Speciale 39
Cogenerazione e trigenerazione: <br/>dai grandi impianti alla micro-cogenerazione
Alcuni contenuti di questo speciale:
Intervista
Un futuro importante per la cogenerazione: efficienza sempre migliore, soprattutto per le taglie piccole
Spark Energy progetta, realizza e conduce centrali di Generazione di Energia Distribuita basate sulla tecnologia di motori endotermici a ciclo otto e diesel.
Parte di DSFGROUP dal 2012, si estende sul territorio nazionale con diverse sedi commerciali. Abbiamo intervistato per questo Speciale Giorgio Cavagnera, Amministratore Delegato Spark Energy, recentemente nominato vicepresidente di COGENA, l’associazione che rappresenta a livello nazionale i costruttori e distributori di impianti di generazione distribuita di energia “verde ed efficiente”.
Dott. Cavagnera, come vedete il futuro per questo mercato?
«La cogenerazione è un comparto della generazione di energia distribuita, ossia la produzione di energia con impianti localizzati vicino alle utenze di consumo. In questo modo è possibile sfruttare l’elettricità e il calore prodotti (quest’ultimo è notoriamente difficile e costoso da trasportare su lunghe distanze) con la massima efficienza. Nei Paesi sviluppati, dove si persegue l’efficienza energetica, si tratta di una richiesta precisa da parte degli utilizzatori di energia, con incentivi a livello pubblico. Nei Paesi in via di sviluppo, dove le infrastrutture sono inesistenti o insufficienti a sostenere la crescita industriale e sociale nel breve e medio termine, l’energia distribuita è una necessità perché consente di soddisfare la richiesta di energia a costi di investimento e tempi di realizzazione ridotti. Per questo vediamo un futuro importante per il comparto industriale della cogenerazione».
Dal punto di vista tecnologico, quali saranno gli sviluppi futuri secondo lei?
«Possiamo rispondere per quanto riguarda la cogenerazione con utilizzo di motori endotermici, che caratterizza la nostra offerta. Un primo filone è lo sviluppo di propulsori sempre più efficienti dal punto di vista meccanico, che consentiranno di produrre una maggiore quantità di energia elettrica. In particolare la ricerca, cui anche Spark Energy partecipa in collaborazione con istituti universitari ed enti specializzati, è importante per le piccole potenze, dove è più difficile ottenere efficienze meccaniche elevate.
Un secondo filone è la sempre maggiore sofisticazione dell’elettronica di controllo e del relativo software. Dal semplice controllo della carburazione, come nelle centraline elettroniche delle automobili, ora si è passati al controllo complessivo di tutto il sistema, anche per la parte elettromeccanica e di interfaccia verso la rete. TECS, Total Energy Control System, di Spark Energy, è il primo esempio di questa nuova generazione di sistemi di controllo, che consentono il massimo rendimento in tutte le condizioni.
Un terzo filone è lo sviluppo di metodi di produzione del carburante per i cogeneratori a partire da una sempre più ampia gamma di materie prime, come gli scarti di lavorazione agricoli e dell’industria alimentare e farmaceutica, le deiezioni animali, la frazione organica dei rifiuti solidi urbani. La ricerca nel settore punta a trovare metodi che garantiscano la massima efficienza e “pulizia” del combustibile alimentante, liberandolo dalle impurità tipiche di ogni prodotto biologico che ne riducono il potenziale energifero e danneggiano i motori».
Prevedete che sarà possibile un utilizzo di questa tecnologia anche per il domestico o piccolo terziario?
«E’ già possibile. Spark Energy è leader di mercato, con sistemi di micro-cogenerazione che vanno da 5 a 50 kW di potenza elettrica in questa fascia. La convenienza economica di un sistema di microcogenerazione dipende dall’utilizzo che si fa dell’energia prodotta. Tipicamente, se il sistema funziona per almeno 3000-3500 ore l’anno, un sistema di microcogenerazione in ambito civile diventa estremamente competitivo».
Quali caratteristiche distintive possiedono i vostri prodotti, rispetto a quelli della concorrenza?
«La capacità progettuale nei segmenti chiave di meccanica/elettronica/software e applicazione in campo (impiantistica), che dobbiamo ad un efficiente dipartimento interno di engineering e che ci permette di “disegnare il prodotto a misura esatta”, partendo da una piattaforma standard, sulle esigenze del cliente. In secondo luogo, l’eccellenza e l’ampiezza della gamma dei nostri servizi di precisa assistenza, che ci permette non solo di intervenire in caso di necessità, ma soprattutto di prevenire i problemi tramite un sistema di monitoraggio in remoto in tempo reale del funzionamento delle nostre macchine installate presso i clienti».
Quali sono secondo voi i vincoli principali nell’utilizzo di questa tecnologia? Quando conviene e quando no?
«Cogenerazione (o Trigenerazione) è generazione contemporanea di diverse forme di energia utile a partire da un’unica fonte primaria. Il primo vincolo è quindi che vi sia possibilità di usare diverse, almeno due, forme di energia utile, nello stesso luogo, o almeno la possibilità di usarne una localmente (il calore) e di immettere l’altra in rete. Se si utilizza specialmente calore, poi, è necessario che serva per un numero minimo di ore l’anno, 3000-3500. Per il resto, si tratta di opportunità più che di vincoli. Per esempio, se si dispone di grandi quantità di materia organica trasformabile in biogas, la cogenerazione è molto interessante, soprattutto per la presenza di incentivi specifici. In certi casi la cogenerazione sarebbe conveniente, tecnicamente ed economicamente, ma esistono vincoli normativi che ne frenano l’utilizzo. Un esempio classico, per tornare al residenziale, è l’impossibilità per i condomini di rivendere energia elettrica ai singoli inquilini. Essa deve essere usata dal produttore (il condominio), oppure immessa in rete».
Cosa pensate degli incentivi per la cogenerazione ad alto rendimento?
«Anche se non strettamente necessari in linea teorica per lo sviluppo della cogenerazione, gli incentivi statali sono stati e sono importanti per la crescita del settore, avendogli dato la possibilità in Italia di raggiungere una massa critica che consente economie di scala alla produzione e genera margini sufficienti a sostenere la ricerca e l’innovazione. Pensiamo soprattutto al settore del biogas, che difficilmente in assenza di incentivi si sarebbe sviluppato come si è sviluppato in Italia. Da questo punto di vista, la recente entrata in vigore della nuova normativa, che sposta l’attenzione sulle potenze medio-piccole, è per noi una grande opportunità, perché è quella la gamma di potenze dove emergono le differenze tecnologiche tra prodotti frutto di ricerca e sviluppo e semplici assemblaggi di componenti standard».
Le pubbliche amministrazioni sono preparate e supportano questa tecnologia?
«La PA, centrale ma soprattutto locale, è alla ricerca dell’efficienza nei propri consumi di energia, spinta da indirizzi normativi precisi e della convenienza economica. Cominciano a vedersi i primi progetti importanti. Abbiamo per esempio appena vinto una gara per produrre, installare e manutenere una sessantina di sistemi di microcogenerazione per gli edifici utilizzati dall’amministrazione provinciale di Milano».
Quale paese europeo o non secondo voi è maggiormente interessato a questi sistemi?
«A livello europeo i leader storici sono Germania, Inghilterra e Olanda, seguiti dall’Italia, soprattutto per il biogas. I mercati potenzialmente più interessanti, perché agli inizi, sono quelli dell’Est, come Polonia, Russia e Ucraina. A livello mondiale i mercati più attraenti sono quello brasiliano, per la grande quantità di biomassa utilizzabile, la relativa arretratezza delle infrastrutture di trasporto dell’elettricità e la contemporanea “fame” di energia a tutti i livelli, e la normativa molto favorevole alla generazione di energia distribuita e allo sfruttamento degli scarti; quello statunitense, perché è enorme, dispone di grandi quantità di biomassa utilizzabile, ha un mercato elettrico molto territorializzato, senza un gestore unico di rete che ha interesse a che tutto passi dai propri cavi, ha un costo del gas naturale molto basso, grazie allo shale gas, e infine per la spinta a livello governativo, sia federale che statale e municipale. In tutti i mercati che abbiamo citato Spark Energy è presente, sia direttamente che tramite distributori/rappresentanti».
Parte di DSFGROUP dal 2012, si estende sul territorio nazionale con diverse sedi commerciali. Abbiamo intervistato per questo Speciale Giorgio Cavagnera, Amministratore Delegato Spark Energy, recentemente nominato vicepresidente di COGENA, l’associazione che rappresenta a livello nazionale i costruttori e distributori di impianti di generazione distribuita di energia “verde ed efficiente”.
Dott. Cavagnera, come vedete il futuro per questo mercato?
«La cogenerazione è un comparto della generazione di energia distribuita, ossia la produzione di energia con impianti localizzati vicino alle utenze di consumo. In questo modo è possibile sfruttare l’elettricità e il calore prodotti (quest’ultimo è notoriamente difficile e costoso da trasportare su lunghe distanze) con la massima efficienza. Nei Paesi sviluppati, dove si persegue l’efficienza energetica, si tratta di una richiesta precisa da parte degli utilizzatori di energia, con incentivi a livello pubblico. Nei Paesi in via di sviluppo, dove le infrastrutture sono inesistenti o insufficienti a sostenere la crescita industriale e sociale nel breve e medio termine, l’energia distribuita è una necessità perché consente di soddisfare la richiesta di energia a costi di investimento e tempi di realizzazione ridotti. Per questo vediamo un futuro importante per il comparto industriale della cogenerazione».
Dal punto di vista tecnologico, quali saranno gli sviluppi futuri secondo lei?
«Possiamo rispondere per quanto riguarda la cogenerazione con utilizzo di motori endotermici, che caratterizza la nostra offerta. Un primo filone è lo sviluppo di propulsori sempre più efficienti dal punto di vista meccanico, che consentiranno di produrre una maggiore quantità di energia elettrica. In particolare la ricerca, cui anche Spark Energy partecipa in collaborazione con istituti universitari ed enti specializzati, è importante per le piccole potenze, dove è più difficile ottenere efficienze meccaniche elevate.
Un secondo filone è la sempre maggiore sofisticazione dell’elettronica di controllo e del relativo software. Dal semplice controllo della carburazione, come nelle centraline elettroniche delle automobili, ora si è passati al controllo complessivo di tutto il sistema, anche per la parte elettromeccanica e di interfaccia verso la rete. TECS, Total Energy Control System, di Spark Energy, è il primo esempio di questa nuova generazione di sistemi di controllo, che consentono il massimo rendimento in tutte le condizioni.
Un terzo filone è lo sviluppo di metodi di produzione del carburante per i cogeneratori a partire da una sempre più ampia gamma di materie prime, come gli scarti di lavorazione agricoli e dell’industria alimentare e farmaceutica, le deiezioni animali, la frazione organica dei rifiuti solidi urbani. La ricerca nel settore punta a trovare metodi che garantiscano la massima efficienza e “pulizia” del combustibile alimentante, liberandolo dalle impurità tipiche di ogni prodotto biologico che ne riducono il potenziale energifero e danneggiano i motori».
Prevedete che sarà possibile un utilizzo di questa tecnologia anche per il domestico o piccolo terziario?
«E’ già possibile. Spark Energy è leader di mercato, con sistemi di micro-cogenerazione che vanno da 5 a 50 kW di potenza elettrica in questa fascia. La convenienza economica di un sistema di microcogenerazione dipende dall’utilizzo che si fa dell’energia prodotta. Tipicamente, se il sistema funziona per almeno 3000-3500 ore l’anno, un sistema di microcogenerazione in ambito civile diventa estremamente competitivo».
Quali caratteristiche distintive possiedono i vostri prodotti, rispetto a quelli della concorrenza?
«La capacità progettuale nei segmenti chiave di meccanica/elettronica/software e applicazione in campo (impiantistica), che dobbiamo ad un efficiente dipartimento interno di engineering e che ci permette di “disegnare il prodotto a misura esatta”, partendo da una piattaforma standard, sulle esigenze del cliente. In secondo luogo, l’eccellenza e l’ampiezza della gamma dei nostri servizi di precisa assistenza, che ci permette non solo di intervenire in caso di necessità, ma soprattutto di prevenire i problemi tramite un sistema di monitoraggio in remoto in tempo reale del funzionamento delle nostre macchine installate presso i clienti».
Quali sono secondo voi i vincoli principali nell’utilizzo di questa tecnologia? Quando conviene e quando no?
«Cogenerazione (o Trigenerazione) è generazione contemporanea di diverse forme di energia utile a partire da un’unica fonte primaria. Il primo vincolo è quindi che vi sia possibilità di usare diverse, almeno due, forme di energia utile, nello stesso luogo, o almeno la possibilità di usarne una localmente (il calore) e di immettere l’altra in rete. Se si utilizza specialmente calore, poi, è necessario che serva per un numero minimo di ore l’anno, 3000-3500. Per il resto, si tratta di opportunità più che di vincoli. Per esempio, se si dispone di grandi quantità di materia organica trasformabile in biogas, la cogenerazione è molto interessante, soprattutto per la presenza di incentivi specifici. In certi casi la cogenerazione sarebbe conveniente, tecnicamente ed economicamente, ma esistono vincoli normativi che ne frenano l’utilizzo. Un esempio classico, per tornare al residenziale, è l’impossibilità per i condomini di rivendere energia elettrica ai singoli inquilini. Essa deve essere usata dal produttore (il condominio), oppure immessa in rete».
Cosa pensate degli incentivi per la cogenerazione ad alto rendimento?
«Anche se non strettamente necessari in linea teorica per lo sviluppo della cogenerazione, gli incentivi statali sono stati e sono importanti per la crescita del settore, avendogli dato la possibilità in Italia di raggiungere una massa critica che consente economie di scala alla produzione e genera margini sufficienti a sostenere la ricerca e l’innovazione. Pensiamo soprattutto al settore del biogas, che difficilmente in assenza di incentivi si sarebbe sviluppato come si è sviluppato in Italia. Da questo punto di vista, la recente entrata in vigore della nuova normativa, che sposta l’attenzione sulle potenze medio-piccole, è per noi una grande opportunità, perché è quella la gamma di potenze dove emergono le differenze tecnologiche tra prodotti frutto di ricerca e sviluppo e semplici assemblaggi di componenti standard».
Le pubbliche amministrazioni sono preparate e supportano questa tecnologia?
«La PA, centrale ma soprattutto locale, è alla ricerca dell’efficienza nei propri consumi di energia, spinta da indirizzi normativi precisi e della convenienza economica. Cominciano a vedersi i primi progetti importanti. Abbiamo per esempio appena vinto una gara per produrre, installare e manutenere una sessantina di sistemi di microcogenerazione per gli edifici utilizzati dall’amministrazione provinciale di Milano».
Quale paese europeo o non secondo voi è maggiormente interessato a questi sistemi?
«A livello europeo i leader storici sono Germania, Inghilterra e Olanda, seguiti dall’Italia, soprattutto per il biogas. I mercati potenzialmente più interessanti, perché agli inizi, sono quelli dell’Est, come Polonia, Russia e Ucraina. A livello mondiale i mercati più attraenti sono quello brasiliano, per la grande quantità di biomassa utilizzabile, la relativa arretratezza delle infrastrutture di trasporto dell’elettricità e la contemporanea “fame” di energia a tutti i livelli, e la normativa molto favorevole alla generazione di energia distribuita e allo sfruttamento degli scarti; quello statunitense, perché è enorme, dispone di grandi quantità di biomassa utilizzabile, ha un mercato elettrico molto territorializzato, senza un gestore unico di rete che ha interesse a che tutto passi dai propri cavi, ha un costo del gas naturale molto basso, grazie allo shale gas, e infine per la spinta a livello governativo, sia federale che statale e municipale. In tutti i mercati che abbiamo citato Spark Energy è presente, sia direttamente che tramite distributori/rappresentanti».
