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Cogenerazione, la produzione combinata di elettricità e calore può consentire notevoli risparmi energetici, la UE cerca di diffonderla
Cogenerazione, la produzione combinata di elettricità e calore può consentire notevoli risparmi energetici, la UE cerca di diffonderla
Fonte: Enel Ambiente http://www.enel.it/attivita/ambiente
Un tecnologia affidabile già sviluppata in Italia, ma sulla quale sono opportuni ulteriori sforzi, dati i grandi vantaggi che offre per l’efficienza energetica e la salvaguardia ambientale. L’incremento dell’efficienza energetica rappresenta un’importante risorsa per migliorare la competitività delle imprese e nel contempo ridurre la dipendenza dall’estero e gli impatti ambientali. La cogenerazione, ovvero la produzione combinata di elettricità e calore, è una delle tecnologie più efficienti a tal fine, tanto per gli aspetti energetici, quanto per quelli ambientali, visto che è probabilmente la tecnologia con più rapida ed ampia potenzialità di applicazione per la riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra.
Concettualmente si tratta di una tecnologia semplice. Qualunque processo di produzione termoelettrica è in grado di trasformare solo in parte l’energia chimica dei combustibili in energia elettrica: gran parte dell’energia primaria viene infatti dispersa sotto forma di calore, per lo più tramite i fumi evacuati dal camino. Negli impianti con cogenerazione il calore residuo viene invece recuperato in una forma sfruttabile da utilizzatori civili o industriali. In questo modo l’energia totale prodotta (elettricità più calore) è sensibilmente più elevata, a parità di combustibile consumato, rispetto a un impianto senza cogenerazione: si possono infatti raggiungere rendimenti totali di circa 85%, contro un rendimento che negli impianti termici convenzionali si aggira sul 40-45%, e che solo nei più moderni turbogas supera il 50%. Detto in altri termini, la produzione di energia elettrica e di calore in un impianto con cogenerazione richiede circa il 35-40% di combustibile in meno rispetto alla produzione delle medesime quantità di energia elettrica e di calore in impianti separati. Sono quindi evidenti i vantaggi della cogenerazione, soprattutto per l’ambiente, poiché al minor utilizzo di combustibile corrisponde una riduzione (pari alla stessa percentuale) di gas serra immessi in atmosfera, nonché di inquinanti da abbattere, in particolare PM10, NOx e SOx.
E gli aspetti negativi? Non ve ne sono dal punto di vista energetico e ambientale. Dal punto di vista economico, tuttavia, la cogenerazione comporta investimenti supplementari non indifferenti, sia per la realizzazione degli impianti, sia – in misura ridotta – per la loro gestione. Per la convenienza dell'operazione è dunque necessario che la domanda di calore si presenti per un elevato numero di ore/anno, tenendo peraltro presente due importanti aspetti:
1. i vantaggi sono tanto maggiori quanto più la domanda è relativa a calore a bassa temperatura (la convenienza si riduce con l’aumentare della temperatura, a meno che non si tratti di esigenze specifiche industriali sullo stesso sito della produzione combinata)
2. dato che l’energia elettrica non è cumulabile e il calore lo è relativamente, ma a costi elevati, la cogenerazione è proponibile soprattutto quando le due domande sono contemporanee e si manifestano nello stesso luogo (trasmettere il calore a grande distanza è tecnicamente ed economicamente oneroso, a causa dell'elevata dissipazione che si avrebbe durante la trasmissione)
La produzione combinata di elettricità e calore si presta ad essere introdotta in diversi ambiti produttivi (industrie ceramiche, cartarie, alimentari, tessili eccetera), energetici (teleriscaldamento), nonché nel settore terziario (ospedali, scuole, alberghi e in genere tutte le attività che richiedono il riscaldamento di grandi volumi). Si tratta di una tecnologia “matura”, affidabile e di provata economicità in determinate situazioni, che può fornire un contributo davvero rilevante alla maggior efficienza dei sistemi energetici. Secondo il libro verde della Commissione Europea sulla sicurezza d'approvvigionamento energetico, se la produzione totale elettrica con cogenerazione in Europa passasse dall’11% del 2000 (anno in cui è stato pubblicato il Libro Verde) al 18%, si avrebbe un risparmio di circa il 4% del consumo lordo totale di energia nella UE. Un tale sviluppo consentirebbe di evitare l’immissione in atmosfera, a livello comunitario, di circa 127 milioni di tonnellate di CO2 nel 2010 e di 258 milioni di tonnellate nel 2020.
Per questo motivo il Parlamento Europeo ha riconosciuto la cogenerazione come un provvedimento importante tra quelli necessari per soddisfare il raggiungimento degli obiettivi del Protocollo di Kyoto e ha incluso tra le proprie priorità la diffusione progressiva di una corretta produzione combinata di energia elettrica e calore. Inoltre, nel febbraio 2004, Parlamento e Consiglio europeo hanno approvato la direttiva 2004/8/CE sulla promozione della cogenerazione, che mira a stabilire un quadro comune trasparente per promuovere e facilitare lo sviluppo della tecnologia.
In Italia la diffusione della produzione combinata di elettricità e calore può nel complesso essere considerata buona. Circa il 25% di tutti gli impianti termoelettrici nazionali sono a cogenerazione (15.651 MW a fronte di una potenza termoelettrica complessiva di 62.432 MW al 1 gennaio 2005), percentuale che ci situa ben oltre la media europea. Tuttavia è ancora possibile fare molto, considerando sia il fatto che alcuni Paesi (ad esempio Olanda e Danimarca) hanno in cogenerazione il 40% del parco termoelettrico, sia soprattutto la particolare situazione di deficit energetico del nostro Paese dalle importazioni di combustibili fossili, nonché le difficoltà che si incontrano nel rispettare gli impegni presi a livello internazionale per la riduzione delle emissioni inquinanti. Valter Cirillo
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