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Tecnologie e Infrastrutture
Un esempio di efficienza energetica:l’impianto di trigenerazione Ferrari
Maranello, 19/06/2013
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L’approccio di Ferrari verso la sostenibilità
Alla fine degli anni 90 con il progetto Formula Uomo la tematica ambientale ha assunto un aspetto strategico
• tutte le nuove strutture sono state costruite con il rispetto dell’ambiente• si è adottato il processo di verniciatura ad acqua• sono stati piantati centinaia di alberi fuori e dentroi reparti
Dal 2001 Ferrari è certificata ISO 14001• impegno concreto nel minimizzare l'impatto ambientale dei processi e dei prodotti • attestazione dell'affidabilità del sistema di gestione ambientale applicato
Nel 2007 ha ottenuto l’Autorizzazione Integrata Ambientale
• approccio integrato alle problematiche ambientali connesse alle attività industriali e produttive
Dal 2009 Ferrari autoproduce più dell’80% del proprio fabbisogno elettrico
• con l’impianto fotovoltaico e la centrale di trigenerazione si sono ridotte le emissioni di CO2 del 35%
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Trigenerazione
Con il termine Trigenerazione si intende una particolare forma di cogenerazione che
implica la produzione contemporanea di tre forme di energia partendo da un unico
combustibile: energia elettrica, termica sottoforma di calore ed energia termica
sottoforma di freddo (CHCP = Cogeneration of Heat, Cooling and Power)
La trasformazione dell’energia termica in energia frigorifera è resa possibile
dall’impiego del ciclo frigorifero ad assorbimento il cui funzionamento si basa su
trasformazioni di stato del fluido refrigerante in combinazione con la sostanza
utilizzata quale assorbente come il bromuro di litio.
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Vantaggi
I principali benefici della trigenerazione sono:
▫ un risparmio economico conseguente al minor consumo di combustibile rispetto
quanto impiegato nella tradizionale produzione di energia;
▫ una riduzione dell'impatto ambientale, conseguente sia alla riduzione delle
emissioni sia al minor rilascio di calore residuo nell'ambiente;
▫ minori perdite di trasmissione e distribuzione per il sistema elettrico nazionale,
conseguenti all'autoconsumo dell'energia prodotta;
▫ la sostituzione di modalità di fornitura del calore meno efficienti e più inquinanti;
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Le motivazioni della scelta
L’evoluzione urbanistica industriale degli ultimi 10 anni ha comportato un aumento
esponenziale dei consumi energetici
La diffusione del condizionamento per esigenze produttive e di comfort in tutti i
reparti industriali ha conseguito una rilevante necessità di energia frigorifera
La scelta della trigenerazione si inquadra come una azione strategica per contenere i
costi della componente energia e contemporaneamente ridurre l’impatto ambientale
L’impianto produce energia elettrica per il processo industriale e mette a disposizione
acqua surriscaldata contribuendo in modo significativo al riscaldamento invernale,
nonché acqua refrigerata per il ciclo produttivo della Verniciatura, Meccanica e
Galleria del Vento.
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Step di progettazione
Definizione del Processo:
▫ Profili Orari dei consumi di Stabilimento per l’Energia Elettrica, l’Energia Termica
e l’Energia Frigorifera,
▫ Definizione dello schema di processo e delle soluzioni impiantistiche per
ottimizzare l’efficienza e la flessibilità,
▫ Scelta delle tipologie delle principali macchine da installare (motori, caldaie a
recupero …),
▫ Definizione ed ottimizzazione degli assetti di funzionamento dell’impianto
Definizione del layout dell’Impianto e delle dimensioni del fabbricato
Progettazione civile / architettonica del fabbricato
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Dati di partenza
Fabbisogni energetici primari dello stabilimento principale a Maranello
▫ Fabbisogno elettrico: 100.000 MWh– Potenza MAX: 22 MW– Consegna AT (132 kV)– Esercizio con 2 TRAFO da 16 MVA
▫ Fabbisogno termico: 50.000 MWht– Centrale termica per la produzione di acqua
surriscaldata 135 °C a servizio dello Stabilimento e del ciclo produttivo della Verniciatura
▫ Fabbisogno frigorifero: 10.860 MWhf– Potenza MAX: 9 MWf– Gruppi frigo raffreddati ad acqua a servizio della
Verniciatura, Meccanica e Galleria del Vento
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Scelte tecniche di progetto
Produzione di energia elettrica
- 2 motori endotermici a gas da 8,55 MW
- 2 alternatori da 6,3 kV
- 2 trafo elevatori 6,3/15 kV da 12 MVA
Produzione di acqua surriscaldata 150°C
- 2 caldaie a recupero da 3,5 MWt
- l’energia termica prodotta è trasmessa, per
mezzo di scambiatori di disaccoppiamento
alla Centrale Termica
Produzione di acqua reffrigerata 5°C
- 2 frigo ad assorbimento da 2,5 MWf
- l’energia frigorifera prodotta è trasmessa, per
mezzo di scambiatori di disaccoppiamento
alle utenze
9Tecnologie e Infrastrutture
Caratteristiche tecniche
Potenzialità termica complessiva dei 2 motori a gas: ………………..38 MWt
▫ intesa come potenzialità termica equivalente di gas naturale consumato dall’impianto
Potenza elettrica generata: ………………………………………………….…..17,1 Mwe
▫ intendendo come potenza elettrica quella fornita ai morsetti dell’alternatore
Potenza termica massima generata come acqua surriscaldata: …..7 MWt
▫ intesa come potenza termica massima di produzione di acqua surriscaldata a 150°C per
uso tecnologico ed ambientale da parte dello Stabilimento
Potenza termica massima generata come acqua refrigerata: ………5 MWt
▫ intesa come potenza termica massima di produzione di acqua refrigerata a 7°C per
uso ambientale e tecnologico da parte dello Stabilimento
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Schema di flusso
MOTORE
RECUPEROTERMICO
Gas diScarico
FluidiCaldi
GRUPPOFRIGORIFERO
UTENZEFRIGORIFERE
UTENZETERMICHE
UTENZEELETTRICHE
Energia Elettrica
Energia Termica
Energia Frigorifera
Gas Naturale
Perdite
17,1 MW
7 MW
5 MW
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Prestazioni dell’impianto
Prestazioni Motori :
▫ Rendimento Elettrico : 44,1%
Prestazioni Impianto di Trigenerazione :
▫ Rendimento Complessivo (elettrico + termico) : 73,5%
▫ Calcolo IRE (Indice di Risparmio di Energia) e LT (Limite Termico)CALCOLO IRE & LTEc = 239.705.425 kWh/annoEe = 105.659.781 kWh/annoEt Civ = 70.452.200 kWh/annoEt Civ cor (*) = 56.361.760 kWh/annoπes = 0,4π ts,civ = 0,8Ee imm = 100.376.792 kWh/annoEe autoc = 5.282.989 kWh/annop imm = 0,972p autoc = 0,957p = 0,971IRE = 0,300 >0,100LT = 0,348 >0,150(*) Fattore di correz Et = 0,8
Il comma 2.2 - art.2 - della Delibera AEEGn.42/2002 afferma che l’indice IRE non deve essere inferiore al 10%, mentre il Limite Termico (LT) non deve essere inferiore al 15%.
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 122007 2008 2009
Le tappe del progetto
15/02/2007 gara d’appalto
31/07/2007 lettera d’intento per assegnazione appalto
29/02/2008 contratto quadro
01/05/2008 presentazione enti amministrativi dell’autorizzazioni
14/07/2008 inizio attività di cantiere
15/10/2008 rilascio dell’autorizzazione edile
17/02/2009 rilascio dell’autorizzazione ambientale
28/05/2009 rilascio dell’autorizzazione fiscale
01/06/2009 avviamento dell’impianto
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2012 – Collegamento elettrico della Gestione Sportiva
Polo Vettori EnergeticiGestione Sportiva
Impianto di TrigenerazioneE Sottostazione ElettricaAlta TensioneGestione Industriale
Due stabilimenti ed ununico comprensorio industrialecollegati elettricamente persfruttare tutta l’energia elettricadella trigenerazione
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Bilancio Energetico
UdM 2008 2009 2010 2011 2012Principali centri di consumo FerrariStabilimento Produttivo, Via Abetone (GWh) 105,1 93,1 102,4 107,7 110,2Stabilimento Gestione Sportiva + Pista di Fiorano (GWh) 8,7 9,8 9,8 11,0 13,0Stabilimento Scalietti, Via Emilia Est (GWh) 2,9 2,6 2,7 3,2 3,0Consumo totale (GWh) 116,8 105,5 114,8 121,9 126,2
UdM 2008 2009 2010 2011 2012Principali centri di consumo FerrariStabilimento Produttivo, Via Abetone Smc 11.829.659 10.255.213 11.969.409 11.723.615 12.444.441Stabilimento Gestione Sportiva + Pista di Fiorano Smc 415.600 393.498 401.686 392.371 404.698Stabilimento Scalietti, Via Emilia Est Smc 461.064 408.172 532.375 411.538 470.262Consumo totale Smc 12.706.323 11.056.883 12.903.470 12.527.524 13.319.401
UdM 2008 2009 2010 2011 2012Emissioni di CO2 (tonCO2) 107.658 78.014 64.378 65.589 63.591
Stabilimento Produttivo, Via Abetone: -36%Totale Ferrari: -40%