Impianti di cogenerazione: costi di installazione e vantaggi

L’installazione di un impianto di cogenerazione ha un costo variabile, dipendente da diversi fattori

1. Dimensioni dell’impianto: Gli impianti di cogenerazione possono variare notevolmente in dimensioni, da piccoli impianti residenziali a grandi impianti industriali. Naturalmente, maggiore è la dimensione dell’impianto, maggiore sarà il costo.
2. Tecnologia utilizzata: Esistono diverse tecnologie per la cogenerazione, come motori a combustione interna, turbine a gas, turbine a vapore e celle a combustibile. Ogni tecnologia ha costi diversi in termini di installazione, manutenzione e operatività.
3. Componenti aggiuntivi: Ad esempio, sistemi di trattamento dei gas di scarico, dispositivi di controllo e monitoraggio, sistemi di raffreddamento, ecc. possono aggiungere costi all’installazione.
4. Preparazione del sito: Il sito su cui verrà installato l’impianto potrebbe richiedere lavori preparatori, come opere di fondazione, cablaggio elettrico e connessioni di gas, che possono influenzare il costo totale.

Per avere un’idea dei costi, al 2021, in Europa, per un piccolo impianto residenziale, si poteva partire da alcune decine di migliaia di euro. Per impianti industriali di grandi dimensioni, i costi possono raggiungere o superare il milione di euro. È sempre consigliato richiedere preventivi specifici da fornitori o aziende specializzate per avere un’idea precisa dei costi nel contesto locale e in base alle specifiche esigenze.

Vantaggi della cogenerazione

1. Efficienza energetica elevata: La cogenerazione produce sia energia elettrica che termica (come calore) utilizzando la stessa fonte di energia, raggiungendo in genere un’efficienza complessiva molto superiore rispetto alla produzione separata di elettricità e calore.
2. Risparmio sui costi energetici: Grazie alla maggiore efficienza, gli utenti possono risparmiare significativamente sui costi energetici.
3. Riduzione delle emissioni: Poiché la cogenerazione utilizza l’energia in modo più efficiente, si producono meno emissioni per unità di energia prodotta, contribuendo a ridurre l’impatto ambientale.
4. Autonomia energetica: Gli impianti di cogenerazione possono rendere aziende o abitazioni meno dipendenti dalla rete elettrica, offrendo una fonte di energia stabile e affidabile.
5. Riduzione dei trasporti e delle perdite di trasmissione: Produzione di energia vicino al punto di utilizzo può ridurre le perdite associate al trasporto e alla trasmissione di energia.
6. Flessibilità: La cogenerazione può essere utilizzata con una varietà di fonti di energia, compresi i combustibili fossili, la biomassa e il gas.

Sebbene l’investimento iniziale possa essere elevato, gli impianti di cogenerazione offrono notevoli benefici in termini di efficienza, risparmio e sostenibilità.

Che cos’è e come funziona un impianto di cogenerazione 

Un impianto di cogenerazione, noto anche come produzione combinata di calore ed energia (CHP, dall’inglese “Combined Heat and Power”), è un sistema progettato per produrre contemporaneamente sia energia elettrica sia energia termica utilizzando un’unica fonte di combustibile. Questi impianti sono altamente efficienti perché sfruttano l’energia che altrimenti verrebbe sprecata.

Principio di funzionamento

Il cuore di un impianto di cogenerazione è un generatore, solitamente un motore a combustione interna o una turbina, che produce energia elettrica bruciando un combustibile come il gas naturale, il diesel, la biomassa, ecc. Durante questo processo di combustione, viene generata anche una grande quantità di calore. Invece di disperdere questo calore nell’ambiente, come avviene nei tradizionali impianti di produzione di energia, la cogenerazione lo recupera e lo utilizza per riscaldare acqua o altri fluidi.

Componenti chiave

1. Generatore: Può essere un motore a combustione interna, una turbina a gas o una turbina a vapore. Il generatore trasforma l’energia del combustibile in energia meccanica, che viene poi convertita in energia elettrica.
2. Scambiatore di calore: Questo dispositivo recupera il calore residuo dal generatore e lo trasferisce a un fluido, solitamente acqua, trasformandolo in vapore o acqua calda.
3. Sistema di raffreddamento: Può essere necessario per raffreddare ulteriormente il liquido dopo che è stato scaldato. Questo può includere torri di raffreddamento o scambiatori di calore supplementari.
4. Sistema di controllo: Un sistema computerizzato che monitora e regola l’operatività dell’impianto per garantire che funzioni in modo efficiente e sicuro.

Processo di funzionamento

1. Combustione: Il combustibile viene bruciato nel generatore per produrre energia meccanica. Durante la combustione, viene rilasciato calore.
2. Produzione di energia elettrica: L’energia meccanica prodotta dalla combustione viene convertita in energia elettrica attraverso un alternatore.
3. Recupero del calore: Il calore prodotto durante la combustione, anziché essere disperso, viene catturato attraverso uno o più scambiatori di calore. L’acqua o un altro fluido circola attraverso questi scambiatori, assorbendo il calore e producendo vapore o acqua calda.
4. Utilizzo del calore: Il vapore o l’acqua calda prodotti possono essere utilizzati in una varietà di applicazioni, dall’acqua calda sanitaria al riscaldamento degli edifici, al supporto dei processi industriali.

Vantaggi della cogenerazione

• Efficienza: Gli impianti di cogenerazione possono raggiungere efficienze totali superiori all’80%, a confronto con le centrali elettriche tradizionali che spesso hanno efficienze tra il 35% e il 50%.
• Riduzione delle emissioni: Poiché bruciano meno combustibile per produrre la stessa quantità di energia, gli impianti di cogenerazione emettono meno CO2 e altri inquinanti rispetto ai sistemi tradizionali.
• Affidabilità: Molti impianti di cogenerazione sono progettati per funzionare indipendentemente dalla rete elettrica, fornendo una fonte affidabile di energia anche in caso di blackout.
• Flessibilità: La cogenerazione può essere utilizzata con una varietà di fonti di energia, compresi i combustibili fossili, la biomassa e il gas.

La cogenerazione rappresenta un passo avanti nella produzione di energia. Offre un modo per produrre energia in modo più efficiente e sostenibile, riducendo al contempo le emissioni e i costi. Sebbene possa richiedere investimenti iniziali più elevati rispetto ai sistemi tradizionali, i benefici a lungo termine in termini di risparmio energetico e sostenibilità ambientale possono essere significativi.