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rapporti - Rapporto di Sintesi

Progetto “Generazione elettrica ed Ambiente nelle Aree Metropolitane – Prospettive di sviluppo della cogenerazione” – Attività 2005

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Progetto “Generazione elettrica ed Ambiente nelle Aree Metropolitane – Prospettive di sviluppo della cogenerazione” – Attività 2005

Il progetto GAME si pone i seguenti obiettivi principali: 1. identificazione delle possibili soluzioni energetiche, basate su differenti assetti nella generazione e nella distribuzione dell’energia in aree urbane 2. definizione di metodologie per la valutazione del contributo all’inquinamento ambientale delle varie sorgenti di emissioni atmosferiche ed acustiche che insistono sul territorio, attraverso la conduzione di attività sperimentali e modellistiche in un sito campione (città di Piacenza) 3. definizione di metodologie di valutazione complessiva dei costi ambientali per gli assetti energetici identificati e confronto tra la generazione centralizzata e le opzioni di cogenerazione 4. determinazione dei fattori di emissione delle caldaie attuali per uso residenziale, rappresentativi del caso- studio ed applicabili anche ad altre realtà territoriali, per differenti apparecchiature e modalità di impiego 5. verifica sperimentale dell’idoneità del modello recettore come efficace strumento per la valutazione dei benefici ambientali derivanti dallo sviluppo del teleriscaldamento rispetto alla situazione attuale 6. valutazione delle potenzialità di penetrazione del CHP/DHC (ovvero un assetto che permette sia il teleriscaldamento che il teleraffrescamento) a livello nazionale Relativamente al primo obiettivo, i risultati di maggior rilievo ottenuti riguardano: null Messa a punto di un modello disponibile presso Cesi, su foglio elettronico Excel per Windows, con il quale, dato un ipotetico centro urbano, con altrettanto ipotetici fattori di carico, è possibile ricostruire il corrispondente andamento di richiesta energetica (termico ed elettrico, con diagrammi stagionali, settimanali, e quotidiani), in modo generalizzato. null Individuazione e caratterizzazione di diversi assetti di produzione e distribuzione di energia applicabili al caso studio di Piacenza, differenziati per soluzione di fornitura energetica e per utenza considerata. Per ciascun assetto sono stati elaborati dimensionamenti, ingombri, logiche di gestione, sia dei cogeneratori che delle caldaie di integrazione. Sempre per ciascun assetto è stato applicato lo strumento modellistico messo a punto nell’ambito del sottoprogetto effettuando la previsione degli andamenti orari estesi ad un intero anno di tutti gli input ed output rilevanti dal punto di vista energetico ed emissivo. In questo ambito sono state sfruttate le diverse potenzialità che la città di Piacenza offre in quanto “caso- studio”: sono state pertanto identificate sette differenti soluzioni di produzione e distribuzione di energia allo scopo di verificare gli approcci metodologici ed i modelli interpretativi, messi a punto nell’ambito del progetto, in tutte le condizioni riscontrabili in un caso generico e di dimensioni analoghe. In particolare gli scenari identificati e caratterizzati nell’ambito del “caso studio” hanno riguardato sia

l’ipotesi di teleriscaldare l’intera città, sia quella di teleriscaldarne solo una parte, limitandosi a quartieri di nuova costruzione (come per altro è in effettivo corso di realizzazione attraverso il recupero di un’area industriale denominata “ex Unicem”), oppure focalizzando gli investimenti per teleriscaldare un quartiere “storico”. Infine le diverse ipotesi di cogenerazione hanno riguardato il coinvolgimento sia della centrale elettrica e del termovalorizzatore, realmente inseriti nell’area urbana, sia di motori alternativi e turbogas dedicati, la cui installazione è stata prevista da alcuni scenari del progetto in aree diversamente distribuite in ambito cittadino a seconda della distribuzione dell’utenza teleriscaldabile. A scopo riepilogativo, nel seguente prospetto si riporta la descrizione sintetica dei diversi scenari sviluppati nel “caso studio”: Nome Riscaldamento considerato della città di Piacenza Centrale Elettrica Edipower Cogenerazione Base 0 Situazione al 2001 + Nuovo quartiere nascente nel 2005/2006 (denominato “Area Ex-Unicem”) 2 gruppi vapore da 330 MWe alimentazione: 50% OC, 50% G.Nat. Assente Base 1 Situazione al 2001 + Nuovo quartiere nascente nel 2005/2006 (denominato “Area Ex-Unicem”) 2 turbogas in C.C. da 250 MWe alimentazione: Gas naturale Assente Scenario 3 Area Ex-Unicem teleriscaldato 2 turbogas in C.C. da 250 MWe alimentazione: Gas naturale Centrale Edipower + caldaie d’integrazione Scenario 4 Massimo grado di penetrazione di teleriscaldamento 2 turbogas in C.C. da 250 MWe alimentazione: Gas naturale Centrale Edipower + caldaie d’integrazione Scenario 5 Massimo grado di penetrazione di teleriscaldamento 2 turbogas in C.C. da 250 MWe alimentazione: Gas naturale Termovalorizzatore + caldaie d’integrazione Scenario 6 Massimo grado di penetrazione di teleriscaldamento 2 turbogas in C.C. da 250 MWe alimentazione: Gas naturale Turbogas dedicato + caldaie d’integrazione Scenario 7 Teleriscaldamento: Ospedale + quartiere limitrofo 2 turbogas in C.C. da 250 MWe alimentazione: Gas naturale Motori alternativi a gas + caldaie d’integrazione

null Analisi tecnico economica per ciascun scenario sviluppato nell’ambito del progetto. In tale ambito è risultato particolarmente utile l’approfondimento compiuto dalla facoltà di Economia dell’Università Cattolica del Sacro Cuore – sede di Piacenza – a cui è stato commissionato uno studio specifico. Tale studio, oltre a risultare funzionale all’ottimizzazione dell’analisi tecnico economica ed alla verifica degli algoritmi utilizzati, ha consentito di raggiungere anche i seguenti obiettivi utili per lo sviluppo del teleriscaldamento attraverso la messa a punto di programmi fiscali e finanziari: null analisi delle componenti fiscali e tariffarie che incidono sulla realizzazione del teleriscaldamento null elaborazione di ipotesi di incentivazione verso gli operatori del settore volte a sostenere lo sviluppo del teleriscaldamento, attraverso la messa a punto di possibili manovre fiscali e tariffarie null approfondimento dell’analisi economico-finanziaria di uno scenario di sviluppo del teleriscaldamento in ambito urbano. Relativamente al secondo obiettivo, i risultati di maggior rilievo ottenuti riguardano: null dettagliata caratterizzazione dell’inquinamento ambientale (inquinanti aerodispersi organici ed inorganici, condizioni meteorologiche al suolo ed in quota, inquinamento acustico) del centro urbano di Piacenza in corrispondenza dell’attuale assetto di produzione e distribuzione di energia, attraverso l’esecuzione di due campagne sperimentali in corrispondenza sia della stagione fredda sia della stagione calda, con la situazione emissiva della centrale termoelettrica attuale null Valutazione di lungo periodo della qualità dell’aria nella situazione attuale e per i diversi assetti energetici identificati per il caso studio, mediante la messa a punto e l’applicazione del sistema modellistico basato sul modello di chimica e trasporto CAMx null elaborazione dei dati ed emissione dei rapporti interpretativi dei risultati ottenuti nelle campagne sperimentali, comprensivi delle informazioni fornite dalle aziende e dagli enti coinvolti null attraverso la disponibilità dei dati ambientali acquisiti nell’ambito del progetto, è stata possibile la messa a punto della catena modellistica basata sul modello di chimica e trasporto CAMx ed il codice meteorologico RAMS; particolarmente interessanti si sono rilevati due periodi della campagna sperimentale, per la presenza di intensi episodi di inquinamento da polveri fini. Una volta messo a punto, il modello è stato quindi utilizzato per la simulazione di lungo periodo dei diversi scenari identificati dal progetto, ciascuno caratterizzato da diversi assetti di produzione (elettrica, cogenerazione e caldaie residenziali) e quindi da differenti profili emissivi null applicazione della modellistica interpretativa di recettore ai risultati delle campagne sperimentali: definizione del contributo del Sistema Elettrico all’inquinamento urbano, comparato con quello di tutte le altre fonti presenti sul territorio null a partire dai risultati sperimentali ottenuti è stata verificata la potenziale fattibilità di un metodo diagnostico innovativo e di uso immediato volto a individuare la presenza in ambiente del tipo di prodotto petrolifero e della possibile sorgente responsabile dell’inquinamento

null aggiornamento della metodica, già realizzata da CIRIAF (Centro Interuniversitario di Ricerca sull’Inquinamento da Agenti Fisici) in collaborazione con CESI e recepita dal DMA 1/04/04, per la messa a punto dei modelli previsionali del rumore prodotto da centrali termoelettriche inserite in ambito urbano ed in un contesto multisorgente. La metodica ha previsto la realizzazione di un modello sviluppato in formato Excel e disponibile presso Cesi. Relativamente al terzo obiettivo, i risultati di maggior rilievo ottenuti riguardano: null Individuazione di fattori di pressione che risultino rilevanti in area urbana in relazione alla generazione elettrica, alla rete di teleriscaldamento e alla realizzazione di infrastrutture in genere null Individuazione delle metodologie per la quantificazione degli impatti fisici sui recettori, in estensione alla metodologia consolidata da ExternE null Individuazione dei metodi di monetizzazione e organizzazione delle informazioni attraverso la messa a punto di un foglio di calcolo per la valutazione degli impatti fisici integrato dalla valutazione dei danni monetari null Valutazione di lungo periodo della qualità dell’aria nella situazione attuale e per i diversi assetti energetici identificati per il caso studio, mediante la messa a punto e l’applicazione del sistema modellistico basato sul modello di chimica e trasporto CAMx null Applicazione delle metodologie innovative per la valutazione dei costi esterni, messe a punto nell’ambito del sottoprogetto VESTER, a diversi scenari ipotizzati per il caso studio di Piacenza caratterizzati da differenti ipotesi di sviluppo del teleriscaldamento. Anche in questo caso l’applicazione alle diverse soluzioni di produzione e distribuzione di energia, messi a punto nell’ambito del progetto, ha consentito di mettere alla prova le metodologie proposte alla quasi totalità delle condizioni riscontrabili in un caso generico e di dimensioni analoghe null Applicazione dell’analisi a molti attributi al caso studio: descrizione dei criteri utilizzati per l’adozione delle funzioni di utilità, facilmente “adattabili” ad altre realtà urbane. Relativamente al quarto obiettivo, raggiunto attraverso la realizzazione di una Variante al progetto, i risultati di maggior rilievo ottenuti riguardano: null illustrazione dello stato dell’arte della tecnologia ad oggi applicabile nel settore del riscaldamento residenziale e valutazione della situazione relativa al parco nazionale installato null caratterizzazione sperimentale dei fattori di emissione di inquinanti convenzionali (SO2, NOx, CO, Polveri) e di microinquinanti (Aldeidi, Acido acetico, Sostanze organiche volatili, Idrocarburi Policiclici Aromatici, Metalli) attraverso prove in campo ed in laboratorio. Sono state sottoposte a test 25 caldaie, rappresentative del parco installato sul territorio nazionale, effettuando per ognuna di esse diverse prove in varie condizioni di esercizio

Relativamente al quinto obiettivo, anch’esso raggiunto attraverso la realizzazione di una Variante al progetto, i risultati di maggior rilievo ottenuti riguardano: null Replica dell’applicazione della modellistica interpretativa di recettore attraverso l’utilizzo dei fattori di emissione delle caldaie residenziali determinati sperimentalmente per differenti apparecchiature e modalità di impiego, che risultano rappresentativi del caso-studio e del contesto attuale/nazionale. Questo risultato ha consentito di verificare l’idoneità del modello recettore per la valutazione del contributo all’inquinamento aerodisperso da parte delle caldaie residenziali e di discriminare l’incidenza sull’inquinamento dei diversi combustibili utilizzati null individuazione di un’efficace metodologia per l’applicazione del modello. Relativamente al sesto obiettivo, i risultati di maggior rilievo ottenuti riguardano: null Individuazione delle potenzialità di sviluppo del teleriscaldamento urbano in Italia a partire dalla quota di popolazione attualmente allacciata a reti di teleriscaldamento e quella potenzialmente raggiungibile, valutazione dei relativi benefici energetici ed ambientali e valutazione di massima degli investimenti richiesti. Per completare la valutazione delle reali possibilità di sviluppo della cogenerazione in ambito urbano si è ritenuto inoltre opportuno eseguire i seguenti approfondimenti attraverso uno studio specifico commissionato alla facoltà di Economia dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, sede di Piacenza: i null analisi delle componenti fiscali e tariffarie che incidono sulla realizzazione del teleriscaldamento null elaborazione di ipotesi di incentivazione verso gli operatori del settore volte a sostenere lo sviluppo del teleriscaldamento, attraverso la messa a punto di possibili manovre fiscali e tariffarie null approfondimento dell’analisi economico-finanziaria di uno scenario di sviluppo del teleriscaldamento in ambito urbano. i A5031776 Analisi del quadro normativo del teleriscaldamento e relative forme d’incentivazione finanziaria. Studio generale per il progetto GAME – parte 1 A5057816 Ipotesi fiscali, tariffarie e amministrative per l’incentivazione del teleriscaldamento. Studio generale per il progetto GAME – parte 2 A5060045 Simulazioni economico-finanziarie relative al teleriscaldamento secondo lo scenario n° 6. Studio generale per il progetto GAME – parte 3

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