Studio di fattibilità tecnico-economica di un impianto co-trigenerativo ed analisi dei consumi di energia primaria

Today cogeneration is seen as a solution for energy saving in the industrial sector, thanks to its capability of producing jointly electric energy and heat with lower combustible consumption compared to the separated production of the two energetic vectors. Mortara BASF factory, one of the many production sites of the multination working in chemical sector, wants to evaluate the possibility of installing a cogenerative plant for the combined production of electrical, thermic and cooling energy. During my stage at the technical office of the factory, I worked with Basf engineers to evaluate the feasibility of that project. The work was divided in two different phases, the first one was about technical and energetic analysis, the second one was about the investment profitability. In this thesis I’m reporting methods and results of feasibility study. Then I studied primary energy consumptions expected for the realization and the exercise of the plant during its life cycle. This study was conduced with LCA method based on Input – Output model to consider total primary energy consumptions. The study results were then compared with the consumptions in the same period of the existing configuration to evaluate which is more efficient. 1200 kW trigeneratore will be identified as the best plant alternative for Mortara factory. Primary energy consumptions analysis will not give us definitive results, which will require further future studies, but which will stimulate interesting consideration about cogeneration.

Al giorno d’oggi la cogenerazione è vista come una soluzione per il risparmio energetico nel settore industriale, grazie alla sua capacità di produrre congiuntamente energia elettrica e calore con un minor consumo di combustibile rispetto alla produzione separate dei due vettori energetici. Lo stabilimento BASF di Mortara, uno dei tanti siti produttivi della multinazionale operante nel settore chimico, intende valutare la possibilità di installare un impianto cogenerativo per la produzione combinata di energia elettrica, termica e frigorifera. Durante la mia esperienza di stage presso l’ufficio tecnico della stabilimento ho lavorato al fianco degli ingegneri BASF per valutare la fattibilità di tale progetto. Il lavoro è stato suddiviso in due distinte fasi, la prima relativa all’analisi tecnico-energetica, la seconda relativa allo studio di redditività dell’investimento. Saranno quindi riportate in questa tesi le metodologie utilizzate e i risultati dello studio di fattibilità. Ho poi affrontato lo studio dei consumi di energia primaria previsti per la realizzazione e l’esercizio dell’impianto nell’arco della sua vita utile. Tale studio è stato condotto con metodologie di LCA basate sul modello Input – Output per poter considerare i consumi di energia primaria. I risultati dello studio sono stati quindi confrontati con i consumi derivati dallo stesso periodo di esercizio della configurazione attuale per verificare quale delle due configurazioni risulti quella più efficiente. Al termine del lavoro verrà identificato il trigeneratore da 1200 kW come soluzione ottimale per lo stabilimento di Mortara. Lo studio dei consumi di energia primaria, visto l’elevata incertezza introdotta dalle ipotesi di analisi, non riuscirà a fornire risultati inequivocabili, ma stimolerà comunque interessanti considerazioni sulla cogenerazione.