Page 17 - Gestione Energia

prodotta dall’unità in un dato anno e l’energia consuma- ta, sotto forma di combustibile, per tale produzione.
Il rendimento globale (o “totale”) tiene invece conto di en- trambi i prodotti energetici: non solo dell’energia elettrica, ma anche del calore utile. La loro somma viene rappor- tata, come nel caso precedente, all’energia combustibile utilizzata per la loro produzione.
Gli elementi strutturali dell’impianto
Alcuni elementi strutturali sono in grado di influire sull’e- sercizio dell’unità: i dispositivi di dissipazione ed i dispo- sitivi di bypass per i fumi di scarico. Indicheremo gli uni e gli altri genericamente come “dissipatori”.
Un’unità di cogenerazione è tanto più pregiata quanto maggiore è il PTOH. Ciò è rigorosamente vero, però, soltanto se tutto il calore prodotto dall’unità trova effet- tivamente un impiego utile. In caso contrario è possibile incorrere in una sovrastima del PTOH.
Per tenere conto di ciò, il campione disponibile è stato suddiviso in tre gruppi.
Il primo gruppo è composto da unità dotate di dissipato- ri, ed è destinato ad un calcolo per eccesso del PTOH. Il secondo (unità prive di dissipatori), ad un calcolo per difetto. Il terzo gruppo comprende infine tutte quelle uni- tà che, per carenza di informazioni, non si sono potute includere né nel primo né nel secondo.
I primi due gruppi costituiscono, insieme, quello che chia- meremo campione “ristretto”. Campione “ampliato” sarà invece l’insieme dei tre gruppi, ovvero il campione originario.
Dispositivi di dissipazione
Quando la richiesta di calore viene a mancare, il calore, che necessariamente viene prodotto insieme all’energia elettrica, deve essere dissipato: in caso contrario, occor- rerebbe arrestare l’unità, perdendo così la produzione elettrica.
Nei periodi in cui ha luogo la dissipazione (ad opera di condensatori, torri di raffreddamento ecc.), non può par- larsi di cogenerazione. Il calore dissipato va escluso dal calcolo del PTOH, così come l’energia elettrica prodotta insieme con esso. Tuttavia, i contatori elettrici non con- sentono, di solito, di distinguere (e quindi di sottrarre) l’energia prodotta in un dato periodo. Di qui il rischio di sopravvalutare il PTOH, includendo impropriamente nel calcolo energia elettrica non cogenerata.
Dispositivi di bypass dei fumi
Quando viene meno la richiesta di calore, si può, invece di arrestare l’unità, deviare i fumi direttamente nell’atmo- sfera, grazie appunto al dispositivo di bypass; il relativo calore viene dissipato.
L’energia elettrica prodotta nei periodi in cui ha funziona- to il dispositivo di bypass non può evidentemente consi- derarsi cogenerata; è quindi possibile, anche in questo caso, sovrastimare il PTOH.
Dati di esercizio 2011-2012: campione ristretto
Pur con qualche eccezione, le ore equivalenti di funzio- namento tendono ad essere più numerose in presenza di dissipatori. Ciò conferma che i dissipatori possono effet- tivamente conferire all’unità – almeno in alcuni casi – una maggiore flessibilità e continuità di esercizio. Ad essa si accompagna un rendimento elettrico tendenzialmente migliore (funzionamento più regolare).
Il “prezzo” di tutto ciò è una certa dissipazione di calore, e dunque, sovente, un minor rendimento complessivo.
Il motore a combustione interna (MCI) appare la tecnolo- gia che meno ha bisogno di dissipatori. Raggiunge infatti i più elevati valori di PTOH e di rendimento elettrico. Inol- tre, l’elevato fattore di carico, che si accompagna ad un basso Heq, sembra indicare che l’”agilità” propria dei MCI consente di avviarli ed arrestarli rapidamente, limitando al minimo la durata del funzionamento a potenza ridotta. Qual è dunque l’impiego dei dissipatori, che pure si tro- vano su alcuni impianti?
Essi vengono evidentemente utilizzati durante il funzio- namento ordinario della macchina. Lo scopo è duplice. Da un lato, provvedono ad eliminare quantità di calore che non trovano un impiego utile (esempio: stadi del- l’”intercooler” successivi al primo).
Dall’altro, rendendo indipendente la produzione termica da quella elettrica, consentono di modulare quest’ultima: si spiega così il basso fattore di carico che ad essi si associa. I dissipatori sono peraltro responsabili di una significativa perdita di rendimento totale.
Diversamente dal MCI, la turbina a gas presenta un otti- mo rendimento totale, ma un rendimento elettrico mode- sto. Anche il PTOH è nettamente inferiore.
Il fattore di carico aumenta in presenza di dissipatori, così come le ore equivalenti Heq. Evidentemente, le turbine a gas sono ritenute poco adatte a frequenti variazioni di
Tabella 1. Valori di esercizio relativi al campione ristretto (in grassetto corsivo: valori calcolati su un sottoinsieme, per maggiore accuratezza)
TECNOLOGIE & INIZIATIVE
1/2015 15