Tecnologie per l`Efficienza Energetica
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Tecnologie per l`Efficienza Energetica
Tecnologie per l’Efficienza Energetica nell’Industria e Best Practice Designed by Liz Wheatley www.lizwheatley.co.uk Sommario Introduzione 1 Benefici economici e ambientali dell’Efficienza Energetica 2 Energy Management Sistemi e Servizi 3 Problemi comuni riscontrati dalle imprese più piccole 4 Soluzioni tecniche, pratiche e finanziarie ai problemi comuni 5 Casi studio per settore 7 Potenziale di mercato a breve e lungo termine 21 Contatti e Risorse 22 Introduzione L’obiettivo di ENGINE è di aiutare il motore dell’economia europea – i 23 milioni di piccole e medie imprese (PMI) che danno lavoro a 75 milioni di persone e costituiscono il 99 % delle imprese europee – a raggiungere migliori livelli di efficienza energetica. Le piccole imprese raramente hanno la capacità di implementare sistematicamente azioni di risparmio energetico. Questa pubblicazione Obiettivi del progetto dell’efficienza energetica attuato da otto partner del progetto in Austria, Germania, Italia, Svezia e Regno Unito sono: • Motivare le PMI ad attuare misure di efficienza energetica • Promuovere servizi energetici e concept di finanziamento innovativi • Formare auditor energetici e creare un pool di esperti • Accelerare il mercato dei servizi energetici per le PMI • Comunicare l’efficienza energetica ai decisori e agli investitori interessati • Disseminare e trasferire modelli e azioni di successo riporta i risultati degli energy check eseguiti nel progetto e affronta i temi incontrati dalle PMI. Per la preparazione dei corsi di formazione sono stati sviluppati kit di materiali in tutte le lingue dei partner di progetto. I corsi hanno trattato sia la gestione dell’energia, Gli energy check e le indagini sono stati svolti nell’ambito del progetto ENIGINE, indirizzato alle PMI dei settori metallurgico, dell’automotive, del legno, e alimentare, sebbene tutte le misure di risparmio energetico e le lessons learned non legate specificamente a processi di fabbricazione sono applicabili alla maggior parte delle PMI. sia l’efficienza energetica Energy check I materiali di formazione raccolta dati, identificazione focus e interviste • Preparazione report: descrizione della società, analisi dei dati con benchmarking dei consumi di energia tecnologie. possono essere scaricati Il progetto ENGINE ha incluso 56 energy check in tutte le regioni coinvolte. I check sono articolati nelle seguenti fasi: • Status quo: ispezione del sito, dei dispositivi e delle dal sito web di ENGINE: www.engine-sme.eu • Valutazione: calcolo del potenziale di risparmio di energia • Proposta: elaborazione di un piano di azione e indicazioni sui provvedimenti operativi necessari ENGINE ha offerto alle PMI un’analisi del loro status quo per mezzo di analisi e verifiche energetiche e ha lavorato alla costruzione di competenze regionali organizzando attività di formazione sulla gestione energetica. ENGINE ha costruito un pacchetto che contiene concept di intervento, strumenti e approcci già disponibili e ha lanciato campagne informative per aumentare l’informazione e la consapevolezza su questo argomento. 1 Benefici economici e ambientali dell’Efficienza Energetica Migliorare l’efficienza energetica offre vantaggi sia per l’organizzazione coinvolta sia per la più ampia comunità a livello locale, regionale, nazionale e internazionale. La spinta che porta le imprese a migliorare l’efficienza energetica di solito è di natura economica: una maggiore efficienza energetica determina una riduzione dei costi, un business più efficiente e quindi più competitivo. La riduzione della bolletta non è tuttavia l’unico motivo per migliorare l’efficienza energetica. L’utilizzo di dotazioni più moderne, con un maggiore lievllo di regolazione, può migliorare anche la qualità del prodotto e la sua affidabilità. Un maggiore controllo dei servizi nell’edificio migliora il comfort degli occupanti e potenzialmente la produttività, riducendo al contempo il consumo energetico. Le PMI sono anche stimolate dai loro clienti, soprattutto aziende di grandi dimensioni, a migliorare le loro prestazioni ambientali, compresa l’efficienza energetica, anche grazie alla diffusione dei sistemi di gestione ambientale come EMAS e/o ISO 14001, che impongono di gestire non solo la loro produzione in house ma anche la loro catene di fornitori. Una PMI con un sistema di gestione energetica adottato ha quindi un vantaggio competitivo rispetto a chi non lo ha, fattore che può essere cruciale in situazioni di appalto e subappalto. Ottenere gli stessi risultati usando meno energia permette di ridurre la dipendenza dalle importazioni di energia, e aiuta a tenere sotto controllo il prezzo dell’energia. Utilizzare meno energia riduce le emissioni di una vasta gamma di inquinanti e aiuta a migliorare la qualità dell’aria a livello locale, con relativa riduzione di fenomeni come le piogge acide: l’effetto ottenuto è l’attenuazione degli effetti del cambiamento climatico a livello globale attraverso la riduzione delle emissioni di anidride carbonica e di vapore acqueo. 2 Energy Management: sistemi e servizi Il messaggio fondamentale del Dott. Ralf Utermöhlen nella sua descrizione delle barriere all’effettiva gestione razionale dell’energia è che non si può gestire quello che non si misura, e nell’energy management maggiore è l’accuratezza delle misure, maggiore è l’affidabilità dei dati. Per questa ragione il primo passo in una gestione energetica strutturata è quasi sempre di misurare i consumi energetici. Ci sono molti modi per implementare un sistema di gestione dell’energia, e il sistema più appropriato per una realtà artigianale alimentare aperta al pubblico può essere molto diverso da quello per una industria di componenti aerospaziali abituata a documentare tutti gli aspetti della produzione. Alcune aziende possono trarre beneficio dall’ottenimento di una certificazione di un sistema standard di gestione energetica o ambientale, altre potrebbero voler seguire le linee guida senza accreditarsi e altre possono trarre benefici già solo con un semplice sistema di gestione dell’energia. Proprio durante le prime fasi del progetto ENGINE il nuovo standard europeo di gestione dell’energia, EN 16001, è stato ultimato e i materiali per la formazione sull’energy management sono stati articolati intorno a questo tema. La norma segue lo stesso schema della ISO 14001, standard di gestione ambientale ampiamente diffuso, adottando il ciclo Plan-Do-Check-Act per favorire il miglioramento continuo. I capitoli principali dello standard ISO 16001 riguardano i Requisiti generali & le politiche, Individuazione e verifica egli aspetti energetici, Obblighi di legge, Risorse, Ruoli e responsabilità, Sensibilizzazione e comunicazione, Documentazione del sistema di gestione dell’energia, Controllo dei documenti e Controllo operativo, Monitoraggio energia, Valutazione delle conformità e Non conformità, azioni correttive, Controllo delle registrazioni, Audit interni e Revisione del sistema. “La mancanza di un sistema di gestione dell’energia che preveda la misurazione diretta, la definizione di responsabilità e l’organizzazione dei processi, nonché standard adeguati a procedure di acquisto e investimenti non permette il continuo miglioramento dell’efficienza energetica. Il maggiore ostacolo alla riduzione dei consumi energetici in condizioni di operatività e la definizione di range per l’acquisto di nuove attrezzature è la mancata conoscenza del consumo di energia ripartito per singoli processi” “La realizzazione di un sistema di monitoraggio dei consumi potrebbe essere uno degli ostacoli più duri da superare nell’introduzione di un sistema di gestione dell’energia.“ “Il successo del sistema dipende dall’impegno di tutti i livelli e di tutte le funzioni, ma soprattutto del top management”. Dott. Ralf Utermöhlen, Agimus GmbH 3 Problemi comuni riscontrati dalle imprese più piccole Ci sono diversi motivi per cui le PMI di tutta Europa hanno difficoltà a migliorare la loro l’efficienza energetica, anche nei casi in cui vi è un preciso argomento economico per farlo. In molti casi, pur investendo in impianti energetici più efficienti che prevedono un ammortamento relativamente rapido, le PMI hanno difficoltà a finanziare gli investimenti, sia a causa di una carenza di liquidità, sia per difficoltà o riluttanza ad accedere a sistemi di credito per investimenti non relativi alla produzione. Ci sono costi nascosti in qualsiasi investimento, e questi tendono a essere una parte significativa dei costi di investimento per le PMI: un’azienda standard potrebbe facilmente individuare le modalità per ridurre il consumo energetico di circa il 15 %. Per un grande utente di energia vale la pena investire tempo e risorse a risparmiare il 15% di milioni di euro, ma per una micro-impresa può essere difficile trovare risorse per realizzare il 15% di risparmio di una bolletta energetica di solo qualche centinaia di euro. I costi di transazione sono proporzionalmente più elevati per le piccole imprese, soprattutto per quelle con poco personale senza competenze sull’efficienza energetica: il tempo prezioso deve essere impiegato per corsi di formazione su energia ed efficienza energetica, oppure le imprese sono costrette a fidarsi delle affermazioni di agenti commerciali che potrebbero o no perseguire gli interessi del cliente. In molte aziende non vi è alcuna relazione tra chi ha il controllo sull’uso di energia, sia scegliendo o utilizzando le apparecchiature che consumano energia, e chi paga le bollette. In questo caso non vi è alcun incentivo per il personale a migliorare l’uso dell’energia - è considerato un costo fisso e nessuno ne è responsabile. Se nessuno è valutato o premiato per una buona gestione energetica, non deve sorprendere che questa venga trascurata. In molti paesi le PMI usano locali in affitto, spesso con contratti a breve termine, e così non hanno alcun incentivo a investire nell’edificio, anche se il potenziale di efficientamento è molto alto. I proprietari di solito hanno poco interesse per l’efficienza energetica, dal momento che non pagano le bollette energetiche degli inquilini, e i costi che invece sostengono, ad esempio per i servizi comuni, sono girate a carico del locatario come servizi. 4 Soluzioni tecniche, pratiche e finanziarie per problemi comuni La scarsa conoscenza dell’efficienza energetica viene risolta con l’intervento di consulenti indipendenti, e la maggior parte degli Stati membri dell’UE hanno sostenuto programmi di finanziamento per fornire consulenza alle imprese attraverso una varietà di supporti, tra cui linee di consulenza telefonica, siti web, pubblicazioni, formazione, e sessioni di consulenza. L’etichettatura dei prodotti, in particolare per gli elettrodomestici a scala domestica, può aiutare le PMI a identificare le apparecchiature più efficienti. La maggior parte delle attrezzature moderne sono molto più efficienti rispetto ai vecchi modelli grazie allo sviluppo tecnologico, a volte spinti da più rigorose norme di efficienza energetica: le tecnologie di riscaldamento, illuminazione, raffreddamento sono cambiate notevolmente negli ultimi dieci anni. Nel corso del progetto la situazione finanziaria si è irrigidita, ma diverse sono le possibilità di credito a basso costo per l’acquisto di dispositivi ad alta efficienza, come il Carbon Trust nel Regno Unito. Politiche fiscali che incentivano l’acquisto di attrezzature efficienti e imposte sui combustibili fossili, inoltre, rendono più accattivante la dotazione e la messa in pratica dell’efficienza energetica. Le leadership del settore pubblico, attraverso la definizione,l’acquisto e l’utilizzo di attrezzature efficienti non solo contribuisce a favorire il mercato e la filiera di fornitura per le tecnologie emergenti, ma può anche fungere da vetrina per le tecnologie meno familiari. I passi più importanti, tuttavia, sono tra i più semplici: in qualsiasi azienda, indipendentemente dalle dimensioni, qualcuno deve essere responsabile per l’uso dell’energia, e la valutazione del loro lavoro deve comprendere le loro prestazioni nella gestione dell’energia. Uno dei primi compiti del responsabile per l’energia è quasi sempre l’istituzione di un sistema di monitoraggio del consumo di energia. Così è possibile valutare ogni anno l’utilizzo di energia, la sostenibilità economica dei potenziali miglioramenti, e se il consumo di energia è accettabile. I responsabili energia dovrebbero essere valutati per la loro gestione di energia nello stesso modo degli altri aspetti del loro lavoro. Le imprese che hanno poco controllo o influenza sugli edifici che utilizzano hanno una portata più limitata di miglioramento, anche se molto può essere ottenuto dal dialogo con il proprietario. In ogni modo cambiare la modalità di uso delle attrezzature e accorgimenti di poco costo, in particolare per i sistemi di controllo e di illuminazione, è sempre di grande utilità. 5 Casi studio per settore Automotive Attività L’azienda è un fornitore automobilistico. Tuttavia non è una realtà tipica nel settore dell’industria automobilistica. L’azienda in questione è fornitrice di prodotti automobilistici, in particolare prodotti chimici destinati alla produzione di base e processi di stampo. Performance energetica L’azienda usa energia elettrica e gas. Lo scorso anno sono stati consumati circa 817 MWh di energia elettrica e 2.153 MWh di gas naturale. Nel 2007 il consumo energetico totale è stato di € 212.560 (5,2 % del fatturato). Il maggiore consumatore di elettricità è la produzione di aria compressa (307,9 MWh/a). Il maggiore consumo di gas naturale è a carico dei vari processi termici (1.697 MWh/a), che richiedono temperature intorno ai 700 °C. Risparmio Dopo la diagnosi energetica è stato presentato all’azienda un report completo di raccomandazioni per ridurre il consumo energetico e il realtivo costo. Il risparmio individuato ammonta a 608 MWh/a pari a 36.450 €/a. L’azienda si è impegnata ad attuare diversi interventi. Area Intervento Investimenti Risp. potenziale Ammort. Sollecitare un’offerta da nuovi operatori energetici Nessuno Riduzione tariffe elettriche da 10,75 ct€/kWh to 10 ct€/kWh: risparmio potenz. 0 anni Nessuno € 6,000/a 0 anni Illuminazione Adeguamento alle norme. Smontaggio lampade inutili Nessuno € 560/a 0 anni Pre riscaldamento dell’aria di combustione con recupero di calore € 330.000 Riduzione gas naturale 54,8 m3/h 7 anni Coibentazione del riscaldamento sabbia (10 cm isolamento) € 1.000 Recupero di calore per ACS e riscaldamento (spazi comuni) € 20.000 Sostituzione del sistema di illuminazione (sostituzione reattori convenzional) € 2.520 Aquisto di energia Compressore Manutenzione della rete di aria compressa Ricerca periodica delle perdite Eliminare due compressori Rigenerazione della sabbia Copertura sabbia Esercizio compressore Illuminazione Potenziale risparmio ca. € 47.000/a Riduzione gas naturale 16,6 MWh/a 1,3 anni Potenziale risparmio ca. € 800/a Riduzione gas naturale ed elettricità 8MWh/annum 2,5 anni Potenziale risparmio ca. € 7.700/a Potenziale risparmio ca. € 490/a 5 anni 7 Casi studio per settore Saldatura a laser Attività L’azienda è attiva nel settore della lavorazione dei metalli, in particolare esegue saldatura a laser. La società ha 70 dipendenti, con un fatturato annuo di 342 milioni di €. Performance energetica L’azienda utilizza energia elettrica e teleriscaldamento. Nel 2008 la società ha utilizzato circa 5.480 MWh di elettricità e 1.500 MWh di calore da teleriscaldamento. Area Intervento Investimento Impianto di depolverizzazione Recupero di calore per riscaldare gli uffici in inverno Da definire 181 MWh € 12.700/a verificare Pompa di calore per locali comuni Da definire 216 MWh € 10.800/ annum verificare Aria compressa Recupero di calore € 2.000 170 MWh Illuminazione Sostituzione lampade radio con diodi a emissione superficiale con specchi ottici € 3.200 16 MWh € 950/a 3,3 anni Recupero di calore: preriscald. acqua di processo € 1.000 scambiatore a piastre + € 2.000 installazione e materiale 26 MWh € 1.800/a 1,6 anni Laser Risp. po- Risp. po- Ammortenziale tenziale (€) tamento Risparmio A seguito di una diagnosi energetica è stato presentata all’azienda una relazione, completa di una serie di raccomandazioni per ridurre il consumo e il costo di energia. Il risparmio identificato ammonta a 608 MWh/a pari a 38.250 €/a. L’azienda si è impegnata ad attuare diversi interventi. Altre indicazioni • Sensibilizzazione del personale • Illuminazione: 200 lampade sostituite con LED, nuovo concept, meno lampade, raggruppamento di lampade comandate insieme • Nuova stazione di pompaggio • Introduzione di un sistema di gestione dell’energia Misura perdite di pressione, ottimizzazione aria compressa • 8 Laser € 12.000/ < 1 anno ipotesi: costo calore telerisc.: € 70/MWh Casi studio per settore L’analisi Caseifici Zani F.lli, Italia I seguenti punti porteranno il maggiore incremento di efficienza e una riduzione dei consumi energetici: Attività Il Caseificio Fratelli Zani SpA, fondato all’inizio del secolo scorso, è situato a Cigole, a circa 30 km a sud della città di Brescia. Nel 2008 ha prodotto 1.170 t di formaggio a partire da circa 70.000 tonnellate di latte. Ogni anno la fabbrica è responsabile delle emissioni di 3.200 tonnellate di CO2, l’equivalente di circa 500 famiglie. Performance energetica L’azienda utilizza energia elettrica e termica nonché acqua. Lo scorso anno ha consumato circa 2.600 MWh di energia elettrica e 915.000 m3 di gas naturale. La maggior parte del consumo elettrico è impiegata per refrigerazione e aria condizionata. L’impianto di refrigerazione prevede il raffreddamento per il ciclo di produzione (come la refrigerazione del latte o di celle frigorifere per il formaggio) e per l’aria condizionata di tutta l’azienda. Il fabbisogno di calore è costituito da vapore a 9 bar, impiegato nel ciclo di produzione. Solo il 4 % del vapore viene utilizzato per il riscaldamento ambienti. Ogni giorno l’azienda utilizza circa 200 m3 di acqua, 20 m3 dei quali richiedono una speciale depurazione. L’aspetto principale del consumo di energia è l’uso simultaneo e ad alta intensità di riscaldamento e raffreddamento (ad esempio energia elettrica) per tutto l’anno. Ciò suggerisce la possibilità di inserire la cogenerazione, ma vi è anche un potenziale di energia termica e fotovoltaica come applicazioni di energia solare. L’azienda sta prendendo in considerazione tali interventi e la produzione di studi di fattibilità, per gli aspetti sia tecnici sia economici. • Refrigerazione e aria condizionata • Generazione di vapore e di calore per processo e climatizzazione • Produzione termica ed elettrica da fonte solare • Migliorare l’efficienza di motori e pompe • Aria compressa • Maggiore efficienza di illuminazione Tali azioni sono state dettagliate in una relazione presentata al proprietari. La relazione contiene suggerimenti per ridurre il fabbisogno energetico. Un altro aspetto è la gestione di energia che può essere migliorata con una corretta attività di monitoraggio e l’analisi del contratto. Punti chiave • Sistema di accumulo dell’acqua calda (circa 20 m3), che può essere collegato al solare. Questo può incrementare l’efficienza delle caldaie. • Preriscaldamento dell’acqua con recupero da impianti di refrigerazione • Sostituzione di lampade tradizionali al neon con equivalenti a LED per risparmiare circa 70 MWh all’anno di elettricità. 9 L’analisi Casi studio per settore Qui di seguito i campi di intervento che determinano un miglioramento di efficienza con conseguente riduzione dei consumi energetici: Azienda vinicola Cesari Vini, Italia • Produzione di vapore e calore • Refrigerazione e aria condizionata • Produzione termica ed elettrica da fonte solare • Maggiore efficienza di pompe e motori • Aria compressa • Maggiore efficienza nell’illuminazione Le azioni individuate da Ambiente Italia sono state dettagliate in una relazione presentata al proprietari, che contiene indicazioni di riduzione del fabbisogno energetico. Anche la gestione dell’energia può essere migliorata con una corretta attività di monitoraggio e l’analisi dei contratti. Punti chiave • Sostituire il generatore di vapore inefficiente con una unità istantanea. • L’accumulo di acqua calda (4 – 6 m3) può essere collegato con impianto solare. Ciò può aumentare il rendimento della caldaia. • Sostituzione delle tradizionali lampade a neon con LED per risparmiare circa 25 MWh/a di energia elettricao. 10 Attività Performance energetica L’azienda vinicola ”Gerardo Cesari”, fondata nel 1936, si trova a Quinzano d’Oglio, una piccola cittadina circa 40 km a sud di Brescia. L’azienda vinicola si occupa della fase finale del lavoro: imbottigliamento e spedizione di molti vini della provincia di Verona. Ogni anno dall’azienda passano 80.000 - 100.000 ettolitri di vino in circa 3.200 ore. Ogni anno l’azienda causa un’emissione di 460 t di CO2, l’equivalente di circa 90 famiglie. L’azienda utilizza energia elettrica e termica e grandi quantità di acqua. Lo scorso anno ha utilizzato circa 600 MWh di energia elettrica e 80.000 m3 di gas naturale. La maggior parte del consumo elettrico è legato al processo di imbottigliamento. In particolare il filtraggio e l’imballaggio sono attività che determinano consumi molto alti. L’illuminazione in azienda copre oltre l’8% del consumo totale di energia elettrica. Il gas è usato principalmente per la produzione di vapore per la sterilizzazione delle attrezzature. Solo il 10 % del gas è utilizzato per il riscaldamento degli ambienti. Ogni anno l’azienda utilizza circa 30.000 m3 di acqua. Casi studio per settore Segheria 1, Austria da bloccare ongi fornitura se il processo è completo; costante sistituzione di vecchi motori con nuovi ad alta efficienza. Attività L’analisi è stata effettuata in una segheria austriaca con 90 dipendenti e una produzione annua di 115.000 m 3 di legno trasformato. • Performance energetica Il consumo annuo di energia elettrica è pari a circa 7.440 MWh: la maggior parte di questa deve essere acquistata, solo una piccola percentuale deriva dal loro impianto idroelettrico di piccola taglia. Il consumo di calore è di circa 50.000 MWh, generato da due caldaie a biomassa e da una caldaia a gas. Circa 2/3 provengono dalla biomassa e 1/3 dal gas. • • L’analisi I grafici 1 e 2 mostrano i consumi termici ed elettrici. Durante l’analisi sono stati esaminati tutti i settori dell’azienda e, sebbene siano gia state adottate misure di efficientamento, il risparmio energetico può ancora essere migliorato in tutti i settori: • • Illuminazione – Uso di luce naturale; riflettori e sensori di movimento nelle aree esterne, sostituzione di vecchi corpi illuminanti con nuovi + efficienti. Motori elettronici – Legare il processo alla fornitura, in modo Ventilazione – Legare il processo all’estrazione di aria, in modo da bloccare la ventilazione quando il processo è completato; recupero di calore e riduzione della velocità delle ventole. Aria compressa – Recupero del calore; costante manutenzione e pulizia; spegnimento del compressore se non in uso. Riscaldamento – Maggiore coibentazione delle camere di essicazione; pulizia costante dell’attrezzatura; uso del solare per l’essicazione; uso del calore recuperato per preriscaldo delle camere di essicazione. Punti chiave • Potenziale di risparmio per riscaldamento: più di 7.000 MWh (14 %) Potenziale di risparmio elettrico: più di 900MWh (12 %). • Molti degli interventi a basso costo (manutenzione, pulizia, valvole termostatiche) sono già stati eseguiti. • Nuovo compressore già in uso: dai risultati dell’audit l’azienda ha riprogettato la rete di aria compressa e sostituito uno dei compressori da 70 kW con uno da 30 kW. 1 MWh Uffici amm. 3 MWh Raffrescam. 38 MWh Illuminaz. 182 MWh Ventilazione 187 MWh Aria compressa 574 MWh Motori elettrici Grafico 1 Consumi elettrici e termici 31 MWh Altro <1 % 316 MWh Riscaldamento uffici/gener. 1 % 10.000 MWh Teleriscaldam. 10.906 MWh 18 % Perdite 20 % 14.200 MWh Essicaz. chip legno 26 % 19.268 MWh Camera essicaz. 35 % Grafico 2 Consumi elettrici e termici 1 MWh Uffici ammin. 3 MWh Raffrescam. 38 MWh Illuminazione 182 MWh Ventilazione 187 MWh Aria compressa 574 MWh Motori elettrici Grafico 3 5221 MWh Camera essicazione 426 MWh Essicazione chips legno 1385 MWh Perdite 201 MWh Riscald. ambienti 28 MWh Altro Grafico 4 11 Casi studio per settore Segheria 2, Austria Elettricità 27% Combust. 29% Calore 44% Attività La segheria in questione occupa 30 dipendenti, con una produzione annua di 70.000 m3 di legno massello. Non è nominato un responsabile per le attività di efficienza energetica e l’acquisto di apparecchiature ad alta efficienza. Grafico 5 5 MWh Pompe <1 % 14 MWh Illuminaz. 1 % 31 MWh Altro 2 % 116 MWh Aria compr. 8% 218 MWh Ventilazione 16 % 994 MWh Motori el. 72 % Grafico 6 <1 MWh Pompe <1 MWh Ventilazione 4 MWh Illuminazione 37 MWh Aria compressa 24 MWh Motori elettrici Dal lato elettrico la maggiore utenza è a carico dei motori elettrici, l’aria compressa e il sistema di ventilazione. • 24 MWh Riscaldam A2 2% 42 MWh Altro 2% 394 MWh Perdite 18% 1123 MWh 560 MWh Vecchia camera Nuova camera essicaz. 52% essicaz. 26% Grafico 8 12 • Per il riscaldamento l’azienda utilizza due caldaie: quella grande (575 kW) va a gasolio e la piccola (20 kW) a biomassa. Il consumo totale termico è di circa 2,17 GWh. Le perdite si verificano soprattutto attraverso spifferi e per l’impiego di vecchi dispositivi. Le azioni necessarie per creare maggiore risparmio sono: La segheria normalmente non si occupa di essicare il legno, ma ha un proprio sistema di trasporto. Questo spiega il consumo di combustibile relativamente alto e il consumo di calore relativamente basso. Il consumo di energia totale è di circa 4.800 MWh di cui ca. 1.300 MWh di energia elettrica. I grafici 5 e 6 evidenziano le aree di consumo. Durante l’analisi del sistema energetico è stato possibile individuare le seguenti aree di risparmio: 18 MWh Riscaldam A1 1% Motori elettrici – Uso dei motori a intervalli e sostituzione di cinghie piatte con cinghie dentate. Performance energetica L’analisi Grafico 7 • Aria compressa – Manutenzione della rete per evitare perdite; pressione ridotta; spegnimento idividuale dei compressori per evitare che siano tutti costantemente in esercizio. • Miglioramento della coibentazione per le camere di essiccazione e i tubi di distribuzione. • I tubi del riscaldamento sono già stati isolati. • Recupero calore da camere di essiccazione e stazioni di compressione • Queste misure in parte sono già state attuate. Punti chiave • Gli interventi sull’aria compressa sono stati attuati. • L’azienda ha fatto progressi con la riduzione del consumo per il riscaldamento. • Il potenziale di risparmio totale dell’azienda è di circa 560 MWh per il riscaldamento e di 65 MWh per usi elettrici. Casi studio per settore Processkontroll, Svezia Attività Punti chiave Processkontroll è un’azienda composta da tre società diverse impegnate tutte nel settore di automazione dei processi industriali. I suoi clienti sono utilities del settore energia, centrali nucleari e chimiche, cartiere, e acciaierie. La produzione è prevalentemente di assemblaggio, ma comprende anche alcune produzioni. Molti componenti sono acquistati e in gran parte dello spazio è utilizzato come deposito. Il gruppo ha un fatturato di circa 24 milioni di € e circa 160 dipendenti. • • Nella maggior parte degli edifici la tecnologia della pompa di calore è la soluzione più favorevole per il riscaldamento per sfruttare al meglio investimenti e realizzazioni tecniche. Vi è anche un potenziale di risparmio energetico grazie ad adeguamenti delle ore di esercizio realizzando un calendario per l’utilizzo della ventilazione e dei sistemi di illuminazione. • Uno strumento vantaggioso è l’installazione di un moderno impianto d’illuminazione. L’energia utilizzata è tutta elettrica e l’utilizzo totale di energia annuo è di 920 MWh. • Con il recupero di aria calda dal compressore d’aria può essere ridotto l’uso di energia elettrica anche nell’edificio vicino. L’analisi • Performance energetica Le analisi e calcoli hanno permesso di suddividere il consumo di energia per diverse categorie, come mostrato nel grafico 9. 2 % ACS 5 % Altro 7 % Uffici 8 % Aria compressa 9% Produzione 15 % Ventilazione 10 % Illuminaz. 44 % Riscald. Grafico 9 5 % Corona 8 % Red Hall 8 % Welding Storage 9 % Green 12 % Items & Hall PK Gas 15 % PK El 43 % Edificio principale Grafico 10 Tutti gli interventi di risparmio vantaggiosi determinano una riduzione del 37 % del consumo di energia, quindi 340 MWh in meno di elettricità utilizzata annualmente. 13 Casi studio per settore Plast Petter, Svezia Attività PLAST PETTER AB è un produttore di oggetti in plastica principalmente per l’utilizzo in uffici. I prodotti di plastica sono tagliati, saldati e incollati. Petter Plast ha sede nel sud-ovest della Svezia; con 33 dipendenti ha un fatturato di circa 3,5 milioni di Euro. Performance energetica Petter Plast utilizza energia da gasolio ed energia elettrica consumandone rispettivamente circa 320 MWh e 550 MWh ogni anno. L’analisi È stato effettuato nella sua sede un energy check e Plast Petter ha partecipato a una corso di formazione del progetto ENGINE. Diversi interventi sono stati eseguiti subito dopo, per esempio: 14 • Disalimentazione dei trasformatori • Spegnimento del cooler per essicare l’aria compressa • Spegnimento della ventola per la ventilazione durante la notte e i fine settimana • Canalizzazione dell’aria di raffrescamento del compressore verso l’area di produzione per riscaldamento. Queste azioni, tutte senza grandi costi di investimento, hanno portato a una riduzione dei consumi energetici del 10-12 %. Si sta ora investigando la possibilità di utilizzare residui di plastica per il riscaldamento invece del gasolio. La fuoriuscita di plastica dal processo di produzione negli edifici potrebbe così eliminare tutti gli usi di gasolio per il riscaldamento. Punti chiave • È ormai ampiamente diffuso l’entusiasmo per il risparmio energetico all’interno della società. • Gli interventi già eseguiti hanno comportato una riduzione dei consumi energetici del 10-12 %. • I risparmi sono stati ottenuti tutti con interventi low cost o addirittura no cost. • Il potenziale totale di risparmio energetico è stato stimato intorno al 20-25 %. Se si considera anche l’uso dei residui della lavorazione come combustibile i numeri variano significativamente verso l’alto. Casi studio per settore Hakanssons Sawblades, Svezia Attività Punti chiave Håkanssons Sawblades è leader mondiale nella produzione di lame da sega. Le loro lame a nastro sono riconosciute in tutto il mondo come le più avanzate dal punto di vista tecnico. Le lame prodotte sono pensate prevalentmente per il taglio del metallo, ma anche per l’industra del legno e della produzione alimentare. Il 90 % della produzione viene esportato. L’azienda opera costantemente al proprio miglioramento con lo sviluppo di progetti sull’impatto ambientale delle emissioni, i rifiuti e l’utilizzo razionale delle risorse. • Performance energetica • Un moderno impianto d’illuminazione è un investimento vantaggioso • Ampio potenziale di risparmio energetico dal recupero di calore ottenuto dal processo di indurimento, nonché dal sistema di aria compressa. • Recupero del calore prodotto dal processo di indurimento, mediante filtraggio e stoccaggio in un accumulo: questo calore può essere utilizzato per l’acqua calda, il preriscaldamento della ventilazione. Anche i recuperatori di calore del raffreddamento dei compressori possono essere collegati al serbatoio di accumulo. • Questa soluzione implica anche la necessità di ventilazione supplementare, con un grande canale per evitare il sovraccarico durante la tempra. • Gli interventi con un payback vantaggioso portano a un risparmio del 25 % di energia. Si usa solo energia elettrica, per i processi industriali, le utenze elettriche e il riscaldamento. Il consumo totale annuo di energia elettrica è di 2.200 MWh. I consumi più alti sono dovuti ai processi di indurimento, di ventilazione con batteria di riscaldamento, di aria compressa e delle fresatrici. L’analisi Le analisi e calcoli hanno permesso di suddividere l’uso di energia in diverse categorie di utenza, come mostrato nell’immagine. Il potenziale maggiore di risparmio energetico è rappresentato dalla regolazione delle ore di esercizio con un calendario di utilizzo della ventilazione e dell’illuminazione che consideri l’uso effettivo degli impianti. 21 % Aria compressa 14 % Riscaldam 10 % Ventilaz. elettrico 45 % Processi 6 % Illuminaz. 3 % Altro 1 % Uffici Grafico 11 15 Casi studio per settore Blomdahls, Svezia Attività Blomdahls Mekaniska AB è una società a conduzione familiare situata nel sud-ovest della Svezia. L’azienda produce pezzi in lamiera per l’industria e si occupa principalmente di taglio, piegatura e trattamento superficiale. Blomdahls ha 28 dipendenti e un fatturato di circa 2,3 milioni di euro. Performance energetica azioni sono già state realizzate o sono in programma per il futuro prossimo. Nuove impostazioni di regolazione del sistema di ventilazione, nuova illuminazione e miglioramento del sistema di aria compressa sono alcune delle azioni che già hanno portato a un risparmio di energia elettrica pari a circa il 10% del consumo. Punti chiave • Grande entusiasmo grazie alla combinazione tra gestione dell’energia e attività di formazione. • Risparmio del 10 % già raggiunto nei primi 5 mesi di lavoro sull’energia con investimenti low cost o no cost. • Passaggio a dispositivi ad alta efficienza, per prima cosa sostituzione del forno, per i trattamenti superficiali. Il potenziale globale di risparmio energetico è stimato approssimativamente al 30 %. L’energia consumata è solo elettrica e ammonta a circa 800 MWh all’anno. L’analisi L’energy check, combinato con la aprtecipazione al corso di formazione, è stato una parte fondamentale del lavoro aziendale per una maggiore efficienza energetica. Si è diffuso un grande entusiasmo per il risparmio energetico. Diverse 16 Casi studio per settore Maschinen und Formenbau Leinetal (MFL GmbH), Germania Attività L’analisi MFL è una solida società, alla periferia di Hannover, dove sono localizzate le principali produzioni di utensili e stampi. Con 70 dipendenti, nel 2007 il consumo di energia è stato di 581 MWh in totale. L’energy check ha interessato quasi ogni parte della soceità, ma con un focus particolare su: Performance energetica Il report mostra che sono stati trovati più potenziali rispetto quanto si aspettassero gli auditor, e non solo nel settore energetico, ma anche per il consumo di acqua. Anche se il recupero di calore è il passo più importante per ridurre i consumi, molti altri piccoli e grandi interventi aiutano a contenere i costi. Dopo che la società ha capito che è molto semplice risparmiare energia e denaro, le macchine e i processi sono stati ottimizzati. La società ha provveduto per esempio a installare una nuova regolazione del riscaldamento. Ora l’ufficio e l’edificio della produzione hanno differenti regolazioni temporali in funzione delle effettive necessità.Oltre alle misure tecniche i dipendenti hanno beneficiato di maggiori competenze e responsabilità per agire autonomamente. L’elettricità è necessaria per la preparazione di acqua calda e per l’illuminazione, nonché per la produzione di aria compressa. Per quanto riguarda il riscaldamento la società ha una caldaia a gasolio. La maggior parte del consumo energetico da gasolio (circa il 44 % del consumo totale) era dovuto al riscaldamento effettuato con una vecchia caldaia e da pompe di circolazione vecchie e inefficienti. Un altro 11 % dei prelievi di energia elettrica era dovuto all’illuminazione e quasi il 28 % serviva a produrre aria compressa. Oltre alle ovvie perdite causate dall’aria compressa un altro motivo ha stimolato la corsa al risparmio energetico: un concorso proposto dall’agenzia regionale dell’ambiente. Per partecipare era necessario presentare un energy concept professionale, elaborato da un consulente. • • • • Riscaldamento e acqua calda Illuminazione Aria compressa Recupero di calore Il concept energetico ha vinto un premio di 6.000 €. Mentre la regione proponeva un nuovo concorso su interventi realizzati per la riduzione di CO2, la società si impegnava con grandi sforzi per mettere in pratica i suggerimenti della consulenza. Questo sforzo ha ricevuto il primo premio, pari a 20.000 €. Punti chiave • Recupero di calore dal compressore e dalle macchine con una riduzione energetica di circa 170 MWh. • Altri 32 MWh sono stati risparmiati con la sostituzione dei tubi fluorescenti e l’ottimizzazione dell’illuminazione. • Installazione di pompe di circolazione ad alta efficienza e bilanciamento idraulico per una riduzione di 30 MWh. Estratto da un’intervista: “Ora sappiamo che un criterio importante per il successo di un investimento in efficienza energetica è l’uso di consulenti per l’energia, professionisti che collaborano con il nostro settore e trovano soluzioni economiche e realizzabili. Un altro è il coinvolgimento e la formazione dei dipendenti. Alla fine la competizione sul mercato ci dimostra che non vi è alcuna contraddizione tra investimenti in efficienza energetica e guadagno aziendale”. 17 Casi studio per settore Bartelheimer GmbH, Germania Punti chiave Attività L’analisi • Bartelheimer è stata fondata nel 1984 ed è oggi una realtà consolidata nel settore della lavorazione dei metalli. Si è specializzata nei processi di verniciatura a polvere. La società impiega 10 persone e il consumo energetico annuo è di circa 522 MWh, con l’emissione di 148 t di CO2. Il costo totale annuo per l’energia è di circa 34.000 €. L’analisi ha fatto emergere le potenzialità di risparmio in questi settori: Recupero di calore alla fine del processo di verniciatura a polvere può far risparmiare ca. 137 MWh. • Ottimizzazione e regolazione del sistema di riscaldamento per ridurre i costi di energia di 8.800 €. • Altri 20 MWh potrebbero essere risparmiati dalla sostituzione dei tubi fluorescenti e l’ottimizzazione dell’illuminazione. Performance energetica L’elettricità è necessaria per molti processi come la verniciatura e la produzione di aria compressa. Insieme all’illuminazione copre quasi il 20 % del consumo totale di energia. Oltre all’energia elettrica il processo di verniciatura a polvere necessita di un’enorme quantità di gas. In totale il consumo di questo settore della produzione è di 211 MWh. Questo è il 40 % del consumo complessivo e corrisponde a circa 13.500 €. Altri 159 MWh sono utilizzati per il riscaldamento degli uffici e degli edifici produttivi. Tuttavia, rispetto al settore dei metalli e della verniciatura, il consumo si trova in un range di normalità. Obiettivi principali dell’energy check: • • 18 Analisi del consumo energetico e identificazione delle utenze principali Raccomandazioni per miglioramenti soprattutto sugli aspetti economici • • • • • Recupero calore Illuminazione Riscaldamento Motivazione dipendenti Aria compressa L’indagine dimostra che il potenziale da sfruttare è più di quanto la società inizialmente avesse previsto o sperato. Ma il principale ostacolo alla realizzazione è economico. Come in molte altre società Vi è la preoccupazione per la crisi finanziaria e la prudenza a non investire quando il ritorno sui programmi di investimento è piuttosto incerto. Tuttavia sono state attuate immediatamente misure a basso costo e facili da gestire, per esempio le perdite della rete di aria compressa sono state riparate e il livello di partenza del compressore è stato ridotto a 8 bar. L’intenzione per il futuro è di avere un controllo più stretto del consumo di energia e di agire per gradi. La sostituzione dei vecchi neon con tubi fluorescenti ad alta efficienza o l’isolamento dei tubi, e il resetting della regolazione potrebbero essere le misure successive. Inoltre i dipendenti dovrebbero essere maggiormente coinvolti nel processo per risparmiare energia e denaro. Casi studio per settore Caseificio U Godsell & Sons, UK Attività U Godsell and Sons è un caseificio con 200 dipendenti vicino a Gloucester. Il costo annuo dell’energia è di ca. £4.000, con emissioni di 28 t di CO2. Performance energetica L’azienda usa energia elettrica per il riscaldamento dell’acqua calda, per l’illuminazione, per la mungitura e per la refrigerazione. Il consumo di energia è tipico: circa 1/3 dell’energia va per il riscaldamento dell’acqua, 1/3 per il raffreddamento del latte, e 1/3 per la mungitura, l’illuminazione e le attrezzature varie. L’azienda aveva già iniziato una riduzione dei costi energetici, spostando le fasi di mungitura e riscaldamento acqua nei momenti di tariffa bassa. L’analisi L’indagine ha fornito un quadro della situazione energetica relativa a due temi principali. Il primo riguarda le possibilità tecniche per ridurre il consumo/costo di energia nelle seguenti aree: • Riscaldamento e acqua calda • Attrezzature per la mungitura • Illuminazione • Impianto raffreddamento latte • Energie rinnovabili Il secondo incide su gestione e uso dell’energia (monitoraggio consumi, e come i dipendenti usano l’energia). Il sistema di gestione riscontrato ha una buona qualità. Strano per una piccola azienda, la principale raccomandazione riguarda solo miglioramenti tecnici delle attrezzature, più che del loro uso. Queste sarebbero: • Aumentare la capacità del chiller per il raffreddamento del latte • Azionamento a velocità variabile (VSD) sulla mungitura • Installare un recuperatore di calore sui chiller del latte. Punti chiave • • • Dispositivo di raffreddamento per riduzione annua energia elettrica per refrigerare il latte di di 300 £ Pompe a velocità variabile riducono l’energia annua per le pompe per la mungitura di £ 250 Recupero di calore dal compressore può ridurre i costi annui di £ 100. L’installazione di azionamento a velocità variabile ha già ridotto il consumo del 20 % e si ripagherà in meno di 5 anni. I miglioramenti al chiller, ca. £ 1.000, determinano risparmi di ca. £ 300. Recupero di calore dal chiller del latte per il preriscaldo dell’acqua, ca. £ 1.000, determina un risparmio annuo di £ 100. I risparmi possono apparire modesti, poiché sono basati sul costo dell’energia del 2007. Si prevede che il risparmio effettivo nel medio termine, e i ritorni sugli investimenti, saranno migliori di quelli citati. 19 Casi studio per settore Società di Engineering in Gloucestershire, UK Punti chiave Attività • Migliorare l’efficienza luminosa risparmiando il 15 % del consumo totale di energia elettrica (72 MWh) all’anno. • Recupero di calore dal compressore con riduzione della domanda di riscaldamento di 8 MWh all’anno. Severn Wye Energy Agency ha condotto un energy check in una società di engineering in Gloucestershire company da aprile ad agosto 2009. La società è un produttore ben consolidato di rulli e cuscinetti a sfera, con sede nella zona sud Midlands del Regno Unito. Gli edifici ospitano gli uffici, la produzione e le aree di stoccaggio per i materiali e prodotti finiti. Performance energetica La società ha un consumo energetico annuo di circa 340 MWh di gas e 490 MWh di energia elettrica. Il consumo di elettricità è oltre l’80% della bolletta energetica di un anno tipico. La maggior parte dell’energia utilizzata in azienda è impiegata per l’illuminazione, la produzione (lavorazione dei metalli), e il riscaldamento. Il personale dell’azienda era consapevole del significato del consumo di energia, e ansioso di trovare soluzioni pratiche per ridurre i consumi senza compromettere il lavoro primario. L’analisi Era chiaro che, nonostante i processi di produzione siano i maggiori utenti di energia, sarebbe stato difficile ridurre il consumo 20 energetico della produzione poiché la maggior parte è a carico di macchine CNC. Il sistema di aria compressa è stato controllato a fondo, le perdite sono molto costose e possono essere riparate a basso costo e facilmente. Non sono state trovate fughe, quindi si può dedurre che il sistema è ben gestito. Il maggior potenziale di risparmio è stato trovato nell’illuminazione del laboratorio, poiché la maggior parte dei tubi fluorescenti ha reattore elettromagnetico. Lo studio ha dimostrato che sostituendo l’illuminazione esistente con corpi moderni a ioduri metallici (come quelli già installati in una parte) o moderni tubi fluorescenti con reattori elettronici si potrebbe ridurre la domanda di energia elettrica di circa 72 MWh/a - circa il 15 % del consumo di energia elettrica. La nuova illuminazione ha bisogno di minore manutenzione. Un altro risparmio significativo individuato è di canalizzare l’aria calda dalla zona del compressore all’edificio principale, durante l’inverno, riducendo così la domanda di riscaldamento di 8 MWh/a. Minori interventi riguardano il miglioramento dei livelli di coibentazione degli uffici e l’installazione di caldaia a gas più efficienti. Il potenziale di mercato a breve e medio termine Il progetto ENGINE non ha voluto reinventare la ruota né incoraggiare le PMI a sperimentare tecnologie non testata, ma ha cercato di consentire alle piccole imprese di sfruttare le tecnologie e gli strumenti di gestione già in uso presso imprese dai consumi energetici più intensivi. Il programma ENGINE ha dimostrato che per le PMI è possibile ridurre il consumo di energia con l’attuazione di un adeguato sistema di gestione dell’energia. Gli ostacoli principali sono la mancanza di risorse (soprattutto tempo e denaro) e il gran numero di imprese locali in affitto a breve termine. Il mercato dei prodotti ad alta efficienza è in continua evoluzione, spinto dalla domanda del mercato e dalle norme sull’efficienza energetica, anche se la tendenza è che siano le grandi imprese ad avere risorse e priorità per valutare la qualità, l’affidabilità e l’efficienza energetica di nuove attrezzature al momento dell’acquisto, piuttosto che per le imprese più piccole che spesso bassano gli acquisti di materiale sul costo e sulla facilità di reperimento. La richiesta di energy management nelle piccole imprese è in aumento, sia per l’aumento tendenziale dei combustibili, sia perché le grandi aziende richiedono una maggiore garanzia sulle norme ambientali dai loro fornitori. Nel corso del programma ENGINE, la situazione economica internazionale si è notevolmente trasformata, con la globalizzazione del credito e una riduzione globale della richiesta di prodotti, servizi ed energia, facendo invertire almeno temporaneamente il trend sempre crescente dei prezzi dei combustibili, e portando a una situazione in cui molte aziende non sono in grado di investire in operazioni non indispensabili. Persino in queste condizioni c’è un potenziale di risparmio per la maggior parte delle imprese, utilizzando meglio le attrezzature esistenti o con investimenti a basso costo, per esempio in controllo e regolazione. Anche se ENGINE si è concentrato su settori specifici, gli esempi sono applicabili alla maggior parte delle PMI. Esiste un potenziale di mercato per quasi tutte le PMI per ridurre il consumo energetico con beneficio economico. La disponibilità di tecnologie sempre più efficienti e servizi di consulenza imparziali aiuterà l’adozione di soluzioni tecniche. Il passaggio verso il monitoraggio automatizzato tra i consumatori di energia sempre più piccoli renderà più facile ed economica la raccolta dei dati energetici e questo aprirà la strada alla realizzazione di un monitoraggio più formale o di un sistema di gestione dell’energia. 21 Contatti e Risorse Molte informazioni, compresi report e materiale didattico, sono disponibili sul sito web del progetto ENGINE, www.engine-sme.eu. Il sito web conteine anche i dettagli di tutti i partner del progetto: AGIMUS GmbH, Brunswick, Germania Ambiente Italia, Milano, Italia Agenzia per l’Energia Austriaca, Vienna, Austria KanEnergi AB, Skara, Svezia Industrial Research and Development Cooperation AB, Mölndal, Svezia Energon Energie- und Umweltmanagement, Vienna, Austria Severn Wye Energy Agency, Highnam, Regno Unito Il coordinatore del progetto è: target GmbH, Walderseestraße 7, 30163 Hannover, Germania, Telefono: +49 511 909688-30 Per informazioni su altri progetti cofinanziati dal programma Intelligent Energy Europe esiste un database consultabile online a questo indirizzo: http://ieea.erba.hu/ieea/page/Page.jsp 22 The sole responsibility for the content of this publication lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the European Communities. The European Commission is not responsible for any use that may be made of the information contain therein.