ASPETTI GENERALI DELLA COGENERAZIONE

Nel Piano Energetico Nazionale viene dato particolare rilievo all’obiettivo del risparmio energetico inteso come fonte virtuale per contenere la forte dipendenza energetica dall’estero e per contribuire alla riduzione dell’impatto ambientale. In quest’ottica si persegue un ampio insieme di interventi volti ad aumentare l’efficienza dei processi e delle tecnologie di trasformazione delle varie fonti primarie in energie utilizzabili, principalmente elettrica e termica. Una tra le più efficaci soluzioni di risparmio energetico è rappresentata dalla "Cogenerazione  o processo ad "Energia Totale  che utilizzando la stessa fonte primaria consente di ottenere contemporaneamente energia elettrica e termica.

Tra i vari processi di conversione di energia primaria in energia elettrica, sicuramente quello più antico consiste nel bruciare il combustibile, producendo calore che viene convertito in lavoro meccanico, quindi in energia elettrica.

Se nella prima conversione si può intervenire conseguendo elevati rapporti di efficienza, nella seconda si urta contro il Secondo principio della Termodinamica che afferma l’impossibilità di convertire integralmente il calore in lavoro meccanico e la necessità di dissipare una certa quantità di calore all’esterno.
L’idea vincente sta nel raccogliere questa energia di risulta dal processo termodinamico prima che si degradi alla temperatura ambiente, quando ancora essa ha un certo valore termodinamico. Si consegue in tal modo un rendimento energetico molto più elevato di quello dei processi tradizionali dedicati alla produzione separata dei due vettori energetici, come nel caso della generazione convenzionale di energia elettrica.
A parità di energia elettrica e termica resa in forma utile, la cogenerazione consente una riduzione del fabbisogno di fonti fossili e ,proporzionalmente, delle emissioni inquinanti generate nei processi di combustione, compresa la CO2 che è considerata una dei maggiori responsabili dell’effetto serra. In linea di principio, la cogenerazione si realizza ponendo a valle del sistema di trasformazione del calore in elettricità un secondo sistema atto a recuperare il calore non trasformato e a renderlo disponibile ad una utenza capace di sfruttarlo al suo relativamente basso livello termodinamico.

L’idea di cogenerazione è insita nello stesso Secondo principio della Termodinamica, in virtù del quale un generico ciclo termodinamico destinato a convertire calore in elettricità deve scaricare necessariamente una parte del calore introdotta nel ciclo. Essendo l’energia termica ampiamente richiesta in campo industriale e civile è possibile impiegare lo scarto come calore utile per i processi industriali e per il riscaldamento. In tal modo, a parità di servizi resi all’utenza si possono ridurre i consumi di energia primaria. Si osservi in fig. 1.1 il confronto tra la produzione di elettricità e calore tramite centrali termiche ed elettrIche indipendenti tra loro (metodo convenzionale) e tramite cogenerazione.


CONFIGURAZIONI D'IMPIANTO

Il processo di produzione combinata "in cascata  di elettricità ( o potenza meccanica) e calore può configurarsi secondo due schemi:

SCHEMA TOPPING
la produzione di elettricità ( o potenza meccanica) è effettuata con un ciclo termodinamico ad alta temperatura. Tutto o parte del calore scaricato dal ciclo a temperatura medio-bassa alimenta l’utenza termica.

SCHEMA BOTTOMING
il ciclo termodinamico per la produzione di elettricità ( o di lavoro meccanico) è alimentato con calore scaricato, a temperatura medio-bassa, da un processo che utilizza calore ad alta temperatura.

Nella maggioranza dei casi l’utenza richiede calore a temperatura medio-bassa, al di sotto dei 150-200 °C; di qui la netta prevalenza degli schemi TOPPING, che coprono la quasi totalità delle applicazioni cogenerative.
Gli shemi BOTTOMING possono trovare applicazione in alcuni settori industriali (industria metallurgica) dove il processo produttivo richiede calore a temperature molto elevate.
Il ciclo termodinamico Topping è alimentato da un combustibile fossile ed il motore primo è ascrivibile ad una delle seguenti tecnologie:

MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA:
  •      MOTORI ALTERNATIVI OTTO O DIESEL;
  •         TURBINE A GAS;
  •         CICLI COMBINATI.

MOTORI A COMBUSTIONE ESTERNA:
  •         CICLO A VAPORE A CONTROPRESSIONE;
  •         CICLO A VAPORE A CONDENSAZIONE E SPILLAMENTO.



COMUNICAZIONI AI SENSI DELL'ART. 22 LEGGE 09/1991
RIGUARDANTI
L'IMPIANTO DI COGENERAZIONE
PER POTER EFFETTUARE UN IMPIANTO DI COGENERAZIONE, BISOGNA INVIARE LE SEGUENTI COMUNICAZIONI, AI SENSI DELL'ART. 22 LEGGE 09/1991, AGLI ENTI SOTTOINDICATI.
LE COMUNICAZIONI DIFFERISCONO LEGGERMENTE A SECONDA DEL PAGAMENTO DELLIMPOSTA SULLA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA, CHE PUO ESSERE A MISURA (obbligatorio per gli impianti > a 100 kWe), OPPURE FORFETARIA CON CANONE DI ABBONAMENTO ANNUALE (solo per impianti < a 100 kWe).
LA STESSA PROCEDURA VALE PER OTTENERE LA DEFISCALIZZAZIONE DEL GAS DESTINATO ALLA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA.
A) Richiesta di pagamento delle imposte a misura
A: Ministero dell'Industria, del Commercio e dell'Artigianato - Roma
ENEL S.p.A. - Direzione della Distribuzione - Roma
ENEL Direzione Distribuzione della Regione

U.T.F. di competenza
1) Comunicazione di intendimento di realizzare un impianto di cogenerazione per la produzione di energia termica ed elettrica.
2) Verifica dellindice energetico IEN (solo al Ministero dellIndustria, Commercio e Artigianato)
A: U.T.F. di competenza
3) Istanza di Officina Elettrica
4) Rilascio del registro fiscale per la lettura dei contatori di misura di produzione di energia
elettrica.
5) Esenzione dall'imposta di consumo, come previsto dal D.L. 15/06/1990 n. 261 - convertito in Legge 12/1 1/1 990 n. 331 Art. 6 comma 3.
6) Denuncia di Officina Elettrica (su modulo Ministero delle Finanze) con allegati
· PLANIMETRIA DELL'INSTALLAZIONE E DELL'OFFICINA DI PRODUZIONE ENERGIA ELETTRICA
· SCHEMA UNIFILARE Dl ALLACCIAMENTO ALLA RETE B.T.
· SCHEMA FUNZIONALE Dl PROCESSO E FLUSSI ENERGETICI
B) Richiesta di utilizzo della procedura semplificata che utilizza il
sistema forfetario
A: Ministero dell'Industria, del Commercio e dell'Artigianato - Roma
ENEL S.p.A. - Direzione della Distribuzione - Roma

ENEL Direzione Distribuzione della Regione
U.T.F. di competenza
1) Comunicazione di intendimento di realizzare un impianto di cogenerazione per la produzione di energia termica ed elettrica.
2) Verifica dellindice energetico IEN (solo al Ministero dellIndustria, Commercio e Artigianato)

A: U.T.F. di competenza
3) Istanza di Officina Elettrica
4) Richiesta di utilizzo della procedura semplificata come prescritto dall'art. 55, comma 7, del T.U. delle accise
5) Esenzione dall'imposta di consumo, come previsto dal D.L. 15/06/1990 n. 261 - convertito in Legge 12/11/1990 n. 331 Art. 6 comma 3 (senza contatori fiscali)
6) Denuncia di Officina Elettrica (su modulo Ministero delle Finanze) con allegati
· PLANIMETRIA DELL'INSTALLAZIONE E DELL'OFFICINA DI PRODUZIONE ENERGIA ELETTRICA
· SCHEMA UNIFILARE Dl ALLACCIAMENTO ALLA RETE B.T.
· SCHEMA FUN2IONALE Dl PROCESSO E FLUSSI ENERGETICI
cogenerazione