Vantaggi e limiti della cogenerazione ad alto rendimento

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Un impianto di cogenerazione ad alto rendimento produce acqua calda e vapore sfruttando il calore di scarico per produrre energia elettrica. Partendo da un combustibile, supponiamo il gas naturale, il risultato sono due forme di energia: elettricità e calore. Il principio di fondo della cogenerazione è: usare tutto, minimizzare gli sprechi.

Un sistema di cogenerazione che conosciamo tutti è quello dell’automobile dove: la potenza dell’albero motore è usata per la trazione ma anche per la produzione di elettricità; il calore prodotto dai cilindri è utilizzato per il riscaldamento dell’abitacolo; la pressione dei gas di scarico muove la turbina di sovralimentazione (nei motori turbo). Solo il gas di scarico ahimé non è riutilizzato, ma prima o poi si penserà anche a questo.

La patente di ‘alto rendimento’ che accompagna la cogenerazione ne fa una tecnologia, o meglio una famiglia di tecnologie, molto interessante in tema di efficienza energetica, amica dell’ambiente, ad elevato potenziale di mercato e per giunta matura-collaudata dal punto di vista tecnologico (ad eccezione dei motori Stirling che si trovano nella fase di commercializzazione iniziale). Nelle caratteristiche di questi sistemi risiedono però anche dei limiti ben precisi che ne circoscrivono l’ambito di applicazione.

Un impianto di cogenerazione ad alto rendimento, per via dei costi d’acquisto e di gestione avuti finora, non è immaginabile per un’abitazione singola e neanche per un edificio di piccole dimensioni. Anche per una piccola impresa manifatturiera diventerebbe una scommessa difficile in termini di pay-back. La convenienza economica invece c’è, ed è elevata, se si tratta di grandi complessi industriali o se, indipendentemente dalle dimensioni, la fabbrica necessita in modo continuativo di grandi quantità di calore e di energia elettrica.

Secondo l’Energy Efficiency Report del Politecnico di Milano, la cogenerazione ad alto rendimento è la tecnologia ottimale in ambito industriale per soddisfare il fabbisogno termico (e parte del fabbisogno elettrico) in luogo della caldaia tradizionale e dell’approvvigionamento di energia elettrica dalla rete. Questa tecnologia risulta la più conveniente anche in una parte del terziario, ospedali e hotel in particolare, per soddisfare anche una parte del fabbisogno energetico.

Di fatto, sempre più aziende cominciano ad adottare la cogenerazione ad alto rendimento per l’autoproduzione in loco dell’energia necessaria ai propri impianti industriali e data center. Si parla sempre più spesso di micro-cogenerazione o micro-CHP, in alternativa o in parallelo ai grandi impianti di cogenerazione che possono soddisfare le esigenze di interi Comuni. Una spinta in questa direzione arriva dalla riduzione dei costi e dai progressi delle tecnologie, oltre che dalla diffusione del gas naturale che il più delle volte è il combustibile che alimenta gli impianti di cogenerazione.

In tema di micro-cogenerazione, vale a dire di sistemi per piccole taglie, una delle soluzioni più performanti è quella delle celle a combustibile, o Fuel Cells. Il vantaggio delle celle a combustibile è che, utilizzando processi elettrochimici, esse trasformano il gas di rete direttamente in elettricità e calore, senza il passaggio obbligato in processi di combustione o parti in movimento. Su questa tecnologia si concentrano le attenzioni, o i desideri visti i costi di acquisto ancora elevati, di numerosi utenti.

Dal punto di vista dell’incentivazione, la cogenerazione ad alto rendimento ha finora avuto più vantaggi che limiti. Ultimamente però qualcosa si è incrinato suscitando le proteste delle associazioni dei produttori. Il vantaggio è che la cogenerazione è considerata una fonte di energia assimilabile a quelle alternative (pur non essendolo) quindi gode delle relative facilitazioni concesse dalla legge.

Il limite, ma più che di un limite si tratta di un ostacolo, è venuto a galla di recente ed è rappresentato dai possibili aumenti degli oneri di sistema nella misura del 5-10% per l’energia consumata all’interno delle RIU (Reti Interne di Utenza) e SEU (Sistemi Efficienti di Utenza), vale a dire all’interno delle reti private di distribuzione, comprese quelle dei siti industriali manifatturieri. Ciò ovviamente andrebbe a penalizzare la convenienza della cogenerazione e in particolare della micro-cogenerazione ad alto rendimento.

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Pubblicato da Michele Ciceri il 16 luglio 2014