Bio.Ret.E. - Fondazione Politecnico di Milano
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I costi annui di esercizio disponibili sono sintetizzati in Figura 3.22, sempre in funzione della potenzialità dell’impianto. I valori sono compresi in un intervallo indicativo tra 50∙000 e 700∙000 €/anno per potenzialità di trattamento variabili tra 200 e 2500 m3 /h di biogas grezzo, corrispondenti a circa 4-6 c€/m3 gas trattato (Figura 3.22) ed a circa 0.8 -1.2 euro cent/kWh di contenuto energetico del biometano prodotto (Figura 3.22). Le variazioni puntuali osservabili, associate alle oscillazioni nei fattori locali considerati nelle valutazioni, non mostrano apprezzabili influenze nel differenziare i diversi sistemi. I processi di lavaggio chimico con ammine appaiono, tuttavia, leggermente più onerosi di quelli a lavaggio fisico con acqua e dei processi PSA, nonostante nella configurazione di questi ultimi sia compreso il costo associato all’unità di conversione termica dei gas di coda per la riduzione delle fughe di metano. Per contro, le valutazioni dei sistemi con ammine hanno considerato la copertura totale delle richieste termiche per la rigenerazione della soluzione tramite apporti esterni, senza prevedere alcuna possibilità di recupero interno al processo, previsto in buona parte delle alcune delle configurazioni commerciali disponibili e che contribuirebbe a ridurre i costi dell’operazione. Analogamente ai costi di investimento, anche quelli di esercizio evidenziano apprezzabili effetti scala, illustrati dall’andamento dei valori specifici riportati nelle Figure 3.23 e 3.24, con riduzione per le tagli più elevate del 20-30% circa rispetto agli impianti di potenzialità più bassa. Figura 3.22: Costi di esercizio per sistemi di depurazione e purificazione del biogas in funzione della potenzialità dell’impianto. Figura 3.24: Costi specifici di esercizio (c€/kWh di energia contenuta nel biometano prodotto) per sistemi di depurazione e purificazione del biogas in funzione della potenzialità dell’impianto. Figura 3.23: Costi specifici di esercizio (c€/m3n biogas grezzo) per sistemi di depurazione e purificazione del biogas in funzione della potenzialità dell’impianto. 69
La disaggregazione dei costi nelle singole voci considerate mostra un’incidenza particolarmente significativa degli oneri energetici per tutti i sistemi, con un contributo compreso tra il 65% e l’80% circa sul totale costituito, in linea con le caratteristiche di esercizio dei processi, dai consumi di elettricità per gli impianti a lavaggio ad acqua e PSA e da quelli di elettricità e di calore per i sistemi a lavaggio con ammine. La Figura 3.25 riporta un esempio rappresentativo della ripartizione, riferito ad un impianto di potenzialità pari a 500 m3n/h di gas trattato. Realizzazioni nei paesi europei Il contesto europeo evidenzia nella Germania, nella Svezia e nell’Olanda le nazioni con le maggiori capacità installate di immissione in rete di biometano (Figura 3.26). Le realizzazioni attuali appaiono relativamente differenziate nei diversi contesti nazionali: in Svizzera, Svezia ed Olanda, ove le iniziative nel settore sono attive da decenni, il biometano è essenzialmente indirizzato all’utilizzo per autotrazione ed alla produzione di energia in sistemi cogenerativi, con il biogas trattato proveniente principalmente da digestione anaerobica di fanghi di depurazione, frazione organica di rifiuti urbani e industriali e biogas da discarica57 . In Austria e sopratutto Germania, viceversa, il mercato si è sviluppato solo negli ultimi anni, con un’impostazione diversa e quasi esclusivamente orientata all’utilizzo di biogas grezzo prodotto da colture dedicate e residui agricoli e zootecnici per l’immissione del biometano nella rete del gas naturale58 . In Germania, la pianificazione governativa ha puntato fortemente sul biogas come fonte energetica rinnovabile, con l’importante obiettivo di sostituzione di 6 miliardi di m3 di gas naturale all’anno con biometano entro il 2020. A tale scopo, è stata valutata un’esigenza di realizzazione di circa 1000 impianti, per un investimento complessivo di 10 miliardi di euro. La situazione attuale comprende 23 impianti operativi, per una capacità annua complessiva di circa 200 milioni di m3; 5 impianti saranno avviati nel 2010 ed altri 20 impianti sono in fase di progetto59 . Come matrice organica di partenza, il programma punta sull’utilizzo di colture dedicate, con una previsione a medio termine che prevede una composizione media del substrato pari ad 1/3 di scarti organici agricoli e industriali e 2/3 di colture agricole dedicate. 70 Figura 3.25: Contributo relativo delle principali componenti dei costi di esercizio per sistemi di depurazione e purificazione del biogas. 57 Documentazione tecnica reperibile in www.purac.dk 58 “M. Harasek, A.Marakaruk, “New Developments in Biogas Upgrading (in Austria)”, Technische Universität Wien. Documentazione tecnica reperibile in www.purac.dk 59 Country Reports of member countries 2010, 2009, 2008, 2007, IEA Bioenergy Task 37 “Biogas Grid Injection in Germany and Europe–Market, Technology and Players” Biogaspartner – a joint initiative. 2009 P.Weiland, “Status of biogas upgrading in Germany” , J.H. Von Thünen -Institute(vTI). IEA task37 Workshop, 10/2009
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La <strong>di</strong>saggregazione dei costi nelle singole voci considerate mostra un’incidenza particolarmente significativa degli oneri energetici per tutti i sistemi, con<br />
un contributo compreso tra il 65% e l’80% circa sul totale costituito, in linea con le caratteristiche <strong>di</strong> esercizio dei processi, dai consumi <strong>di</strong> elettricità per gli<br />
impianti a lavaggio ad acqua e PSA e da quelli <strong>di</strong> elettricità e <strong>di</strong> calore per i sistemi a lavaggio con ammine. La Figura 3.25 riporta un esempio rappresentativo<br />
della ripartizione, riferito ad un impianto <strong>di</strong> potenzialità pari a 500 m3n/h <strong>di</strong> gas trattato.<br />
Realizzazioni nei paesi europei<br />
Il contesto europeo evidenzia nella Germania, nella Svezia e nell’Olanda le nazioni con le maggiori capacità installate <strong>di</strong> immissione in rete <strong>di</strong> biometano<br />
(Figura 3.26). Le realizzazioni attuali appaiono relativamente <strong>di</strong>fferenziate nei <strong>di</strong>versi contesti nazionali: in Svizzera, Svezia ed Olanda, ove le iniziative nel<br />
settore sono attive da decenni, il biometano è essenzialmente in<strong>di</strong>rizzato all’utilizzo per autotrazione ed alla produzione <strong>di</strong> energia in sistemi cogenerativi, con<br />
il biogas trattato proveniente principalmente da <strong>di</strong>gestione anaerobica <strong>di</strong> fanghi <strong>di</strong> depurazione, frazione organica <strong>di</strong> rifiuti urbani e industriali e biogas da<br />
<strong>di</strong>scarica57 . In Austria e sopratutto Germania, viceversa, il mercato si è sviluppato solo negli ultimi anni, con un’impostazione <strong>di</strong>versa e quasi esclusivamente<br />
orientata all’utilizzo <strong>di</strong> biogas grezzo prodotto da colture de<strong>di</strong>cate e residui agricoli e zootecnici per l’immissione del biometano nella rete del gas naturale58 .<br />
In Germania, la pianificazione governativa ha puntato fortemente sul biogas come fonte energetica rinnovabile, con l’importante obiettivo <strong>di</strong> sostituzione<br />
<strong>di</strong> 6 miliar<strong>di</strong> <strong>di</strong> m3 <strong>di</strong> gas naturale all’anno con biometano entro il 2020. A tale scopo, è stata valutata un’esigenza <strong>di</strong> realizzazione <strong>di</strong> circa 1000 impianti, per<br />
un investimento complessivo <strong>di</strong> 10 miliar<strong>di</strong> <strong>di</strong> euro. La situazione attuale comprende 23 impianti operativi, per una capacità annua complessiva <strong>di</strong> circa 200<br />
milioni <strong>di</strong> m3; 5 impianti saranno avviati nel 2010 ed altri 20 impianti sono in fase <strong>di</strong> progetto59 . Come matrice organica <strong>di</strong> partenza, il programma punta<br />
sull’utilizzo <strong>di</strong> colture de<strong>di</strong>cate, con una previsione a me<strong>di</strong>o termine che prevede una composizione me<strong>di</strong>a del substrato pari ad 1/3 <strong>di</strong> scarti organici agricoli<br />
e industriali e 2/3 <strong>di</strong> colture agricole de<strong>di</strong>cate.<br />
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Figura 3.25: Contributo relativo delle principali componenti dei costi <strong>di</strong> esercizio per sistemi <strong>di</strong> depurazione e purificazione del biogas.<br />
57 Documentazione tecnica reperibile in www.purac.dk<br />
58 “M. Harasek, A.Marakaruk, “New Developments in <strong>Bio</strong>gas Upgra<strong>di</strong>ng (in Austria)”, Technische Universität Wien.<br />
Documentazione tecnica reperibile in www.purac.dk<br />
59 Country Reports of member countries 2010, 2009, 2008, 2007, IEA <strong>Bio</strong>energy Task 37<br />
“<strong>Bio</strong>gas Grid Injection in Germany and Europe–Market, Technology and Players” <strong>Bio</strong>gaspartner – a joint initiative. 2009<br />
P.Weiland, “Status of biogas upgra<strong>di</strong>ng in Germany” , J.H. Von Thünen -Institute(vTI). IEA task37 Workshop, 10/2009<br />