Energia / Centrali elettriche a combustibili fossili

Niedermeier Bayern BHKW GmbH

La Baviera ha il maggior numero di impianti di biogas di tutta la Germania. La quota di energia pulita nelle centrali elettriche di Haag nell’Alta Baviera è del 20% circa, cioè quasi il doppio della media nazionale tedesca. Gli agricoltori di questa regione hanno convertito le materie prime rinnovabili in gas a partire dalla metà degli anni ‘90 e hanno prodotto energia da mais, rifiuti di macellazione o liquame utilizzando centrali termiche combinate in azienda. Un prodotto di scarto del processo di generazione dell’elettricità è il calore. Utilizzando potenti scambiatori di calore a piastre, questa energia termica può essere utilizzata per riscaldare le abitazioni e gli edifici produttivi nelle vicinanze.

Kelvion References Power Plant

Uno dei pionieri di queste centrali termiche combinate è stata la “Niedermeier Bayern BHKW GmbH”, con sede a Wasentegernbach/Dorfen nel distretto di Erding. Questa azienda a conduzione familiare è presente nel settore della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili fin dal 1921 e per essa la qualità affidabile di tutti i componenti degli impianti è sempre stata un fattore determinante. Ogni anno questo stabilimento, in cui lavorano 10 operatori, costruisce 20 centrali termiche combinate, impianti a biogas e impianti a olio vegetale con una potenza tra i 100 e i 1000 kW, per clienti sempre più interessati allo sfruttamento termico del calore di scarto. “Bayern BHKKW” utilizza gli scambiatori di calore a piastre ad alte prestazioni di Kelvion per garantire un utilizzo ottimale dell’energia termica. “Installiamo solo scambiatori di calore a piastre realizzati da Kelvion. La loro qualità è eccellente e il rapporto qualità/prezzo è ottimo. Ma ancora più importante per noi è il servizio e i brevi tempi di consegna. E Kelvion ci offre tutto ciò. Inoltre, gli scambiatori di calore a piastre sono molto compatti in altezza, nonostante la loro elevata efficienza. Questo ci garantisce un certo grado di flessibilità quando dobbiamo installare una centrale termica combinata in cui lo spazio è limitato”, conclude Max Niedermeier, amministratore delegato di Bayern BHKW. “Un impianto di biogas non è altro che una gigantesca mucca” afferma Alexander Niedermeier, responsabile dei processi di produzione. Nella parte anteriore, ad esempio, il mais viene utilizzato come materia prima rinnovabile ad alta energia che fermenta e produce energia nei fermentatori dove viene aggiunto il liquame. E ciò che esce all’altra estremità viene utilizzato come fertilizzante nei campi per il prossimo raccolto. Un ciclo ecologicamente sano ed economicamente vantaggioso. Questo tipo di azione pratica di tutela ambientale può rilevarsi redditizia per diversi anni a venire, grazie alle sovvenzioni e al prezzo legalmente garantito pagato per l’energia elettrica immessa in rete nel quadro della legge tedesca EEG sulle energie rinnovabili”.

E anche se il distretto di Erding è un luogo idilliaco dove la Baviera è ancora tipicamente bavarese, questi produttori tedeschi di biogas non sono certamente degli idealisti, ma professionisti del commercio che operano in base a considerazioni economiche. Affinché gli agricoltori vi investano, un impianto di biogas deve garantire un profitto. A seconda dell’investimento dell’agricoltore, un impianto di biogas può costare fino a 4000 euro per ogni kW installato (elettrico). L’impianto più diffuso in Baviera è di circa 200 kW elettrici. L’energia elettrica viene immessa nella rete pubblica e le società di generazione pagano questa energia elettrica “bio” fino a 17,5 centesimi per kW, conformemente alla legge sulle energie rinnovabili. Generalmente l’investimento viene ammortizzato entro sette-otto anni. Almeno ciò è quanto occorreva fino al 2006. Ma poi i prezzi delle materie prime sono improvvisamente esplosi.

Kelvion References Power BHKW
Kelvion References Power BHKW

L’offerta e la domanda sul mercato mondiale hanno fatto salire vertiginosamente i prezzi. I legislatori hanno reagito con una modifica alla legge EEG per aumentare il prezzo garantito pagato per l’elettricità a 21,67 centesimi per kW elettrici. Lo scopo della legge è quello di garantire che l’energia elettrica e termica nella cogenerazione miri alla migliore efficienza complessiva possibile. Ulteriori 3 centesimi vengono pagati per ogni chilowatt termico utilizzato sensatamente. La legge dovrebbe entrare in vigore all’inizio del 2009. La realtà geostrutturale dell’Alta Baviera rende quasi impossibile un uso efficiente dell’energia termica. Le aziende agricole sono isolate e tutt’intorno c’è solo campagna. Ed è per questo motivo che gran parte del calore finora è stato semplicemente espulso come aria di scarico. Tuttavia, l’obiettivo ora è quello di utilizzare il calore, ad esempio creando reti locali e di teleriscaldamento. Ecco quindi che si prefigura un panorama nuovo per le centrali termiche combinate.

Mediante una tramoggia, l’agricoltore versa il mais nel fermentatore, una specie di serbatoio chiuso per liquami, dove la poltiglia poi si decompone sotto l’azione di ceppi batterici naturali e altamente sensibili. Durante questo processo viene rilasciato gas metano. Questo gas fluisce attraverso un essiccatore installato a valle del fermentatore, viene desolforato e termina infine nella camera di combustione di un potente motore MAN. “La nostra unità motrice preferita” dice Alexander Niedermeier. L’acqua di raffreddamento del motore viene riscaldata a 85 C° e pompata in controcorrente attraverso lo scambiatore di calore a piastre VT 10 CDH-10 di Kelvion. Sull’altro lato dello scambiatore di calore a piastre scorre acqua industriale fredda. Mentre attraversa le piastre, questa acqua industriale assorbe la temperatura e contemporaneamente raffredda l’acqua di processo. Così riscaldata, l’acqua industriale ritorna nel circuito di riscaldamento. La superficie dello scambiatore di calore a 59 piastre è pari a 6,56 m2 e genera una potenza termica di 185 kW. Questo processo di scambio termico è assolutamente necessario per poter raffreddare con costanza il motore. Se il calore non venisse disperso, l’unità si surriscalderebbe e verrebbe distrutta. L’agricoltore Anton Obermeier, la cui famiglia è uno dei pionieri del biogas fin dal 1995, gestisce nella sua fattoria un impianto di “Bayern BHKW” da 125 kW. Il 100% dell’energia elettrica viene immesso nella rete pubblica e l’agricoltore recupera da 15 a 20 kW “per soddisfare la domanda dell’intero complesso agricolo” afferma Obermeier. Per mantenere la casa e l’azienda a una temperatura confortevole e tenere il fermentatore a 40 °C costanti (la temperatura ideale per il processo di fermentazione), l’agricoltore necessita di appena il 30% quel calore. Il sistema potenziato del sig. Obermeier sta funzionando senza problemi dalla fine del 2006. In questo lasso di tempo l’impianto ha generato 1.277.055 kW di energia elettrica.

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