I. Elementi di base per valutare l`investimento – Potenza

Transcript

Piccolo è bello?
Analisi tecnico-economica di
impianti di piccola taglia
funzionanti con
effluenti di allevamento
Marco Mezzadri
Bastia Umbra (PG) ‐ 09 Ottobre 2013
Premessa
www.aiel.cia.it
Marco Mezzadri ‐ AIEL
Premessa
SOMMARIO
I.
Elementi
di
l’investimento
base
per
valutare
II. Caso studio 100 kWe in un allevamento di
vacche da latte
III. Conclusioni
I.
Elementi di base per valutare l’investimento
Elementi di base per valutare l’investimento 1. Il sistema di incentivazione ‐ Un quadro sintetico
2. Potenza installabile (kWe) ‐ Quantità degli EA ; “Qualità” degli EA (BMP)
3. Pre‐trattamenti ‐ La loro funzione: necessari o eventuali?
4. Stoccaggio del digestato ‐ La direttiva nitrati per un “dimensionamento de minimis”
5. Utilizzazione agronomica del digestato ‐
Spandimento o valorizzazione?
I.
Elementi di base per valutare l’investimento – Il sistema di incentivazione
[Mezzadri ‐ AIEL, l’Informatore Agrario 2013 in corso di stampa] Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
[Mezzadri ‐ AIEL, l’Informatore Agrario 2013 in corso di stampa] Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
Cosa ricordare in sintesi
a)
Utilizzo di sottoprodotti, quali ad esempio EA, esclusivo (100%) o prevalente (>70% in massa, NON in energia): tariffa incentivante più alta
b)
“Piccoli” impianti (100÷300 kWe) godono di tariffe maggiori e <100 kWe non sono obbligati all’iscrizione al “Registro”, <200 kWe “fuori Registro” se “[…] realizzati con procedure ad evidenza pubblica da Amministrazioni pubbliche”
(art. 4, comma 3, lettera h), DM 6 luglio 2012) (v. “Biogas 100” su www.aiel.cia.it)
c)
Meglio non considerare il “Bonus N”: problemi interpretativi e procedurali e 100÷300 kWe sono una dimensione troppo ridotta per trattamenti sull’azoto (a meno che questo non sia IL problema della specifica azienda/consorzio di aziende) (v. “Bonus Biogas” su www.aiel.cia.it) Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
d)
Meglio non considerare il “Bonus CAR”: 100÷300 kWe sono una dimensione troppo ridotta per utilizzo di energia termica come “calore utile” (v. “Bonus Biogas” su www.aiel.cia.it, “Energia Rinnovabile”, Supplemento al n. 22/2013 de l’Informatore Agrario)
e)
No “bonus riduzione GHG”, no “bonus biomasse da filiera” no “bonus emissioni in atmosfera” come da allegato 5 (validi solo per biomasse, i.e. impianti di combustione con produzione combinata di EE / gassificazione)
f)
Tariffe decrescenti 2013 → 2014 → 2015
I.
Elementi di base per valutare l’investimento – Potenza installabile
Quantità di EA disponibili
a) Stima sulla base del DM 7 aprile 2006
b) Per i suini, allevamento più “industriale”, dati più standardizzati
c) Per i bovini (soprattutto vacche da latte) allevamenti meno”industriali” → problema di stima → “bilancio di massa semplificato” (conoscendo le quantità di paglia utilizzate):
EA prodotti [t/a] = PV [t/d] * 7,5% *365 [d/a] + massa paglia utilizzata [t/a]
Successiva ripartizione tra letame e liquame sulla base della tipologia di EA dichiarata dall’allevatore :

Solo letame
→ letame = 100% EA prodotti [t/a]
Solo liquame
→ liquame =100% EA prodotti [t/a]
Letame + liquame
→ letame = 5/6 + liquame = 1/6 EA prodotti [t/a] Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
DM 7 aprile 2006
Tabella relativa a:
¾
Categoria animale (specie, stadio fisiologico)
¾
Tipologia di stabulazione
¾
Peso Vivo medio per capo (PV)
¾
Quantità di EA prodotta per PV per anno in relazione alla tipologia di stabulazione (liquame e/o letame)
¾
Quantità di paglia utilizzata
I.
Un esempio per i bovini: impianto consortile in zone montane
(N° 16 allevamenti: n° 15 vacche da latte, n° 1 bovini da carne)
¾
¾
In base al DM 7 aprile 2006:

4.571 t/a di liquame

7.953 t/a di letame
In base al “bilancio di massa semplificato” e ai dati relativi al consumo di paglia (calcolati e comunicati dagli allevatori):

1.355 t/a di liquame

10.766 t/a di letame
Diminuzione del liquame rispetto ai dati ex DM 7 aprile 2006: ‐57,7%
Aumento del letame rispetto ai dati ex DM 7 aprile 2006:
+35,4%
I.
“Qualità” degli EA (BMP)
Elevata variabilità del potenziale metanigeno (BMP) degli effluenti di allevamento (EA)
a) Tra specie zootecniche (tra Az. Agr.): es. vacche da latte/bovini da carne
b) Tra tipologie stabulative (tra Az. Agr. e nell’Az. Agr.)
c) Tra fasi fisiologiche della stessa specie (tra Az. Agr. e nell’Az. Agr.)
d) Variabilità stagionale (nell’Az. Agr.)
e) Variabilità legata al cambiamento di pratiche gestionali (tra Az. Agr. e nell’Az. Agr.)

Sesso animali avviati al ristallo (bovini da carne) Gestione della lettiera (tipo di materiale, quantità di materiale, modalità e lunghezza trinciatura, frequenza e modalità di rimozione, durata e modalità di stoccaggio, ecc. )
Quantità di acqua di lavaggio
…ecc.
I.
ST
Ceneri
TQ
H2 O
SV
Frazione non degradabile
Frazione degradabile
%CH4
I.
ST
Liquame bovino
10%
TQ
90%
H2 O
SV
380
80%
20%
Ceneri
Nm3/t SV
55%
CH4
I.
Letame bovino
25%
ST
TQ
75%
H2 O
450
85%
SV
15%
Nm3/t SV
55%
CH4
Ceneri
I.
4,4%
Liquame suino
ST
TQ
95,6%
H2 O
70%
SV
30%
Ceneri
500
Nm3/t SV
63%
CH4
I.
Paglia di frumento
TQ
390
87%
ST
87%
SV
13%
H2 O
13%
Ceneri
Nm3/t SV
53%
CH4
I.
ST
Categoria di EA
[% TQ]
Liquame bovino
Letame bovino “fresco”
Liquame suini
Pollina di galline ovaiole “fresca”
Lettiera avicoli da carne
10
25
4,4
40
60
SV
Biogas
CH4
[% ST]
[Nm3/tSV]
[%]
80
85
70
75
68
380
450
500
500
350
55
55
63
55
65
[Nm3
CH4/tTQ]
16,7
52,6
9,7
82,5
92,8
[Nm3
CH4/tST]
167
210
221
206
155
[Nm3
CH4/tSV]
Fonte
209
Elaborazioni AIEL da KTBL, 2012
248
315
Elaborazioni AIEL da Fabbri, Soldano, 2009
275
228
Elaborazioni AIEL da
Navarotto, 2011
I.
Categoria ST
SV
Biogas
di SPr da [% TQ] [% ST] [Nm3/tSV]
BVD
Stocchi di mais
Paglia di frumento
86
87
72
87
500
390
CH4
[%] 52
53
[Nm3
CH4/tTQ]
161
156
[Nm3
[Nm3
CH4/tST] CH4/tSV]
187
180
Fonte
260
Elaborazioni AIEL da Reale et al., 2009 e KTBL, 2012
207
Elaborazioni AIEL da Reale et al., 2009 e KTBL, 2012
I.
Valutare dell’investimento necessario (ricavi, costi di investimento e costi operativi)
⇓
Determinare la potenza installabile
⇓
Stimare in maniera più corretta IL BMP delle matrici organiche a disposizione
⇓
Effettuare la quantificazione SPERIMENTALE del potenziale metanigeno (BMP) di una biomassa Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
Si inseriscono nella bottiglia test: A. Il materiale organico (EA pesati)
B. Abbondante inoculo anaerobico (adatto al caso) [Bolzonella D., Università di Verona, 2013] Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
Si misura nel tempo la produzione di biogas, riferendola al campione di matrici organiche analizzate e confrontandola con la produzione del biogas del solo inoculo anaerobico Quantità di biogas ottenibile
0,45
0,4
SGP, m3/kgVS
0,35
Velocità di conversione
0,3
0,25
0,2
[Bolzonella D., Università di Verona, 2013] 0,15
0,1
0,05
0
0
10
20
30
40
I.
Si misura nel tempo la produzione di biogas, riferendola al campione di matrici organiche analizzate e confrontandola con la produzione del biogas del solo inoculo anaerobico 0,45
0,4
Raggiungimento del 90% del potenziale in biogas in 20 giorni (tempo minimo di permanenza in reattore) SGP, m3/kgVS
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
[Bolzonella D., Università di Verona, 2013] 0
0
10
20
30
40
I.
Si hanno a disposizione svariati metodi analitici per la determinazione del potenziale TEORICO in biogas di una matrice organica (EA: letame, liquame, pollina di ovaiole, lettiera di avicoli, ecc.) Si ha a disposizione un’unica metodologia per la definizione SPERIMENTALE del potenziale in biogas di una matrice organica e le informazioni da essa ottenute sono immediatamente «trasferibili»
all’analisi del processo anaerobico [Bolzonella D., Università di Verona, 2013] Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
Quantità di EA disponibili & “Qualità” degli EA (BMP)
[Elaborazione AIEL 2012 su: DM 7 aprile 2006
e Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaf, 2012] Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
I.
I.
I.
a)
Gli EA sono un materiale “complicato”: estrema variabilità quantitative e qualitativa tra aziende e estrema variabilità qualitativa all’interno della stessa azienda
b)
Importanza di analisi quantitative e qualitative degli EA: sia in fase preliminare (dimensionamento impianto), sia in fase gestionale (ottimizzazione funzionamento impianto, corretta gestione dell’eventuale consorzio)
c)
Solo se mancano le analisi quantitative (quantità di paglia, n°/a carri spandiletame o botti spandiliquame, volumetria vasche, superfici platee concimaie) → DM 7 aprile 2006
Solo se mancano le analisi qualitative (ST, SV, SGP, % CH4, BMP, N‐tot Kjeldahl, N‐NH4+) → dati bibliografici “consolidati”
d)
I.
e)
Il contenuto in ST è il primo parametro fondamentale, ma non l’unico, a determinare la quantità di CH4 (→ energia elettrica → €) producibile: paglia > letame > liquame f)
Nel caso di EA palabili (letame): ripensare alla gestione della lettiera come materiale “alimentare”: l’impianto di biogas deve essere considerato come una vacca, la gestione ottimale della lettiera (paglia) centrale per allevamento e impianto di biogas g)
Nel caso di EA pompabili (liquame): valutare la possibilità/opportunità di una separazione S/L preliminare per poi sottoporre la fase S alla digestione anaerobica h)
Eventuale ricorso a materiali energetici “di emergenza”: paglia, stocchi, sottoprodotti industrie molitorie (vedere esperienze di altri impianti in particolare se funzionanti al 100% con EA)
I.
Elementi di base per valutare l’investimento – Pre‐trattamenti
Pre‐trattamenti ‐ Finalità
a) Ridurre i costi di trasporto, aumentando la “densità energetica”
delle matrici organiche avviate a digestione anaerobica
b) Omogeneizzare “fisicamente” il carico alimentare del digestore, per ridurre i rischi di stratificazione, fare minor ricorso a sistemi di miscelazione nel digestore (minori autoconsumi, sebbene il DM 6 luglio 20912 gli abbia fissati “forfettariamente” pari all’11%) c) Rendere disponibili ai batteri frazioni altrimenti non degradabili (particolarmente utile se il dimensionamento preveda ridotti tempi di ritenzione, RT)
I.
Pre‐trattamenti – Finalità
Ridurre i costi di trasporto
[Mezzadri ‐ AIEL, l’Informatore Agrario 2013 in corso di stampa] Bastia Umbra (PG) ‐ 09 Ottobre 2013
I.
Liquame bovino:
(8 – 0) [€/tTQ]/ 0,25 [€/km*tTQ] ≈ 32 km
Letame bovino:
(25 – 0) [€/tTQ]/ 0,175 [€/km*tTQ] ≈ 140 km
Liquame suino:
(4,5 – 0) [€/tTQ]/ 0,25 [€/km*tTQ] ≈ 18 km
Pollina ovaiole:
(39 – 0) [€/tTQ]/ 0,175 [€/km*tTQ] ≈ 220 km
Lettiera broilers:
(44 – 0) [€/tTQ]/ 0,175 [€/km*tTQ] ≈ 250 km
I.
¾ Studi Danesi/Paesi Mare del Nord
• Frandsen, T.Q., Rodhe, L., Baky, A., Edström, M., Sipilä, I.K., Petersen, S.L., Tybirk, K. (2011). Best Available Technologies for pig Manure Biogas Plants in the Baltic Sea Region. Published by Baltic Sea 2020, Stockholm. 159 pp
• Hamelin, L., Wesnæs, M., Wenzel, H., & Petersen, B. M. (2010). Life Cycle Assessment of Biogas from Separated Slurry. Danish Ministry of the Environment/Danish Environmental Protection Agency. (miljøprojekt; No. 1329).
¾ Studi Olandesi
• De Vries, J.W., Groenestein, C.M., De Boer, I.J.M. (2012). Environmental consequences of processing manure to produce mineral fertilizer and bio‐energy. Journal of Environmental Management, 102, pp. 173‐183
¾ Studi Canadesi
Meunier, N., Chartier, M., Mercier, G., and Blais, J. (2009). Solid/Liquid Separation of Pig Manure by Biological Flotation: Pilot‐Scale Study. J. Environ. Eng., 135(9), pp. 869–875.
I.
Elementi di base per valutare l’investimento – Stoccaggio del digestato
Stoccaggio del digestato
Valutazione dei costi per lo stoccaggio in un impianto di DA
a. Le offerte delle ditte di impianti “trascurano” molto spesso questa voce, considerando lo stoccaggio già “a norma” (es. per un impianto da 100 kWe a letame e liquame bovino: ∼60.000÷80.000 € in più)
b. Digestato come concime chimico ammoniacale: a seconda dell’ordinamento colturale vi può essere l’esigenza agronomica di utilizzarlo solo 3÷5 mesi/a (capacità di stoccaggio da 6 a 8÷9 mesi: extra‐costi di investimento compensati almeno parzialmente da mancati costi operativi in fertilizzanti chimici, potendo sostituire parzialmente l’urea)
c.
Eventuale copertura della vasca di stoccaggio (richiesta ora solo per il “bonus azoto”
I.
Elementi di base per valutare l’investimento – Stoccaggio del digestato
Stoccaggio del digestato
Valutazione dei costi per lo stoccaggio in un impianto di DA
[AIEL modificato da Stenglein et. al. 2011] Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
Elementi di base per valutare l’investimento – Utilizzazione agronomica del digestato
Utilizzazione agronomica del digestato
Valutazione dei costi per l’utilizzazione agronomica del digestato
a. Da letami eventualmente prodotti (EA palabili) a “liquami”
(digestato pompabile, ST ≈10%)
b. Può essere necessario l’acquisto di un carro botte
c. Occorre valutare i costi di trasporto del digestato
[Balsari, 2010] Marco Mezzadri ‐ AIEL
I.
Elementi di base per valutare l’investimento – Utilizzazione agronomica del digestato
Utilizzazione agronomica del digestato
Valutazione dei costi per l’utilizzazione agronomica del digestato

Utilizzato come fertilizzante in terreni coltivati dalla medesima azienda agricola (costi operativi: (+) costo di trasporto, (‐) mancato costo in fertilizzanti chimici, potendo sostituire parzialmente l’urea);

Utilizzato in terreni in affitto o in comodato d’uso da parte della medesima azienda agricola (costi operativi: (+) costo di trasporto, (+) costo di affitto terreni, (‐) mancato costo in fertilizzanti chimici, potendo sostituire parzialmente l’urea);

Ceduto a terzi perché venga utilizzato nei loro terreni agricoli (costi operativi: (+) costo di trasporto)
SOMMARIO
I.
Elementi
di
l’investimento
base
per
valutare
vacche da latte
III. Conclusioni
II. Caso studio 100 kWe in un allevamento di vacche da latte
Caso studio 100 kWe in un allevamento di vacche da latte
1. Potenziale metanigeno e potenza installabile (kWe)
2. Caratteristiche del digestato
3. Calcolo della produzione di energia elettrica
4. Analisi dei costi e dei ricavi (scenario 2013) / (scenario 2014)
5. Calcolo del finanziamento (scenario 2013) / (scenario 2014) 6.
Cash flow, cash flow attualizzato, VAN, TIR e pay back time (scenario 2013) / (scenario 2014) Marco Mezzadri ‐ AIEL
II. Caso studio 100 kWe in un allevamento di vacche da latte – BMP e kWe
Potenziale metanigeno (BMP)
DM 7 aprile 2006 + Database tedesco (KTBL)
Tipo di capi allevati
Bovini carne (Vitelli in
svezzamento, 3÷6 mesi)
Bovini carne (all’ingrasso,
6÷20 mesi)
Bovini latte (vacche in
lattazione)
Bovini latte (rimonta
vacche da latte)
Totale
Numero
di capi
p.v.
medio
[kg]
75
100
Box su lettiera
150
350
110
115
Tipologie
stabulative
Quantità annuale
disponibile
[m3/a]
Letame Liquame
328
30
Stabulazione libera su
fessurato
−−
1.365
600
lettiera permanente
2.970
964
300
Stabulazione libera con
paglia totale
1.056
138
4.354
2.497
DM 7 aprile 2006 + Database tedesco (KTBL)
Matrici organiche
Letame bovino
(25% Solidi Totali, ST)
Liquame bovinoa
TOTALE [Σ]
Media ponderata [x]
CH4 nel Potenza
Quantità
ST
SV
BMP
biogas installabile
[t/a] [% del TQ] [% dei ST] [Nm3biogas/tSV]
[%]
[kWe]
3.483
25
85
450
55
81,3
2.497
10
80
380
55
14,4
100,1b
5.970
−
18,8
83,9
435,2
55
−
Registrazione effettuata dall’allevatore + Database tedesco (KTBL)
Tipo di capi allevati
Bovini carne (Vitelli in
svezzamento, 3÷6 mesi)
Bovini carne (all’ingrasso,
6÷20 mesi)
Bovini latte (vacche in
lattazione)
Bovini latte (rimonta
vacche da latte)
Totale
Numero
di capi
p.v.
medio
[kg]
75
100
Box su lettiera
150
350
110
115
Tipologie
stabulative
Quantità annuale
disponibile
[m3/a]
Letame Liquame
511
−−
fessurato
−−
1.500
600
lettiera permanente
4.370
−−
300
Stabulazione libera con
paglia totale
770
−−
5.651
1.500
Registrazione effettuata dall’allevatore + Database tedesco (KTBL)
Matrici organiche
Letame bovino
Liquame bovino a
TOTALE [Σ]
Media ponderata [x]
CH4 nel Potenza
Quantità
ST
SV
BMP
biogas installabile
[t/a] [% del TQ] [% dei ST] [Nm3biogas/tSV]
[%]
[kWe]
4.521
25
85
450
55
106,3
1.500
10
80
380
55
7,8
118,5b
6.021
−
21,3
84,4
442,2
55
−
DM 7 aprile 2006 e registrazione effettuata dall’allevatore: confronto
Substrato
organico
[t/a]
ST
OLRa
SV
[t/a]
[%]
[t/a]
[% su
ST]
RT
Vutile
[d]
[m3]
[kg SV
* m-3 *
d-1]
Stime basate su
DGR n. 2439
07.08. 2007 e
DM 7.04.2006
5.970
1.122
18,8
942
83,9
47
858
3
Dati registrati
dall’allevatore
6.021
1.282
21,3
1.082
84,4
54
987
3
DM 7 aprile 2006 e registrazione effettuata dall’allevatore: confronto
Biogas
grezzo
3
[Nm /a]
CH4
Energia lorda
[Nm3/a]
[kWh/a]
Potenza
elettrica
[kWe]
ηe
[%]
Perdite al Potenza
trasformatore termica
[%]
[kWt]
ηt
[%]
Potenza EE immessa Quantità
nominale in rete di calore
[kWe]
[kWhe/a]
[kWht/a]
Stime basate su
DGR n. 2439
408.667 224.767 2.240.924 a
07.08. 2007 e DM
7.04.2006
100
35,7
1
143
50,9
90
792.040 b 1.141.516
Dati registrati
dall’allevatore
118
36,2
1
164
50,1
107
938.241 c 1.313.522
477.921 262.856 2.620.678 a
a)
Importanza di avere dati quantitativi più precisi di produzione di letame e liquame per singolo allevamento
b)
Importanza di avere dati qualitativi più precisi di produzione di CH4 dalle matrici utilizzate (letame e liquame) per singolo allevamento
c)
Importanza di analisi quantitative e qualitative degli EA in fase gestionale (ottimizzazione funzionamento impianto, corretta gestione eventuale consorzio) d)
Possibilità di migliorare la gestione della lettiera aumentando il quantitativo di paglia utilizzato per capo → migliore gestione di stalla (benessere animale) → maggior quantitativo di letame prodotto → innalzamento del BMP complessivo
e)
Possibilità di migliorare la gestione della lettiera aumentando la frequenza di pulizia e allontanamento delle deiezioni → migliore gestione di stalla (benessere animale) → innalzamento del BMP per singola matrice →
innalzamento del BMP complessivo
II. Caso studio 100 kWe in un allevamento di vacche da latte – Caratteristiche del digestato
Importanza del digestato
Quantità di
digestato
prodotto
ST nel digestato SV nel digestato
[t/a]
[t/a]
Tasso di
Tasso di
degradazione
Volume di
degradazione della
della biomassa
stoccaggio (6 mesi)
S.Org.
[%] [t/a] [% su ST]
totale
[m3]
[%]
[%]
Stime basate su DGR n. 2439
07.08. 2007 e DM 7.04.2006
5.442
591,5 10,87 411
69,51
8,8
56,2
2.721
Dati registrati
dall’allevatore
5.403
663
69,89
10,3
57,1
2.702
12,27 463
Azoto totale
Azoto
ammoniacale
(N-NH4+)
[t/a]
[%]
[t/a]
[%]
[t/a]
[%]
[t/a]
[%]
[t/a]
[%]
Stime basate
su DGR n.
2439 07.08.
2007 e DM
7.04.2006
32,11
0,59
20,68
0,38
11,43
0,21
17,41
0,32
46,26
0,85
Dati registrati
dall’allevatore
32,42
0,60
21,07
0,39
11,35
0,21
18,91
0,35
48,63
0,90
Azoto
organico
Fosforo (P2O5) Potassio (K2O)
Separazione S/L (separatore a compressione elicoidale) e contenuto in ST compreso tra ~10% e ~12%:
• Digestato tal quale
• ST nel digestato
• N nel digestato
• Frazione S del digestato
• Frazione L chiarificata del digestato
• Contenuto in ST nella frazione S
• Contenuto in ST nella frazione L
• Contenuto in N nella frazione S
• Contenuto in N nella frazione L
~5.400 t/a
~600 t/a
~32,2 t/a
~1.350 t/a
~4.050 t/a
~210 t/a (15,6%)
~390 t/a (9,6%)
~4,8 t/a (15,6%)
~27,4 t/a (9,6%)
a)
b)
Fertilizzante ammoniacale a pronta disponibilità
Cambia la gestione degli EA per tutti gli allevatori che producono letami (EA palabili): da letame a “liquame” (da palabile a pompabile)
c) Attenta valutazione agronomica in base alle esigenze delle colture (non solo “direttiva Nitrati”): valutare tempi di stoccaggio di 6 – 8 – 9 mesi (stoccaggi coperti?)
d) Attenzione perché una non corretta gestione può comportare un mancata convenienza dell’investimento Marco Mezzadri ‐ AIEL
II. Caso studio 100 kWe in un allevamento di vacche da latte – Calcolo della produzione EE
Calcolo della produzione di energia elettrica
La produzione di energia elettrica dal cogeneratore (CHPU) può essere stimata sulla base della seguente equazione:
Potenza elettrica CHPU [kWe] * Tempo operativo CHPU [h/a] * (100 ‐
autoconsumi) [%]
• Potenza elettrica CHPU = 100 kWe
• Tempo operativo CHPU =8.000 h/a
• Autoconsumi = 11% (valore stabilito “forfettariamente” dal DM 6 luglio 2012)
⇒ 100 kWe * 8.000 h/a *0,89 = 712.000 kWh/a = 712 MWh/a
II. Caso studio 100 kWe in un allevamento di vacche da latte – Analisi costi & ricavi
Analisi dei ricavi (31.12.2013)
Valori (€)
RICAVI ANNUI
Tot Ricavi dalla vendita energia EE + ET (durante l'incentivo)
€ 168.032
EE rinnovabile immessa in rete
Mancata spesa fertilizzanti
Mancata spesa gasolio e metano
€ 168.032
Tot Ricavi dalla vendita energia EE + ET (dopo l'incentivo)
€ 60.520
€ 60.520
Analisi dei ricavi (31.12.2014)
RICAVI ANNUI
Valori (€ )
Tot Ricavi dalla vendita energia EE + ET (durante l'incentivo)
€ 164.472
€ 164.472
Tot Ricavi dalla vendita energia EE + ET (dopo l'incentivo)
€ 60.520
€ 60.520
Analisi dei ricavi
Note sui ricavi
a) Aumentare i ricavi utilizzando energia termica “in eccesso” (100 kWe?) per essiccare cippato o ridurre umidità di biomasse legnose (es. piattaforma biomasse collegata anche funzionalmente all’impianto di biogas):
¾
Remunerazione dell’energia termica venduta o compartecipazione agli utili della “piattaforma biomasse” (es. vendita cippato, utilizzazione delle biomasse in impianti di combustione o gassificazione,e cc.)
¾
Bonus CAR
b) Aumentare ricavi ottimizzando l’impianto e riducendo gli autoconsumi. Tutto ciò che produco più dell’11% degli autoconsumi → vendita all’ENEL in base alla tariffa di vendita dell’EE sul mercato libero (aspetto da approfondire)
Analisi dei costi (CapEx)
COSTI INVESTIMENTO
Tot Investimento
Opere civili
Opere meccaniche, elettriche
Cogeneratore
Separatore S/L
Progettazione e autorizzazione
Allacciamento ENEL e connessioni elettriche
Centralina ENEL
Anti-incendio
Opere accessorie, imprevisti
Rete TLR
Impianto trattamento digestato
Valori (€)
€ 660.000
€ 170.000
€ 210.000
€ 165.000
€ 20.000
€ 35.000
€ 25.000
€0
€ 10.000
€ 25.000
€0
€0
Analisi dei costi (CapEx)
Note sui costi di investimento (CapEx)
a) Costo “Opere civili” contenuto ridotto alle elettro‐meccaniche perché l’impianto prevede un unico stadio di fermentazione (unica vasca oltre a quella di equalizzazione – miscelazione ‐
carico). Il costo potrebbe aumentare prevedendo tempi di stoccaggio della fase L chiarificata del digestato più lunghi di 6 mesi (es. 8 o 9 mesi)
b) Costo “Allacciamento ENEL e connessioni elettriche”e “Centralina ENEL” da verificare sempre con tecnici ENEL di zona. c) Probabilmente occorre inserire una voce di costo “Macchina trasporto L digestato”, voce da valutare sempre con molta attenzione
Analisi dei costi (OpEx)
CO S TI ANNUI
T o t C o sti o p e ra tivi
F ull s evic e
P oliz z a fideius s oria
R iparaz ioni, m anutenz ioni
P ers onale
M onitoraggio biologia
C olture energetic he (B V D )
A ffitto terreni
Liquam e bovino
Letam e bovino
Tras porto E A
S ottoprodotto 1
S ottoprodotto 2
S ottoprodotto 3
S ottoprodotto 4
S ottoprodotto 5
S pargim ento fraz ione L diges tato
S pargim ento fraz ione S diges tato
M anc ato reddito S A U im pianto
G S E (oneri ges tione verific a e c ontrollo)
V alori ( € )
€ 70.756
€ 24.000
€ 3.000
€ 9.200
€ 0
€ 15.000
€ 0
€ 0
€ 0
€ 0
€ 0
€ 0
€ 0
€ 0
€ 0
€ 0
€ 16.200
€ 0
€ 3.000
€ 356
Analisi dei costi (OpEx) – Manutenzione straordinaria
Tot Manutenzione Straordinaria
€80.000
Anno
Anno
€40.000
€40.000
8
16
Totale ammortamento
Tot Ammortamento
Ammortamento Impianto
Durata
Ammortamento Manut. Straord. Durata
€ 38.000
20 anni
8 anni
€ 33.000
€ 5.000
II. Caso studio 100 kWe in un allevamento di vacche da latte – Calcolo del finanziamento
Calcolo del finanziamento
DATI INPUT
DATI OUTPUT
Investimento
€ 660.000,00
15 anni
Durata del finanziamento
Tasso
Rata Mensile
€
5.446,24
Quota annuale
€
65.354,87
€
320.322,98
€
980.322,98
Fisso Interessi totali
Variabile
Variabile
Rata
Mensile
Mensile
Montante
Spread
5,000%
Numero di rate
EURIBOR Mensile
0,652%
Tasso (Spread+EURIBOR)
5,652%
Tasso Annuale Effettivo (TAE)
5,814%
Data di inizio pagamento
10 mese
180
2013 anno
II. Caso studio 100 kWe in un allevamento di vacche da latte – Calcolo del finanziamento
Calcolo del finanziamento
Note
a)
b)
c)
d)
e)
CapEx
Durata finanziamento
Tasso
Rata
Spread
durata del f) Euribor mensile
Euribor mensili 2009‐
g) Data inizio pagamento
660.000 €
15 a
Variabile
Mensile
5% (stabile per i 15 anni di finanziamento)
0,652% (media degli 2013)
Ottobre 2013
II. Caso studio 100 kWe in un allevamento di vacche da latte – Indicatori finanziari
Cash flow, cash flow attualizzato, VAN, TIR e pay back time (31.12.2013)
DATI INPUT
DATI RIASSUNTIVI FOGLI PRECEDENTI
VALUTAZIONE INVESTIMENTO
durata
10 mese
Datadi iniziopagamentodel prestito
Investimento
€
660.000,00
20 anni
VAN
€2.822.808
TIR
72%
2013 anno
Tasso(Spread+EURIBOR)
5,652%
10 mese
Datadi iniziofunzionamento
2013 anno
Tassodi sconto
7,000%
Tassodi inflazione
2,500%
Duratadel finanziamento
15
PaybackTime
Duratadell'impianto
20 anni
DSCR
9 anni
1,49
DATI INPUT
DATI RIASSUNTIVI FOGLI PRECEDENTI
VALUTAZIONE INVESTIMENTO
durata
10 mese
Datadi iniziopagamentodel prestito
Investimento
€
660.000,00
20 anni
VAN
€2.424.708
TIR
65%
2013 anno
Tasso(Spread+EURIBOR)
5,652%
1 mese
Datadi iniziofunzionamento
2014 anno
Tassodi sconto
7,000%
Tassodi inflazione
2,500%
Duratadel finanziamento
15
PaybackTime
Duratadell'impianto
20 anni
DSCR
11 anni
1,43
€ 120.000
Cash Flow
€ 100.000
€ 80.000
€ 60.000
€ 40.000
€ 20.000
€0
‐€ 20.000
€ 80.000
€ 70.000
Cash Flow Attualizzato
€ 60.000
€ 50.000
€ 40.000
€ 30.000
€ 20.000
€ 10.000
€0
‐€ 10.000
‐€ 20.000
€ 300.000
64,8%
VAN e TIR
70,0%
60,0%
€ 250.000
50,0%
€ 200.000
40,0%
€ 150.000
30,0%
€ 100.000
20,0%
10,0%
€ 50.000
0,0%
‐€ 50.000
2033
2032
2031
2030
2029
2028
2027
2026
2025
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
€0
‐10,0%
‐20,0%
2.000
g
Break Even Point
1.500
1.000
500
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
‐500
1.600
g
Break Even Point
1.400
1.200
1.000
800
600
400
200
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
‐200
‐400
SOMMARIO
I.
Elementi
di
l’investimento
base
per
valutare
vacche da latte
III. Conclusioni
III. Conclusioni
Conclusioni
Piccolo è bello?
Si, se fossero riconosciute le valenze ambientali del biogas zootecnico e non prevalesse la logica del pendolo, ovvero dai 280 €/MWh “indifferenziati” al sistema attuale (v. Bonus Azoto in “Bonus Biogas”)
Grazie per l’attenzione!
Per saperne di più
[email protected]
www.aiel.cia.it
Tel. 049 8830722
www.aiel.cia.it
Piccolo è bello?
Note
Marco Mezzadri
I.
Note su DM 6 luglio 2012 e meccanismo dei “bonus”
Art. 8 ‐ (Disposizioni specifiche per gli impianti alimentati da biomassa, biogas, e bioliquidi sostenibili)
6. Alla tariffa di riferimento per gli impianti alimentati da biomasse di cui al comma 4, lettere a) e b), di potenza non inferiore a 1 MW e non superiore a 5 MW ovvero di potenza superiore a 1 MW per impianti oggetto di intervento di rifacimento, qualora siano rispettate le condizioni di seguito riportate, possono essere aggiunti e tra loro cumulati i premi di seguito indicati:
a) l’esercizio degli impianti dà luogo a una riduzione delle emissioni di gas a effetto serra rispetto ai valori obiettivo indicati nel decreto di cui al comma 9: 10 €/MWh;
b) gli impianti sono alimentati da biomasse da filiera ricomprese fra le tipologie indicate in Tabella 1‐B: 20 €/MWh.
7. Alla tariffa di riferimento per gli impianti alimentati da biomasse di cui al comma 4, lettere a) e b), di qualsiasi potenza, anche oggetto di rifacimento, spetta un incremento di 30 €/MWh qualora gli impianti soddisfino i requisiti di emissione in atmosfera di cui all’Allegato 5.
Marco Mezzadri
I.
Art. 8 ‐ (Disposizioni specifiche per gli impianti alimentati da biomassa, biogas, e bioliquidi sostenibili) 8. Alla tariffa di riferimento per gli impianti a biomasse, biogas e bioliquidi sostenibili operanti in cogenerazione ad alto rendimento, spetta un premio così differenziato:
a) 40 €/MWh, per impianti alimentati dalle tipologie di cui al comma 4, lettera a), e da bioliquidi sostenibili;
b) 40 €/MWh, per impianti a biomasse di cui al comma 4, lettera b), qualora il calore cogenerato sia utilizzato per teleriscaldamento;
c) 10 €/MWh per gli altri impianti.
Marco Mezzadri
I.
Art. 8 ‐ (Disposizioni specifiche per gli impianti alimentati da biomassa, biogas, e bioliquidi sostenibili) 9. Entro 90 giorni dall’entrata in vigore del presente decreto l’ENEA in accordo con il Comitato Termotecnico Italiano (CTI) provvede a predisporre una procedura per il calcolo dell’impatto dei gas a effetto serra conseguente all’utilizzo di biomasse in impianti di produzione di energia elettrica, tenuto conto di quanto previsto dalla UNI/TS 11435, dalla comunicazione della Commissione europea COM(2010)11 del 25 febbraio 2010 e in linea con quanto previsto per i bioliquidi sostenibili dal decreto legislativo 21 marzo 2005, n. 66, così come integrato dal decreto legislativo 31 marzo 2011 n. 55. Con decreto del Ministro dell’ambiente e della tutela del territorio e del mare, di concerto con il Ministro dello sviluppo economico e con il Ministro delle politiche agricole alimentari e forestali è approvata la suddetta procedura e sono stabiliti, ai fini di quanto previsto al comma 11, i valori obiettivo di riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra, nonché le modalità con le quali è verificato e comunicato al GSE il rispetto dei suddetti valori.
Marco Mezzadri
I.
Marco Mezzadri
I.
Marco Mezzadri
I.
Marco Mezzadri
Piccolo è bello?
I.
Note sulle quantità di EA disponibili – DM 7 aprile 2006
I.
I.
I.
I.
I.
I.
I.
I.
Piccolo è bello?
[Mantovi P. ‐ CRPA, 2013] Marco Mezzadri ‐ AIEL
Piccolo è bello?
III. Conclusioni
Conclusioni (II)
a)
b)
c)
Occorre sempre approfondire alcuni punti dell’analisi tecnico‐economica:
¾
Integrare l’analisi con i valori di BMP ottenuti sperimentalmente ¾
Aspetti agronomici relativi alle colture presenti e all’uso del digestato (PUA)
¾
Integrare l’analisi con aspetti legati alla logistica (di conferimento e di “ritiro”) e ai relativi costi ¾
Approfondimento dell’indagine di mercato sui “nuovi” ≤100 kWe
Se c’è interesse da parte degli allevatori:
¾
Quantificazione degli EA prodotti
¾
Analisi sperimentale del BMP
¾
Visite a impianti per osservare e apprendere le buone pratiche Occorre attivarsi preso istituti di credito specializzati nel finanziamento nel settore delle energie rinnovabili