Autoproduzione con rinnovabili

L’autoproduzione dell’energia con rinnovabili sono il secondo asse d’azione per arrivare alla riduzione dei costi dell’energia (l’altro è le aste per ottimizzazione dei contratti di acquisto dell’energia).

Autoproduzione con rinnovabili sinteticamente significa installare impianti di produzione di energia da fonti rinnovabili (Ex: Impianti fotovoltaici, impianti solari-termici, impianti di cogenerazione, etc…) che permettono all’Azienda di autoprodurre una parte dell’energia che consuma.

Autoprodurre una parte della propria energia non va nella direzione dell’efficienza energetica, dato che l’Azienda potrebbe poi “sprecare” l’energia che autoproduce; tuttavia permette di ridurre il costo dell’energia stessa.

Le principali tecnologie che permettono l’autoproduzione dell’energia con rinnovabili sono le seguenti:

Fotovoltaico

L’impianto fotovoltaico è un impianto per la produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della radiazione solare tramite l’effetto fotovoltaico.

Un impianto di generazione di energia solare è composto, normalmente, da una serie di pannelli di silicio che sono irradiati dalla luce del sole e che sono in grado di trasformarne una parte in energia elettrica. I pannelli generano corrente elettrica continua che ha bisogno di essere trasformata in corrente alternata da parte di un elemento detto inverter, solo a questo punto può essere utilizzata dalla maggior parte degli impianti civili e industriali del nostro paese.

Nel vasto panorama delle fonti di energia rinnovabile il fotovoltaico assume un’importanza significativa per le prospettive positive di impiego che ha; questa è la soluzione preferita sia su larga scala che su scala ridotta perché tutti (o quasi) possono installare i pannelli solari sul tetto della propria abitazione o, comunque, su una superficie di loro proprietà per sfruttare al meglio i vantaggi di questa tecnologia.

L’energia fotovoltaica deriva dalla trasformazione dell’energia solare in energia elettrica: l’impianto fotovoltaico è un impianto elettrico costituito da più moduli fotovoltaici che sfruttano l’energia solare incidente per produrre energia elettrica mediante la necessaria componente elettrica (cavi) ed elettronica (inverter) ed eventualmente di sistemi meccanici-automatici ad inseguimento solare.

La cosa principale che deve sapere chi mette un impianto fotovoltaico è che la convenienza del fotovoltaico non dipende solo dal costo di installazione, da quanto producono i pannelli e da dove viene installato l’impianto, la convenienza di installare un sistema fotovoltaico dipende prima di tutto dall’autoconsumo.

Per autoconsumo si intende l’utilizzo ‘in proprio’ dell’elettricità auto-prodotta: l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico pertanto ha tre possibili vie:

1. l’autoconsumo immediato;
2. la ricarica di eventuali batterie, oppure
3. l’immissione nella rete elettrica.

Nei primi due casi avviene l’autoconsumo: nel primo caso si tratta di autoconsumo istantaneo, nel secondo si tratta di autoconsumo differito, infatti, il sistema accumula temporaneamente nelle batterie l’energia prodotta di giorno per renderla disponibile la sera e la notte.

L’alternativa all’autoconsumo è l’immissione in rete, l’immissione in rete prevede che tutta l’energia che non viene immediatamente autoconsumata e che non viene stoccata in batterie viene immessa nella rete elettrica.

In realtà, tutti i fattori elencati concorrono a determinare la convenienza dell’investimento, ma il principale elemento per garantire un buon rientro economico dalla spesa sostenuta per l’impianto è appunto l’autoconsumo. Si parla di “rientro economico” perchè, il fotovoltaico non è un costo, ma un investimento e, come ogni investimento, ha tempi di rientro più o meno lunghi. Mettere i pannelli fotovoltaici sul tetto, oggi, conviene se si autoconsuma almeno una gran parte della propria produzione.

Per le utenze domestiche, come per le aziende, conviene puntare sull’autoconsumo perché il rimborso dello Scambio Sul Posto è inferiore a quanto costa l’energia in bolletta (lo Scambio Sul Posto è un servizio erogato dal GSE – Gestore dei Servizi Energetici – che, annualmente, prevede il confronto tra l’energia immessa in rete dal proprio impianto e quella prelevata. Lo Scambio Sul Posto è un meccanismo attraverso il quale viene valorizzata tutta l’energia immessa dall’utente nella rete elettrica; non si tratta di una “vendita”, ma di una forma, appunto, di valorizzazione dell’energia immessa nella rete.

Tale valorizzazione tiene conto non solo dell’elettricità immessa, ma anche dell’energia che viene prelevata dalla rete per i propri consumi; si tratta, in altre parole, di una forma di compensazione economica tra immissioni e prelievi).

In casa, però, in genere, la maggior parte dei consumi avviene la sera, quando l’impianto fotovoltaico non produce.
Per questo motivo per piccoli impianti domestici può essere conveniente abbinare al fotovoltaico un piccolo sistema di accumulo con batterie in grado di stoccare giornalmente parte della produzione, in questo modo è possibile consumare anche di sera la propria energia.

Per le aziende abbiamo la situazione più vantaggiosa in quanto svolgendo la propria attività durante il giorno possono facilmente ottenere un autoconsumo molto prossimo anche al 100%, senza bisogno di utilizzare batterie per l’accumulo elettrico; pensiamo, ad esempio, ad un’azienda che utilizza delle celle frigorifere o dei macchinari perennemente in funzione: in questo caso, molto probabilmente, tutta la produzione dell’impianto viene assorbita istantaneamente (senza l’uso di batterie) dai carichi dell’azienda.

AERE Srl può supportare il decisore finale nell’individuare la miglior soluzione impiantistica fornendo a quest’ultimo diverse opzioni da valutare accompagnandolo successivamente nel confronto tra le diverse proposte di fornitura raccolte ed analizzando le condizioni economiche finali aiutando la Direzione aziendale ad individuare quella più plausibile.

Tra le diverse soluzioni che vengono analizzate una possibile opzione è quella che prevede l’acquisto diretto dell’impianto da parte della società senza ricorrere al finanziamento ottenendo tempi di ritorno dell’investimento nell’ordine di grandezza di 5-7 anni; strada alternativa è quella del finanziamento in cui si ha la possibilità di abbattere il tempo di pay-back riuscendo in alcuni casi a dimezzarlo rispetto alla soluzione precedente.

Si ricorda infine che una delle agevolazioni fiscali in essere per la tecnologia del fotovoltaico è quella legata al super ammortamento prevedendo a favore dei soggetti titolari di reddito d’impresa la possibilità di maggiorare il relativo costo di acquisizione del 30%, con esclusivo riferimento alla determinazione delle quote di ammortamento e dei canoni di locazione finanziaria; questo ulteriore beneficio non fa altro che ridurre il tempo in cui si ha il passaggio a flussi di cassa positivi.

Le immagini a seguire illustrano quindi una tipica applicazione dei pannelli fotovoltaici su una utenza residenziale unitamente allo schema di collegamento che illustra i vari componenti accessori dell’impianto (inverter, contatore di produzione dell’energia elettrica, contatore bidirezionale per scambio sul posto e batterie) che vanno a formare l’impianto finale.

Solare Termico

Il Solare Termico è una tecnologia che permette la conversione diretta dell’energia solare in energia termica (calore); il calore così ricavato può essere usato per diversi scopi, l’applicazione di maggiore accessibilità e convenienza è quella di produzione di acqua calda o per il riscaldamento degli ambienti.

Gli impianti termici sono quindi dispositivi che permettono di prendere l’energia solare, immagazzinarla e usarla nelle maniere più svariate.
Le principali applicazioni di un solare termico possono essere quindi:

• riscaldamento dell’acqua sanitaria ad uso domestico, alberghiero e ospedaliero;
• riscaldamento dell’acqua delle docce;
• riscaldamento degli ambienti;
• riscaldamento dell’acqua per processi a bassa temperatura;
• essiccazione di prodotti agro-alimentari;
• rinfrescamento degli ambienti (ancora eccessivamente costoso).

L’energia solare, a differenza dei combustibili fossili, è inesauribile e può essere utilizzata in due modi:

• per produrre elettricità attraverso i pannelli solari (fotovoltaico);
• per produrre acqua calda con il solare termico.

Indipendentemente dalle tipologie di pannello, ci sono due diverse declinazioni del solare termico: a circolazione naturale e a circolazione forzata.
Negli impianti a circolazione naturale l’accumulatore è posto in testa al pannello e viene sfruttato il principio naturale per cui il fluido vettore, riscaldato dai raggi solari, tende a salire verso l’alto, riscaldando l’acqua presente nell’accumulo.

Questo sistema è veloce e conveniente e sfrutta semplicemente l’energia del sole per riscaldare l’acqua calda senza l’ausilio di sistemi meccanici e di centraline.
I vantaggi della tecnologia a circolazione naturale sono:

• costo contenuto;
• serbatoio sul tetto: non necessarie opere per integrazione architettonica;
• semplicità e velocità di installazione;
• massima resa per clima temperato.

Con la circolazione forzata il pannello solare viene collegato al bollitore, posizionato in un vano tecnico, per mezzo di tubazioni.
La circolazione del fluido vettore avviene con l’ausilio di pompe elettriche gestite da una centralina di comando.
Questo sistema è ideale, oltre che alla produzione di acqua calda sanitaria, anche per l’assistenza alla produzione di acqua per il riscaldamento degli ambienti.
Naturalmente si tratta di un impianto più complesso che oltre ai soliti collettori ed al serbatoio di accumulo ha bisogno per il suo funzionamento di una serie di accessori (pompa di circolazione, vaso di espansione ed una centralina di comando).
L’impianto solare termico a circolazione è indicato in particolare per zone dal clima più rigido.
I vantaggi della tecnologia a circolazione forzata sono:

• basso contenuto energetico di integrazione durante il periodo più freddo
• alta efficienza grazie al serbatoio verticale (si evitano miscelazioni di acqua fredda e calda)
• posizionamento del serbatoio all’interno dell’utenza (minimizzazione dell’impatto visivo del sistema)

In sintesi, i possibili vantaggi derivanti dall’installazione di un impianto solare termico, sono:

• riduzione dei costi della bolletta del gas, risparmiando sino al 50% 70% di energia per la produzione di ACS;
• possibilità di poter beneficiare delle agevolazioni come Detrazioni fiscali/Conto Termico per le spese sostenute per l’installazione (detrazione fiscale);
• aumento del valore dell’abitazione;
• miglioramento della classe energetica della casa;
• possibilità di integrazione con l’impianto esistente;
• sono adatti per ogni tipo di tetto e tipologia di edificio;
• si contribuisce ad allungare la durata di vita della caldaia;
• massima resa in minima manutenzione;
• contribuisci a ridurre l’uso dei combustibili fossili e la produzione di CO2.

L’investimento sul solare termico si ripaga mediamente da solo nel giro di 3/6 anni; considerando che la vita tecnica utile dell’impianto è più di 20 anni, il ritorno economico è particolarmente vantaggioso.
AERE Srl può supportare il decisore finale nell’individuare la miglior soluzione impiantistica fornendo a quest’ultimo diverse opzioni da valutare accompagnandolo successivamente nel confronto tra le diverse proposte di fornitura raccolte ed analizzando le condizioni economiche finali aiutando l’utente ad individuare quella più plausibile.

Le immagini a seguire illustrano quindi delle applicazioni unitamente agli schemi di impianto a circolazione naturale ed a circolazione forzata.

Cogenerazione

Nel novero delle tecniche di produzione energetica a basso impatto ambientale più sviluppate negli ultimi anni, un posto d’eccellenza è occupato senza dubbio dalla cogenerazione, vale a dire quel processo combinato che consente di produrre simultaneamente energia termica ed elettrica a partire da un unico impianto.

Co-generare, infatti, significa dar vita ad elettricità ed energia termica contemporaneamente sfruttando una sola fonte energetica, superando così i limiti delle centrali termiche convenzionali.
Tradizionalmente energia elettrica e termica vengono prodotte separatamente: per produrre l’energia elettrica infatti si utilizzano solitamente centrali termoelettriche mentre per produrre la sola energia termica si utilizzano le caldaie.
Un sistema basato sul principio della cogenerazione quindi non necessita di due impianti separati (uno per produrre energia elettrica, l’altro termica). Al contrario, è sufficiente un unico impianto alimentato da una sola fonte (gas, biodiesel, metano, ecc). Ciò consente un ulteriore risparmio sui costi di installazione e manutenzione dell’impianto stesso.
L’immagine a seguire illustra il confronto tra la produzione utilizzando l’impianto di cogenerazione e la produzione di energia elettrica e termica impiegando tecnologie separate: appare evidente come nel caso della cogenerazione le perdite siano decisamente inferiori rispetto alla produzione separata; analogamente anche la quantità di “input” necessaria per ottenere lo stesso risultato in uscita è maggiore con la produzione separata.

Se un’utenza richiede contemporaneamente energia elettrica ed energia termica, anziché installare una caldaia e acquistare energia elettrica dalla rete, si può pensare di realizzare l’impianto cogenerativo che produca sia energia elettrica che energia termica; questo sistema produce un risparmio energetico determinato dal minor consumo di combustibile.

Il primo vantaggio di un cogeneratore infatti è quello di ridurre il consumo di combustibile, da ciò deriva un altro vantaggio fondamentale legato alla salvaguardia dell’ambiente: diminuiscono le emissioni di sostanze inquinanti causate dalla produzione di energia termoelettrica.
Altri vantaggi meno conosciuti sono legati alle caratteristiche specifiche degli impianti di cogenerazione.
Nella maggior parte dei casi questi impianti sono localizzati vicino all’utenza, fattore che riduce le perdite di trasmissione per la distribuzione e il trasporto dell’energia; inoltre solitamente funzionano in modalità “stand- alone”, minimizzando i rischi di interruzione dell’alimentazione dell’energia dovuti a problematiche di rete.
Infine, oltre al vantaggio economico derivante da minori consumi di energia primaria si accompagnano gli incentivi di cui è possibile beneficiare se si investe in un sistema cogenerativo (laddove il risparmio di energia superi un valore minimo prestabilito per legge si parla di Cogenerazione ad Alto Rendimento)
Oggi quindi la cogenerazione trova applicazione sia in ambito industriale, soprattutto come autoproduzione, sia in ambito civile.
L’energia termica (vapore, acqua calda/surriscaldata o aria calda) può essere utilizzata per i processi industriali o in ambito civile per il riscaldamento urbano tramite reti di teleriscaldamento; l’energia elettrica viene consumata in loco oppure esportata verso la rete di distribuzione.
Le utenze che possono trarre maggiori benefici dalla cogenerazione sono quelle caratterizzate da una domanda costante nel tempo di energia termica ed elettrica, a titolo esemplificativo ma non esaustivo:

• ospedali e cliniche
• piscine e centri sportivi
• centri commerciali
• cartiere
• industrie alimentari
• industrie di raffinazione del petrolio
• industrie chimiche e farmaceutiche
• industrie della ceramica
• industria tessile
• industria per la produzione di materiali plastici

Passaggio fondamentale per valutare la convenienza tecnico/economica dell’impianto di cogenerazione è l’analisi accurata del consumo e del carico elettrico e termico, considerando sia la potenza massima richiesta, le curve di carico giornaliere, mensili e stagionali, effettuando opportune simulazioni di diverse ipotesi impiantistiche per poter valutare fattibilità tecnica, economica, efficienza e rendimento.
AERE Srl supporta la Direzione aziendale nell’effettuare queste analisi ed accompagna l’azienda nell’individuare la miglior soluzione impiantistica confrontando successivamente le diverse offerte dei diversi fornitori di tecnologia.
Con la cogenerazione si ottengono risparmi di energia primaria e conseguente diminuzione dei costi di gestione; i tempi di ritorno dell’investimento possono variare tra 4 e 8 anni.
Nelle realtà in cui vi è anche la richiesta di “freddo” ecco che subentra la Trigenerazione ovvero la produzione simultanea di energia elettrica, termica e frigorifera.
L’energia termica recuperata dal cogeneratore si trasforma in “freddo” grazie all’abbinamento con un gruppo frigorifero ad assorbimento, le unità ad assorbimento combinate a un cogeneratore utilizzano quel calore che altrimenti si disperderebbe nell’ambiente.
La trigenerazione, in linea generale, consente di aumentare le ore di utilizzo dell’impianto e di conseguenza il vantaggio economico, riducendo i tempi di ritorno dell’investimento.
Le immagini a seguire illustrano quindi delle applicazioni di impianti di cogenerazione di diversa taglia di Potenza, da quelle di qualche centinaia di kW elettrici a quella di qualche decina di kW elettrici.

 

 

AERE mette a disposizione dei propri Cliente una eccellente conoscenza di tutte le forma di finanziamento attualmente esistenti per accedere a queste tecnologie:

• ACQUISTO DIRETTO: Tramite l’acquisto diretto il Cliente entra in possesso dell’impianto. La soluzione dell’acquisto diretto del materiale prevede che la proprietà ed il possesso del bene sia totalmente a carico dell’acquirente così come la manutenzione ordinaria e straordinaria. Terminata la vita del bene si può procedere con la sua rivendita oppure direttamente con lo smaltimento dello stesso.
• NOLEGGIO OPERATIVO: Il noleggio operativo è un servizio di natura finanziaria, offerto a Clienti che necessitano di acquistare un bene utile alla propria attività lavorativa sotto forma di servizio. La formula consente di risolvere molti problemi legati all’acquisto diretto da parte di clienti che non possono o non vogliono privarsi di importanti somme di liquidità per disporre della tecnologia necessaria per la propria attività. In questo modo, il servizio verrà liquidato in una rateizzazione mensile o trimestrale su un periodo che generalmente va dai 24 ai 60 mesi, nel quale il bene resta di proprietà del noleggiatore. Al termine del noleggio operativo il bene può essere riscattato dal fornitore che potrà decidere in accordo con il cliente di rivendergli il bene, sostituirlo con uno nuovo e più performante, offrire quel bene ad clienti che abbiano esigenze inferiori, venderlo a privati, noleggiare a breve termine i beni ritirati, oppure continuare con una nuova formula di noleggio diretto.
• CONTRATTI A PRESTAZIONE ENERGETICA GARANTITA: Per contratto EPC (energy performance contract o contratto di rendimento energetico o di prestazione energetica) si intende, in accordo alla definizione data dal D.Lgs. 102/2014, un accordo contrattuale tra il beneficiario o chi per esso esercita il potere negoziale e il fornitore di una misura di miglioramento dell’efficienza energetica, verificata e monitorata durante l’intera durata del contratto, dove gli investimenti (lavori, forniture o servizi) realizzati sono pagati in funzione del livello di miglioramento dell’efficienza energetica stabilito contrattualmente o di altri criteri di prestazione energetica concordati, quali i risparmi finanziari. L’interesse per l’EPC deriva dalla possibilità di offrire al cliente finale la garanzia dei risparmi energetici e un accesso facilitato al finanziamento tramite terzi (banca o ESCO a seconda dei casi), ripagando l’intervento nel tempo grazie ai flussi di cassa conseguiti dalla riqualificazione energetica.
• BANDI CHE DANNO FINANZIAMENTI A FONDO PERDUTO: La Regione Lombardia e la Regione Piemonte, in attuazione al DL 17/05/2015 emanato dal MiSE (Ministero per lo Sviluppo Economico), hanno deliberato le seguenti misure, che costituiscono una eccezionale opportunita’ per le PMI che intendono intraprendere un percorso concreto di risparmio ed efficienza energetica. La domanda di contributo potrà essere presentata per il finanziamento dei seguenti interventi:
  • Diagnosi Energetiche finalizzate alla valutazione dei consumi della struttura energetica aziendale ed al risparmio energetico conseguibile attraverso la realizzazione di interventi di efficienza energetica, eseguite in osservanza dei criteri di cui all’Allegato 2 al D.Lgs 102/14.
  • Adozione di sistemi di gestione conformi alle norme ISO 50001.
• Le diagnosi energetiche dovranno essere obbligatoriamente condotte da Società di servizi energetici, esperti in gestione dell’energia o auditor energetici, certificati da organismi accreditati ai sensi dell’articolo 8, comma2 del D.Lgs 102/14.Il capitale messo a disposizione dalle Regioni andrà a finanziare a fondo perduto:- 50% delle spese ammissibili, fino a un massimo di 5.000 €, per le diagnosi energetiche;- 50% delle spese ammissibili, fino a un massimo di 10.000 € per le ISO 50001;