta debba essere adeguato a stimolare effi- cacemente gli interventi ammessi all’incentivo, potendo assumere valori anche multipli dell’attuale prezzo dei CB; l il meccanismo dei certificati bianchi andrebbe rafforzato per promuove- re maggiormente tecnologie di recupero termico da processi industriali 68 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 68 e anche da stazioni di compressione del gas. L’incremento dell’impiego di tali tecnologie rappresenta un reale misura per stabilizzare i costi dei fabbisogni energetici delle industrie, contribuendo nel contempo a con- trastare gli effetti di eventuali aumenti dei prezzi dell’energia elettrica e del gas; l la microcogenerazione è uno strumento il cui potenziale è ancora ine- spresso, inoltre la burocrazia, nonostante gli interventi di questi anni, rappresenta ancora una forte barriera alla sua diffusione. Auspichiamo che con la regolamentazione delle LEC e un’ulteriore semplificazione burocratica possa esprimere in pieno il proprio potenziale; l per il corretto conseguimento degli obiettivi al 2030, porre attenzione alle modalità di individuazione dei limiti in atmosfera, segnatamente di CO 2 , degli impianti di cogenerazione al fine di rendere effettivamente confermata e incentivata la loro competitività nella comparazione con i cicli termodinamici stand-alone; l cogenerazione e fonti rinnovabili sono un connubio vincente, che merita di essere maggiormente favorito. L’attuale quadro normativo le vede invece in competizione, a danno dello sviluppo di entrambi. Serve un quadro normativo che lavori sinergicamente e favorisca la cogenerazio- ne da rinnovabili; l una riflessione sul parco impianti cogenerazione a biomassa esistente va fatta, anche nell’ottica 2030. Al termine del graduale periodo di incen- tivazione, appare interessante riconsiderare l’estensione dell’apporto virtuoso di alcune unità, soprattutto le più efficienti, in alternativa alla di- sattivazione di linee produttive. Nel caso di impianti ancora performanti, lontani dalla fine della vita utile, arrestare la produzione potrebbe com- portare una notevole perdita, e forse anche allontanare la possibilità di raggiungere i target FER previsti dal PNIEC al 2030. In assenza di misure incentivanti di sostegno, senz’altro da ripensare in termini di intensità, anche impianti dichiarati essenziali per la stabilità della rete elettrica po- trebbero vedersi costretti a limitare o fermare la produzione, con preve- dibili conseguenze per le filiere locali e per l’indotto; l in coerenza con le azioni virtuose della maggior parte delle aziende in- dustriali, che si sono dotate di obiettivi di decarbonizzazione, conferma- re la possibilità di acquisto delle GO-Garanzie di Origine sul mercato, che diventa altresì premiante per la cogenerazione – soprattutto sotto 69 COGENERAZIONE E RECUPERI TERMICI 69 16. Il Coordinamento FREE e il gruppo di lavoro Cogenerazione l’aspetto di produzione di calore in modo efficiente – e contribuendo al recupero di competitività di interi settori industriali; l gli interventi di efficienza energetica, cogenerazione inclusa, potrebbero esprimere il meglio delle loro potenzialità in un sistema che premi le riduzioni di emissioni. Si risolverebbe così il paradosso “sono efficiente, quindi consumo di più”, che riduce l’efficacia degli interventi. Next >