presentazione laurea triennale
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TESI DI LAUREA “Progetto PolyCity: Esternalita’ Ambientali nel
Polo di Torino”
Candidato: Fabio Greco
Tutori accademici: prof. Salvatore Mancò
dott.ssa Elena Giacone
Tutor aziendale: dott. Gianluca Periotto
16 Luglio 2010 1 Politecnico di Torino
COS’E’ POLYCITY?
• CITTA’ SOSTENIBILI
• ALTA EFFICIENZA ENERGETICA
16 Luglio 2010 2 Politecnico di Torino
MISURE PIANIFICATE
• DEMAND SIDE: “Misure Riparatrici”
(Riduzione del Fabbisogno Energetico sia per ATC che per Arquata)
• SUPPLY SIDE: Installazione di Nuovi Sist. Energ.
• MONITORAGGIO
• RICERCA SOCIO-ECONOMICA…in cui rientra il mio lavoro
16 Luglio 2010 3 Politecnico di Torino
IL CONCETTO di ESTERNALITA’
• IMPATTO SULLA SALUTE UMANA E SULL’AMBIENTE CON RELATIVI COSTI
(POSITIVE O NEGATIVE)…
Esempio: IL RESTAURO DI UN MONUMENTO DETERIORATO DA SMOG O PIOGGE ACIDE HA UN COSTO PER LA COLLETTIVITA’…)
16 Luglio 2010 4 Politecnico di Torino
METODOLOGIA ADOTTATA
• CALCOLARE IL RISPARMIO IN TERMINI DI EMISSIONI DI CO2 TRA IL SISTEMA DI FORNITURA ATTUALE (AFTER POLYCITY) E QUELLO PASSATO (BEFORE POLYCITY)
• ATTUALE PRODUZIONE CON IL SISTEMA BEFORE POLYCITY
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• Nominal Power: 200 - 215 W
• Type: Polycrystalline
• Efficiency: up to 14.7 %
• Tilt angle: 27°
Arquata Panels features:
IMPIANTI FV 120 kWp ripartiti su 12 tetti.
50 kWp
• Nominal Power: 200 - 215 W
• Type: Polycrystalline
• Efficiency: up to 14.7 %
• Tilt angle: 35°
ATC Panels features:
Impatto Visivo e Ambientale
Nullo
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Esternalità da Elettricità dei Sistemi FV
• Prima di Polycity la stessa quantità di energia sarebbe stata acquistata dalla Rete
• Ogni kWh prodotto dal Sistema FV evita l’emissione di 0,53 kg di CO2
(“Fattore di emissione del Mix Elettrico Italiano”dato fornito dal Ministero Italiano dell’Ambiente)
• 19 €/ton CO2 ( Attuale Valore di mercato fornito dall’ETS)
Periodo Impianto FV Produzione (kWh)
Tonnellate di C02
Risparmiate
Esternalità Positive
(€)
GEN ‘08 – DIC ‘09
ATC 81.143 43 817
GEN ‘08 – DIC ‘09
Arquata 170.577 90 1.717
TOT 251.720 133 2.534
16 Luglio 2010 7 Politecnico di Torino
ATC office
building
“POLICITY” AREA
87.500 m2
39 RESIDENTIAL BUILDINGS
758 DWELLINGS
2.500 PEOPLE
Social housing
buildings
DISTRICT
HEATING
NETWORK
TRI-GENERAZIONE - RETE TLR
16 Luglio 2010 8 Politecnico di Torino
Cogenerator
Absorption chiller
CHP engine data:
Electrical power 970 kW
Thermal power 1166 kW
Electrical efficiency > 0.38
Thermal efficiency > 0.45
QATC
QConf hall
QABS
QBoil
QCHP
VBoil
Vtot GAS VCHP Cogenerator (May 2007)
•968 kWe
•1.166 kWt
Boilers
(September
2004)
•2 x 2600 kWt
•1 x 978 kWt
Absorption
Chiller
(June 2008)
•190 kWc
Compressor
Chiller
(June 2004)
• 474 kWc
Electric Energy
Auxiliary / Peak
loads To the grid
QRETE
QTotLoad
SHW
HEAT
Gas
Heat
Cold
SHW
Energy Meters
Measure of
Electric
Consumption
Auxiliary / Peak
loads
AFTER POLYCITY
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QATC
QConf hall
QABS
QBoil VBoil
Vtot GAS
OLD Boilers
2 X 688 kW
1 x 301 kW
Rendim. < 75
%
Old
Absorptio
n
Chiller
Rendim.
< 70%
Electric Energy
QTotLoad
SHW
HEA
T
Gas
Heat Cold
SHW
MIX of Many
Little Boilers
Rendim. ~87%
La Rete di TLR
non è ancora
stata installata
From
the grid
BEFORE POLYCITY
• “Quinto rapporto sul consumo di energia nella provincia di Torino”, 2005
16 Luglio 2010 10 Politecnico di Torino
CONSUMO di GAS ODIERNO: EMISSIONI di CO2
• Parametro 1,9 kg CO2/m3 perché 1kg di CH4 nella combustione sprigiona 2,5 kg di CO2 e perché 1m3 = ¾ kg
CHP:
BOILER
INTEGRATIVI:
CONSUMO di
GAS (m3)GAS
PARAMET
RO
ATTUALI
EMISSIO
NI di CO2
CONSUMO di
GAS (m3)
(Kg di
CO2/m3)
(ton)
2007/2008 1.219.582 482.846 1,9 3.234
2008/2009 947.631 548.626 1,9 2.842
TOTALE 2.167.213 1.031.472 6.076
16 Luglio 2010 11 Politecnico di Torino
PRODUZIONE ATTUALE
STAGIONE
CHP
ELETTRICITA’
PRODUZIONE
(KWh)
CHP
EN.TERMICA
PRODUZIONE
(KWh)
CHP
COOLING
PRODUZIONE
(KWh)
2007/2008 4.588.690 4.249.016 272.360
2008/2009 3.506.490 3.465.692 378.570
TOTALE 8.095.180 7.714.708 650.930
STAGIONE PRODUZIONE DEI BOILER
2007/2008 3.546.504 kWh
2008/2009 3.763.988 kWh
TOTALE 7.310.492 kWh
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Ipotetiche Emissioni dall’Impianto di Tri-generazione, Sintesi
• ELETTRICITA’: Vale lo stesso discorso fatto per il FV
• RISCALDAMENTO: I carichi attualmente soddisfatti dalla stessa fonte, prima di Polycity erano soddisfatti separatamente per l’assenza delle RETE di TLR e quindi si considerano i singoli rendimenti
• COOLING: COPOldABS < COPNewABS
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EMISSIONI di CO2
(tonnellate)
PRODUZIONE
ELETTRICITA’ (KWh)
4.290
PRODUZIONE EN.
TERMICA (KWh)
3.406
PRODUZIONE COOLING
(KWh)
163
TOTALE
7.859
Valutazione Monetaria
Attuale Produzione
col Sistema
“BEFORE
POLYCITY”:
Ipotetiche
Emissioni di CO2
(tonnellate)
Attuale Produzione
: Ipotetiche
Emissioni di CO2
(ton)
Emissioni
Risparmia
te di CO2
(ton)
Costo
Esternalità
[€/ton]
ESTERNALITÀ
POSITIVE
[€]
7.859 6.076 1.783 19 33.877
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CONCLUSIONI
• L’elettricità ottenuta da CHP e impianti FV ha priorità di accesso alla rete nazionale rispetto all’energia prodotta da altre fonti.
• L’elettricità venduta andrà a soddisfare la Domanda proveniente da altri utenti finali, che altrimenti, continuerebbero a comprare (dalla Rete Nazionale) elettricità prodotta con combustibili fossili.
• Vantaggi economici immediati (i proventi dalla vendita di elettricità rappresentano un’INTERNALIZZAZIONE delle Esternalità da parte dello Stato Italiano)
• Quindi ATC con PolyCity è entrata dentro un Circolo Virtuoso che permette un miglioramento non solo per sé ma per tutta la società in generale.
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