Un'unica fonte e almeno due usi differenti per non sprecare nulla nel processo di produzione dell'energia: con l'ottimizzazione degli impianti di cogenerazione le performance crescono anche del 25%.
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La strada verso la transizione energetica si articola in due principali direzioni: la produzione di energia da fonti rinnovabili e l'ottimizzazione dei consumi energetici. Due strade che non devono per forza correre parallele, ma possono intersecarsi sommando i benefici di entrambe. La cogenerazione, in questo, ha un ruolo di primo piano perché permette di ottenere, da un'unica fonte, energia per usi differenti, in un processo che può anche essere ottimizzato per aumentare il risparmio economico e diminuire lo spreco.
Cos'è la Cogenerazione?
La cogenerazione - nota anche come CHP (Combined Heat and Power) - è un processo in cui viene prodotta energia elettrica con cattura del calore sprigionato. Quest'ultimo non viene disperso, ma viene utilizzato per scopi utili, come il riscaldamento degli ambienti, l’acqua calda sanitaria e i processi industriali. A questi si aggiunge un particolare tipo di cogenerazione: la trigenerazione che, oltre a produrre energia elettrica e calore, consente di utilizzare l’energia termica recuperata dalla trasformazione termodinamica anche per produrre energia frigorifera, grazie ad assorbitori che sfruttano il calore per produrre acqua fredda.
I sistemi di cogenerazione possono impiegare diverse fonti di energia, come gas naturale (in assoluto la più utilizzata negli impianti industriali), biomasse o energia solare. Il processo di cogenerazione comincia quindi con la generazione di elettricità da parte di una fonte primaria attraverso, ad esempio, un motore o una turbina. In questo modo si produce anche calore come sottoprodotto che viene però catturato e utilizzato. L'energia elettrica e il calore prodotti vengono distribuiti alle applicazioni pertinenti, garantendo un utilizzo efficiente dell'energia. Attraverso lo stesso combustibile che viene utilizzato per generare due vettori energetici (elettricità e calore), è possibile incrementare fino al 85-90% l’efficienza di utilizzo del combustibile di partenza. Questo però non è l'unico vantaggio.
La cogenerazione, infatti, rispetto a quanto accadrebbe con una generazione separata, richiede meno carburante (fino al 30%) per produrre una determinata quantità di elettricità e di calore; evita la dispersione di energia elettrica (fino al 5% di quella prodotta) dovuta alla sua trasmissione su lunghe distanze; è ideale per le zone frequentemente interessate da blackout oppure dotate di reti poco performanti o non diffuse capillarmente. Il cogeneratore, grazie al funzionamento in isola, consente di produrre energia in maniera indipendente così da garantire una fornitura continua e resiliente. Non bisogna poi dimenticare il fattore ambientale: la maggiore efficienza del processo di produzione dell’energia determina meno emissioni di CO2 e di gas serra, con conseguente riduzione dell’impatto ambientale.
Più aumenta il fabbisogno energetico di un'azienda, maggiori saranno i vantaggi della cogenerazione di energia: in assenza dei sussidi statali, il ritorno dall’investimento in un impianto cogenerativo per l’industria si aggira intorno ai 5-6 anni, con una variabile significativa rappresentata dal prezzo del gas, ovvero il combustibile impiegato in quasi tutti gli impianti cogenerativi di tipo industriale.
Ottimizzare il processo di cogenerazione per aumentare i vantaggi
Un impianto cogenerativo, intersecando diversi settori dell'azienda – dalla catena di produzione al riscaldamento e raffreddamento degli ambienti - è di conseguenza un apparato complesso che può però essere semplificato nell'impiego e ottimizzato. In questo caso, la tecnologia viene in aiuto attraverso l’intelligenza artificiale (AI) e l’apprendimento automatico (Machine Learning), come accade se ci si avvale del software Savemixer di Geoside applicato a un impianto di cogenerazione. Si tratta di un sistema di monitoraggio ed efficientamento energetico completo che raccoglie dati endogeni, come la quantità di energia prodotta e quella consumata, e li elabora insieme a dati esogeni, quali prezzi dei mercati elettrici ID e MGP, del mercato del gas e dati meteo.
Questa tecnologia offre più di un vantaggio: dal punto di vista operativo attraverso questo approccio data driven sarà possibile prendere decisioni a livello manageriale, modificare alcuni apparati produttivi, controllare lo stato di salute dei macchinari e identificare quali fasi del processo possano essere rese più efficienti. Oltre al risparmio energetico e alla possibilità di attuare una manutenzione predittiva e in tempo reale, questo sistema di ottimizzazione permette poi di adempiere all’obbligo di adeguamento tecnico istituito dalla delibera ARERA 540/2021/R/EEL del 2021 per i proprietari di impianti di produzione di energia elettrica di taglia superiore a 1MW, connessi in Media Tensione.
Leggi qui per consultare la proposta di Geoside dedicata alla gestione automatizzata e alla ottimizzazione degli impianti di cogenerazione.