✅ Cogenerazione - le basi da conoscere. Cos'è la cogenerazione?
Il vertiginoso aumento dei prezzi dell'energia nell'ultimo decennio, unito alla pressione ecologica legata alla protezione del clima - indipendentemente dal fatto che si tratti di un problema esagerato, come sostengono alcuni, o di una reale minaccia per il pianeta - ha stimolato lo sviluppo continuo delle tecnologie legate alle fonti di energia rinnovabile (FER). L'obiettivo di questo sviluppo è sia accedere a un'energia più economica sia proteggere l'ambiente.
Queste tendenze costringeranno inevitabilmente le aziende ad adottare sistemi di gestione dell'energia più efficienti, altrimenti rischieranno di perdere competitività rispetto alle imprese di paesi con accesso a un'energia più economica. Qui entra in gioco la cogenerazione, che risponde a queste esigenze, anche se, in generale, pochi sanno di cosa si tratti. Cos'è la cogenerazione, a cosa serve e dove viene utilizzata: queste sono le domande che affronteremo nel seguente articolo, concentrandoci soprattutto sull'uso della cogenerazione nelle aziende, dove è molto più comune rispetto alle abitazioni private.
✅ Come funziona e in cosa consiste il processo di cogenerazione?
Il processo di cogenerazione ha l'obiettivo di produrre energia economica, sia elettrica sia termica. Spesso viene indicata con l'acronimo CHP (dall'inglese combined heat and power), ovvero "calore ed energia combinati", un termine che spiega chiaramente lo scopo di questa tecnologia. Nella maggior parte dei casi, si tratta di fornire entrambi i tipi di energia contemporaneamente.
Il processo di cogenerazione avviene grazie a dispositivi speciali dotati di componenti specifici per la produzione di energia, chiamati unità di cogenerazione o sistemi di cogenerazione. Grazie alla combinazione dei due processi in un unico dispositivo, l'energia termica, che si genera come sottoprodotto durante la produzione di energia elettrica, può essere recuperata tramite grandi scambiatori di calore appositamente progettati.
Gli scambiatori per la cogenerazione non sono piccoli scambiatori a piastre, come quelli comuni nei nostri caldaie a gas. Sono dispositivi più grandi in grado di trasferire una grande quantità di energia, ad esempio per riscaldare l'acqua. Questa energia può essere utilizzata per altri scopi, come il riscaldamento di magazzini o uffici. È, in sostanza, energia quasi gratuita, che viene semplicemente recuperata.
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Purtroppo, al giorno d'oggi, i dispositivi di cogenerazione sono così costosi e occupano così tanto spazio che non è una tecnologia spesso utilizzata nelle abitazioni unifamiliari. Tuttavia, la tecnologia della cogenerazione si sta sviluppando e chissà, forse un giorno avremo piccole unità di cogenerazione nelle case moderne - anche se già ora si trovano soluzioni di questo tipo.
Al momento, la cogenerazione viene utilizzata negli stabilimenti industriali - nelle fabbriche, nella produzione alimentare (che è piuttosto energivora), nella produzione di materiali da costruzione, ecc. È inoltre adottata da grandi aziende con ampie superfici di magazzinaggio, come i centri logistici, che grazie a essa risultano più efficienti. Un esempio frequente e un'ottima applicazione della cogenerazione sono anche le piscine pubbliche. Oltre a ciò, i sistemi di cogenerazione vengono utilizzati in grandi hotel, ospedali e strutture di utilità pubblica.
✅ Cogenerazione: riduzione dei costi e vantaggio competitivo a lungo termine
La cogenerazione è un sistema efficiente, quindi offre molti vantaggi. Prima di tutto, a lungo termine, le aziende che la implementano diventano più efficienti dal punto di vista energetico. In futuro, l'energia consumata dalle aziende e il costo per ottenerla saranno i principali fattori che determineranno i prezzi. Pertanto, le aziende che implementano la cogenerazione otterranno, col tempo, un ulteriore vantaggio competitivo una volta recuperato l'investimento.
Molte aziende, adottando la cogenerazione, sono riuscite a ridurre l'acquisto di energia elettrica dai fornitori pubblici fino al 50%. In combinazione con i pannelli fotovoltaici, si può ipotizzare che sia un sistema potenzialmente in grado di cambiare radicalmente i costi operativi di un'azienda, soprattutto se l'azienda consuma grandi quantità di energia.
✅ Dopo quanto tempo può ripagarsi un investimento in cogenerazione?
Dipende da quanta energia consuma effettivamente un'attività economica. Viste le dimensioni e i costi delle unità di cogenerazione, non è conveniente utilizzarle nelle abitazioni private, né lo sarà per aziende che utilizzano solo un computer, una stampante o occasionalmente un condizionatore.
Tuttavia, per le aziende che consumano quantità significative di energia, come le imprese manifatturiere, la cogenerazione si ripaga spesso più rapidamente rispetto ai più noti pannelli fotovoltaici. Si parla spesso di un periodo di ammortamento di pochi anni - le stime variano da 3 a 6 anni, anche se 3 anni rappresentano probabilmente uno scenario ottimistico. Bisogna però considerare il costante aumento dei costi dell'elettricità e del riscaldamento ogni anno - un elemento da tenere in considerazione.
Al momento, poche aziende affrontano il rischio di potenziali interruzioni delle forniture energetiche da parte dei fornitori pubblici. Tuttavia, qualche anno fa, durante la pandemia e il primo anno della guerra in Ucraina, questo scenario è stato preso in considerazione da molti. Vale quindi la pena notare che la cogenerazione è una sorta di centrale elettrica privata - può funzionare al di fuori del sistema energetico statale. Nessuna interruzione della fornitura di energia può ostacolare l'azienda, a meno che non duri davvero a lungo. La cogenerazione aumenta quindi la resilienza dell'azienda alle interruzioni della fornitura di energia, ad esempio a causa di tempeste o uragani. Questo offre all'azienda una maggiore indipendenza.
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La combinazione della produzione di elettricità e calore in un unico dispositivo consuma meno combustibile rispetto alla quantità di energia ottenuta rispetto a due sistemi separati. Un minor consumo di combustibile significa non solo riduzione dei costi, ma anche un processo in linea con le tendenze ecologiche.
Come si presenta un'unità di cogenerazione?
Non tutte sono uguali. Si tratta di un insieme di dispositivi che richiede quantità diverse di spazio, e non si può rispondere a questa domanda con una sola frase. Un'unità di cogenerazione deve essere scelta con una ditta specializzata, che proporrà un sistema adeguato in base alle specificità della nostra azienda.
☑️ In questo momento rispondiamo - non siamo legati a nessun produttore di sistemi di cogenerazione e il nostro articolo è indipendente, non è sponsorizzato. Non consigliamo alcuna azienda specifica.
La maggior parte delle unità di cogenerazione si basa principalmente su turbine - a vapore o a gas, a volte anche in forma intermedia (ibrida).
Un sistema di cogenerazione trae energia da diverse fonti di combustibili utilizzati per la produzione simultanea di energia elettrica e calore, a seconda delle necessità. I combustibili più comunemente utilizzati sono il gas naturale (la cosiddetta cogenerazione a gas), ma possono essere anche carbone, biomassa, pellet e vari oli combustibili. Alcune aziende hanno accesso a combustibili più economici di un certo tipo, quindi il sistema di cogenerazione viene scelto individualmente in base alle esigenze e possibilità dell'azienda.
Prendiamo come esempio la cogenerazione a gas. Nei sistemi che utilizzano il gas naturale, questo combustibile viene bruciato in motori a gas o turbine a gas che alimentano generatori elettrici. In questo processo si genera anche calore (come sappiamo), che viene recuperato e riutilizzato per riscaldare edifici, produrre vapore tecnologico o nei sistemi di riscaldamento urbano. Spesso per entrambi gli scopi.
L'utilizzo di carbone, biomassa o pellet nei sistemi di cogenerazione avviene solitamente in caldaie a vapore, dove il vapore alimenta le turbine, producendo così energia elettrica, mentre il calore di scarto viene utilizzato in modo simile. Grazie a ciò, i sistemi di cogenerazione sono più efficienti dal punto di vista energetico, sfruttando al massimo i combustibili disponibili e riducendo al contempo le emissioni di sostanze nocive nell'atmosfera.
✅ Quanto costa un'unità di cogenerazione o un sistema di cogenerazione per un'impresa?
Purtroppo, la nostra risposta potrebbe risultare deludente, in quanto non è possibile rispondere sensatamente a questa domanda - infatti i sistemi sono molto diversi e le loro dimensioni e capacità devono essere adattate specificamente all'azienda. L'unica possibilità è rivolgersi a un'azienda che offre soluzioni di cogenerazione e presentarle le esigenze dell'azienda. È importante che queste si basino su dati sensati relativi al consumo energetico e non su dati inventati. È utile avere anche informazioni sulle perdite energetiche dell'edificio e almeno una minima riflessione su quella che potremmo definire "strategia energetica" dell'azienda, a partire dalla consapevolezza di cosa vogliamo migliorare principalmente: l'efficienza del sistema di riscaldamento dell'azienda o l'efficienza nella produzione di energia elettrica. Solo allora, se troviamo il consulente giusto, ci verrà presentato un preventivo sensato. Tutte le altre informazioni sui costi previsti, prima di aver conosciuto le esigenze e le specificità dell'azienda, devono essere considerate in pratica pura speculazione.
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