Elettricità dal legno: come funziona un impianto di cogenerazione a biomassa legnosa?
Gli impianti di cogenerazione a biomassa che utilizzano combustibili solidi e rinnovabili come pellet di legno, cippato o bricchette di legno non solo risparmiano sui costi, ma danno anche un importante contributo alla protezione del clima, 24 ore su 24. Come funziona un impianto di cogenerazione a biomassa? Potete scoprirlo qui.
Le aziende di tutto il mondo stanno affrontando sfide importanti: Per raggiungere gli obiettivi climatici e ridurre allo stesso tempo i rischi di prezzo, devono cambiare radicalmente il loro approvvigionamento energetico, abbandonando i combustibili fossili per passare alle energie rinnovabili.
Una soluzione rispettosa del clima e allo stesso tempo altamente economica è rappresentata dagli impianti di cogenerazione di calore ed energia (CHP) che funzionano con biomassa a base di legno – ad esempio con pellet, cippato o bricchette di legno (in breve: generazione di energia a legna).
Grazie alla combinazione di elettricità e generazione di calore, queste unità di cogenerazione a biomassa raggiungono un’efficienza superiore a quella di molte altre tecnologie energetiche. Gli operatori quindi non solo risparmianoCO2, ma anche denaro. Inoltre, la biomassa è l’unica fonte di energia rinnovabile in grado di fornire energia tutto l’anno, indipendentemente dal clima e dall’ora del giorno.
Indice dei contenuti:
Come funziona un’unità di cogenerazione a biomassa, utilizzando come esempio la generazione di energia a legna?
Ecco cosa può fare un’unità di cogenerazione a biomassa per generare elettricità dal legno
A chi conviene la generazione di energia a legna?
Impianto di cogenerazione a gas di legna e biomassa: i vantaggi in sintesi
Quali sono i combustibili adatti alla produzione di energia a legna?
Quanto costa un’unità di cogenerazione a biomassa per la produzione di energia elettrica da legno?
Il rispetto dell’ambiente viene premiato: sussidi per gli impianti di produzione di energia elettrica a legna
Come funziona un'unità di cogenerazione a biomassa, utilizzando l'esempio della combustione a legna?
Fondamentalmente, un’unità di cogenerazione di calore ed energia (CHP) è una centrale elettrica in cui, oltre all’elettricità, viene generato e utilizzato anche il calore. Le unità di cogenerazione sono costituite principalmente da un motore a combustione che utilizza combustibili liquidi o gassosi e aziona un generatore per produrre elettricità con l’energia generata.
A differenza di un’unità di cogenerazione a motore puro, che di solito funziona con combustibili fossili come il gas naturale, il diesel o simili, un’unità di cogenerazione a biomassa è un sistema in grado di generare elettricità e calore contemporaneamente da un combustibile solido (la biomassa). Ciò richiede innanzitutto la conversione della biomassa solida in un cosiddetto gas magro. Questo processo avviene in un gassificatore. Nel caso del legno come biomassa, il gas magro è chiamato anche gas di legno.
I residui legnosi sono utilizzati soprattutto come biomassa legnosa. Ad esempio, legno residuo, legno di scarto, legno danneggiato, legno morto o residui di produzione. Questi materiali entrano nel gassificatore sotto forma di pellet, cippato o bricchette di legno. Nel processo di gassificazione, le sostanze vengono carbonizzate in assenza di aria, in modo da produrre un gas combustibile.
Dopo la gassificazione del legno, il gas viene pulito e raffreddato in modo che sia adatto all’uso nel motore a gas dell’unità di cogenerazione a biomassa.
Vergaser
Erzeugung von Holzgas
Wärmetauscher
Kühlung von Holzgas
Filter
Holzgas wird von Asche befreit
Ascheaustrag
Asche wird aus dem System ausgeschleust
Motor
Holzgas wird im Motor verbrannt
Generator
Stromerzeugung
Abgaswärmetauscher
Wärmegewinnung aus Abgas
Schaltschrank
L'impianto di cogenerazione a biomassa e la sua funzione: non lasciare che il calore di scarto vada sprecato
Molto calore – il cosiddetto calore di scarto – viene generato sia nel processo di gassificazione, sia nel successivo trattamento del gas, sia nell’impianto di cogenerazione a biomassa. Si tratta, da un lato, dell’aria calda di scarico, dell’acqua calda proveniente dal gas di legna e dal raffreddamento del motore e dei gas di scarico caldi dell’unità di cogenerazione. Mentre altre centrali elettriche spesso lasciano che questo calore di scarto vada sprecato, le nostre unità di cogenerazione a biomassa lo convertono in calore utilizzabile grazie a scambiatori di calore.
Se viene prodotto più calore del necessario o se il consumo di calore non è sempre costante, è possibile immagazzinarlo temporaneamente in un serbatoio tampone e utilizzarlo in un altro momento.
Gli impianti di cogenerazione a biomassa hanno quindi un vantaggio decisivo rispetto alle centrali elettriche convenzionali: producono elettricità e calore in un processo chiamato cogenerazione. Se la biomassa come il legno viene utilizzata come combustibile al posto del gas naturale o del petrolio, le aziende possono produrre elettricità e calore nel rispetto del clima, risparmiando sui costi e, soprattutto, 24 ore su 24.
Se il calore viene utilizzato anche per produrre freddo, il termine CHP (combined heat, power and cooling) viene utilizzato al posto di CHP. Gli impianti di cogenerazione a biomassa di solito convertono più dell’85% dei combustibili rinnovabili utilizzati in energia utilizzabile: non potrebbe essere più efficiente.
Buono a sapersi: Il legno come combustibile
Gli impianti di cogenerazione a biomassa di ENTRENCO funzionano prevalentemente a legna. Il legno sotto forma di pellet o cippato viene convertito in gas di legno negli impianti di cogenerazione di ENTRENCO per mezzo di un gassificatore a legna. Questo gas di legna costituisce il combustibile che alimenta il motore a combustione dei nostri impianti di cogenerazione. Nel processo, il legno viene utilizzato quasi senza residui e con un elevato grado di efficienza.
Volete saperne di più sulla nostra tecnologia? Allora saremo lieti di potervi consigliare personalmente.
Ecco cosa può fare un'unità di cogenerazione a biomassa per generare elettricità dal legno
Un impianto di cogenerazione a biomassa per la produzione di elettricità a legna non solo è altamente efficiente in termini economici ed ecologici, ma offre anche una varietà di applicazioni possibili.
Ecco alcuni esempi di possibili applicazioni:
- Essiccazione del cippato
- Essiccazione o riscaldamento nel processo di produzione
- Generazione di energia frigorifera tramite sistemi di refrigerazione ad assorbimento per celle frigorifere, condizionamento dell’aria, ecc.
- Conversione del calore di scarto in elettricità (ad es. ORC)
Abbiamo riassunto per voi le applicazioni più importanti:
Generazione di energia e calore
Grazie alla cogenerazione di calore ed energia (CHP), un impianto di cogenerazione a biomassa può generare elettricità e calore allo stesso tempo. Le unità di cogenerazione a biomassa possono quindi fornire elettricità agli edifici (ad esempio alberghi, complessi residenziali, ospedali) e riscaldare i sistemi di riscaldamento e l'acqua potabile. Questo fa sì che gli impianti di cogenerazione a biomassa siano tra i più efficienti e - quando si utilizza biomassa come il legno residuo o il legno di scarto - tra i produttori di energia più rispettosi del clima.
Generazione di calore di processo
Le unità di cogenerazione a biomassa non sono assolutamente adatte solo all'uso negli edifici. Al contrario: un'unità di cogenerazione a biomassa è particolarmente interessante per le aziende manifatturiere, perché funziona in modo particolarmente efficiente nella generazione di calore di processo, di solito sotto forma di acqua calda, cioè il calore necessario per i processi industriali e commerciali. Il calore di processo è di solito consumato costantemente durante tutto l'anno; le condizioni migliori per le unità di cogenerazione a biomassa.
Generazione di freddo
Se un'unità di cogenerazione è dotata di un refrigeratore ad assorbimento, il calore generato può essere convertito in freddo e utilizzato per il raffreddamento. Questo processo è chiamato cogenerazione di calore, energia e raffreddamento (CHP). In questo processo, l'energia generata viene utilizzata in modo ottimale. I sistemi di cogenerazione sono particolarmente utili nelle industrie che richiedono il raffreddamento dell'aria o dei processi. Si tratta di alberghi, edifici per uffici e ospedali, ma anche dell'industria alimentare. Il calore può anche essere utilizzato per produrre acqua potabile dall'aria attraverso un raffreddamento intermedio.
A chi conviene la generazione di energia a legna?
Un impianto di cogenerazione a biomassa con produzione di elettricità a legna è particolarmente utile per le aziende che necessitano costantemente di grandi quantità di energia termica per le loro attività, anche in estate. Questo perché un impianto di cogenerazione a biomassa è massimamente economico solo se funziona a pieno carico per un certo numero di ore all’anno. In alternativa, l’energia termica in eccesso può essere convertita in freddo in estate.
Buono a sapersi: Il legno come combustibile
La cosa economicamente più sensata è consumare l’elettricità generata e riscaldarsi da soli, se possibile. Per questo motivo, la generazione di energia a legna tramite un impianto di cogenerazione a biomassa è una buona opzione per l’industria e l’agricoltura con un fabbisogno maggiore di elettricità e calore o per le proprietà più grandi. Se l’energia elettrica generata non viene consumata completamente, può essere immessa nella rete pubblica. Per questo, gli operatori di cogenerazione a biomassa ricevono una tariffa di alimentazione – una sovvenzione fissa del governo per l’elettricità autoprodotta.
Un impianto di cogenerazione a biomassa è utile, ad esempio, per le seguenti aziende e industrie:
Impianto di cogenerazione a gas di legna e biomassa: i vantaggi in sintesi
Gli impianti di cogenerazione a biomassa basati sul gas di legna possono ottenere punti con tutti i tipi di vantaggi. Il vantaggio maggiore è la combinazione di efficienza economica e protezione del clima. Gli impianti di cogenerazione a biomassa di solito convertono più dell'85% dei combustibili utilizzati in energia utilizzabile. Se poi si utilizzano come combustibile anche i pellet o i trucioli di legno, economici e allo stesso tempo ecologici, il risparmio è notevole.
Vantaggi degli impianti di cogenerazione con produzione di energia elettrica a legna:
Siete interessati?
Volete sapere se un impianto di cogenerazione a biomassa con produzione di energia elettrica a legna è conveniente per la vostra azienda e quale tipo di legno di scarto potete utilizzare per generare energia in modo particolarmente efficiente? Allora contattateci. Saremo lieti di consigliarvi personalmente.
Quali combustibili sono adatti per un impianto di cogenerazione a biomassa legnosa?
Una tipica unità di cogenerazione può funzionare con diversi combustibili. I combustibili fossili come il gas naturale, l'olio da riscaldamento o il diesel sono ancora all'ordine del giorno, ma non contribuiscono alla protezione dell'ambiente. È qui che entrano in gioco le materie prime rinnovabili, che sono ideali per le unità di cogenerazione a biomassa e danno un enorme contributo alla protezione del clima.
In linea di principio, i seguenti combustibili da biomassa possono essere utilizzati per la produzione di elettricità a base di legno in un’unità di cogenerazione mediante una tecnologia di gassificazione a monte:
Pellet di legno
I pellet di legno sono piccoli bastoncini di legno secchi, composti da segatura e altri scarti di legno e opportunamente pressati. Questo combustibile è utilizzato sia nei grandi impianti di cogenerazione a gas di legna che nei mini impianti di cogenerazione ed è ora un combustibile standardizzato, generalmente riconosciuto e ampiamente commercializzato.
Bricchette di legno
In alternativa, i residui della lavorazione del legno, come i trucioli o la segatura, possono essere pressati in bricchette di legno e utilizzati in un'unità di cogenerazione a biomassa per generare elettricità dal legno.
Cippato
Il cippato è prodotto dalla cippatura di residui di produzione fino ad alberi interi nelle cosiddette cippatrici. Una preparazione adeguata, che di solito consiste nella vagliatura e nell'essiccazione, garantisce la qualità ideale del combustibile per il processo di gassificazione. Il gas di legna viene poi prodotto dal legno tritato utilizzando un gassificatore di legno. I trituratori sono utilizzati per il legno di scarto (ad esempio, per i rifiuti ingombranti). Inoltre, qui vengono smistati i residui metallici.
Quanto costa un'unità di cogenerazione a biomassa per la produzione di energia elettrica da legno?
Un sistema di generazione di energia a legna è una soluzione individuale per la quale i costi di investimento e di gestione possono variare notevolmente. Inoltre, i diversi combustibili e, se del caso, la loro lavorazione comportano costi diversi. A seconda dell'applicazione nel processo o nell'edificio, entrano in gioco anche importi di sovvenzione diversi, per cui una generalizzazione dei costi totali è difficilmente possibile.
Vuoi saperne di più?
Non esitate a chiederci una prima stima approssimativa dei costi, che potrete utilizzare per un'ulteriore pianificazione.
Il rispetto dell'ambiente viene premiato: sussidi per gli impianti di produzione di energia elettrica a legna
Le aziende che utilizzano la generazione di energia a legna attraverso un impianto di cogenerazione a biomassa nella loro produzione energetica, contribuendo così alla protezione del clima, ricevono un sostegno finanziario a molti livelli in Germania. Oltre alla tariffa di alimentazione per l’energia elettrica in eccesso, il Ministero Federale dell’Economia e del Controllo delle Esportazioni (BAFA) promuove progetti corrispondenti, spesso nei settori del calore di processo o dell’efficienza energetica.
Anche la Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) sostiene il ripensamento climatico con prestiti promozionali e sussidi per il rimborso fino al 55% dei costi ammissibili. Anche i singoli Stati federali e le regioni premiano l’uso di cogeneratori a biomassa come produzione di energia progressiva e rispettosa dell’ambiente.