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Da metà del secolo scorso, il comprensorio di Colleferro accoglie un ampio e variegato panorama industriale, con importanti società come Avio e Simmel che producono in stabilimenti fortemente energivori sia dal punto di vista elettrico che termico. Per servire il comprensorio era già presente una centrale, ma in seguito ad approfondite analisi si è deciso di costruire una nuova centrale termoelettrica in sostituzione della precedente.

Questi i principali motivi che hanno indotto a sostituire la vecchia centrale:

• L’età media intorno ai 40 anni di macchinari, apparecchiature e impianti ausiliari;
• Un rendimento termodinamico basso e una tecnologia ormai obsoleta rispetto ai nuovi standard;
• La necessità di adeguare gli impianti alle nuove norme vigenti in termini di sicurezza e impatto ambientale.
• E queste le possibilità aperte dal nuovo impianto:
• La razionalizzazione logistica del comprensorio consentita dalla posizione della nuova centrale;
• Il progetto di riqualificazione industriale dell’area della vecchia centrale;
• L’implementazione del sistema di teleriscaldamento delle zone abitative vicine alla nuova centrale.

Per quanto riguarda la scelta della tecnologia, il ciclo combinato in assetto cogenerativo è l’unico che permette di ottenere ottima flessibilità nella regolazione, mantenendo sempre rendimenti medi di buon livello anche per piccole dimensioni, come quella dell’impianto di Colleferro.

La nuova centrale è caratterizzata da una potenza elettrica installata pari a circa 44 MW, di cui 32 MW competono alla turbina a gas (per 8.250 ore/anno) e 12 MW alla turbina a vapore. A fronte di questa potenza elettrica installata, la produzione di energia elettrica annuale è stimata intorno a 300 GWhe, al netto degli autoconsumi previsti da parte della centrale. Oltre 35 GWhe dell’energia prodotta sono destinati al mercato captive del comprensorio di Colleferro, mentre i restanti sono cedibili in rete per alimentare il libero mercato. Il numero di famiglie servite dalla produzione di energia elettrica oscilla tra 70.000 e 75.000, in base ai consumi medi di ogni abitazione.

La produzione annuale finale di energia termica è stimata pari a circa 130 GWht, derivante dall’asservimento della domanda specifica richiesta dal comprensorio industriale.

Alla nuova centrale è associato un consumo annuale di gas naturale stimato in circa 70 milioni di Smc/anno, per un fabbisogno energetico di 670 GWh/anno. Per effettuare una stima del risparmio in termini di energia entrante nel ciclo, è necessario definire dei rendimenti di riferimento per la produzione separata di energia elettrica e a vapore. In particolare, avendo assunto un rendimento d riferimento per il parco di produzione elettrica pari a 46 % e un rendimento di riferimento del 90 % per la produzione di energia termica (in accordo con il DM 4 agosto 2011), il risparmio può essere quantificato in circa 90 GWh/anno. A questo risparmio di input energetico corrispondono circa 9 milioni Smc/anno di gas naturale in meno.

Alla riduzione dei consumi di gas naturale è ovviamente associata una diminuzione delle emissioni di anidride carbonica. SI stima che la cogenerazione consenta ogni anno a Colleferro di emettere circa 17.000 tonnellate in meno di CO2.

Per cogenerazione si intende il processo di produzione combinato di elettricità e calore, entrambi intesi come effetti utili, tipicamente attraverso un processo a cascata che utilizza la medesima energia primaria. Quando l’utenza richiede entrambe le energie, si può pensare di installare un impianto cogenerativo.

I Decreti Ministeriali 4 agosto 2011 e del 5 settembre 2011 stabiliscono i nuovi criteri che regolano i meccanismi di riconoscimento e di sostegno per gli impianti rientranti nella categoria Cogenerativi ad Alto Rendimento.

Per il riconoscimento della CAR, la normativa identifica una procedura che si basa sull’utilizzo del rendimento di primo principio della centrale e di diversi altri parametri al fine di valutare l’indice PES (Primary Energy Saving). La normativa stabilisce che il PES deve essere superiore al valore soglia del 10% di risparmio di energia primaria. La nuova centrale, nel suo assetto di funzionamento nominale, rientra all’interno dei requisiti per ottenere un PES superiore alla soglia e quindi può accedere al regime di sostegno previsto per gli impianti che operano in regime di CAR.

L’impianto è composto da una turbina a gas GE tipo LM 2500+G4, caratterizzata da una potenza lorda massima di 32 MW (condizioni ISO). La dotazione è completa di camera filtri per l’aria, sistemi di raffreddamento e riscaldamento aria, sistema di alimentazione metano, combustore e alternatore da 40 MVA. Il sistema di combustione è del tipo DLN e permette quindi di ridurre al minimo la formazione di inquinanti quali NOx e CO. I fumi di scarico passano attraverso un generatore di vapore a recupero che produce una portata di vapore alimentata ad una turbina a vapore (costruita da Thermodyn). Questa è costituita da due sezioni, una di alta e una di bassa pressione. La cassa dell’alta pressione è pensata per effettuare uno spillamento intermedio di vapore da inviare alle utenze, che ricevono una portata variabile durante l’anno. In base alla portata di vapore elaborata, la turbina è in grado di erogare al massimo 10 MW di potenza ed è collegata ad un alternatore dedicato da 14 MVA.

Le principali emissioni associate alla combustione di un combustibile fossile sono: CO (monossido di carbonio), NOx (ossidi d’azoto), SOx (ossidi ci zolfo) e CO2 (anidride carbonica). Gli ossidi di zolfo sono invece totalmente assenti, in quanto il gas naturale non contiene al suo interno componenti a base di zolfo. In merito alle emissioni di CO e NOx, l’adozione di un combustore DLN permette di eliminare quasi del tutto la formazione di CO grazie alla combustione a stadi, mentre la formazione di NOx è ridotta al minimo. Inoltre, all’interno del generatore di vapore a recupero sono presenti banchi catalizzati con il procedimento SCR (Selective Catalytic Reduction): tramite una reazione di ossidoriduzione con ammoniaca, esso permette di abbattere ulteriormente le emissioni di NOx, facendole rientrare all’interno delle specifiche richieste dalla normativa ambientale vigente.

Discorso a parte merita l’anidride carbonica: non è un inquinante come le altre sostanze sopra citate, ma è ritenuta la principale responsabile dell’effetto serra. L’aver adottato un assetto cogenerativo per il ciclo consente di risparmiare una quantità significativa di emissioni di CO2 a parità di output energetico: in questi termini, la nuova centrale si colloca in una situazione più che mai virtuosa nei confronti dell’ambiente.

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