Angelo Frascarolo - SATP

1. 24 gennaio 2013 Dipartimento Tecnico e delle TecnologieJournal ClubUso razionale e responsabile dell’energia nel Policlinico- 1^ parte - Angelo Frascarolo - SATP Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 1

2. 1. Il Sistema di Gestione Energetica del Policlinico – 1/2 Il Sistema di Gestione Energetica del Policlinico nasce dall’applicazione di una norma di legge: l’art. 19 della L. n. 10 del 9-1-1991. Le aziende che hanno un consumo di Energia Primaria superiore a 1.000 TEP/anno (10.000 per l’industria) sono tenute a nominare il “Tecnico responsabile per la conservazione e l'uso razionale dell'energia”, comunemente denominato “Energy Manager”. Le funzioni che l’Energy Manager deve svolgere sono sintetizzabili in tre linee d’azione: • individuare le azioni, gli interventi e le procedure necessarie per promuovere l'uso razionale dell'energia; • predisporre i bilanci energetici; • predisporre i dati energetici relativi alle proprie strutture da comunicare annualmente al Min. Ind. Comm. e Artig. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 2

3. 1. Il Sistema di Gestione Energetica del Policlinico – 2/2 Il Policlinico ricade sotto questo obbligo, in quanto ha un consumo di Energia Primaria (stima 2012) di 7.182 TEP/anno. I consumi aziendali sono i seguenti (stime 2012): Energia elettrica: 26.085.988 kWh 4.878 TEP 4.958.943 € Gas naturale: 2.802.595 Smc 2.304 TEP 2.121.137 € Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 3

4. 2. L’Energia Primaria – 1/5 1) Cosa significa, in pratica, questo dato espresso in TEP? TEP = Tonnellate Equivalenti di Petrolio Il TEP rappresenta la quantità di energia rilasciata dalla combustione di una tonnellata di petrolio grezzo e vale circa 42 GJ (= 11,7 MWh). Curiosità: in termini di volume, il “Barile” di Petrolio corrisponde a 42 galloni USA, ovvero a circa 159 litri. Dal punto di vista energetico: 1 BEP (Barile Equivalente di Petrolio) equivale a 164,2 Smc di Gas Naturale (ovvero 5.800 piedi cubici). [in inglese: OIL = PETROLIO] Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 4

5. 2. L’Energia Primaria – 2/5 2) Cos’è l’Energia Primaria? Una fonte di energia viene definita primaria quando è presente in natura e quindi non deriva dalla trasformazione di nessun’altra forma di energia. Esempi: • fonti fossili (petrolio, carbone, gas), • energia nucleare, • fonti rinnovabili (solare termica, solare fotovoltaica, eolica, idroelettrica, geotermica, biomasse). Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 5

6. 2. L’Energia Primaria – 3/5 3) Perché è importante capire cos’è l’Energia Primaria? Per consentirci di avere a disposizione l’Energia di cui abbiamo bisogno, occorre consumare un quantitativo di Energia Primaria maggiore di quello da noi utilizzato, perché bisogna tenere conto di tutto il processo di produzione, trasporto, distribuzione, trasformazione, che, a partire dalla fonte di Energia Primaria, porta l’Energia presso gli utilizzatori (abitazioni, industrie, ospedali, ecc.). Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 6

7. 2. L’Energia Primaria – 4/5 Tutto ciò significa, tra l’altro, che: - per produrre 1 kWh di Energia Termica (nelle caldaie della Centrale Termica) occorre bruciare una quantità di Energia (sotto forma di Gas Naturale o altro combustibile) che corrisponde all’incirca a un PARI quantitativo di Energia Primaria, perché tutto il gas viene trasformato in calore. - per produrre 1 kWh di Energia Elettrica (nelle centrali elettriche), occorre bruciare una quantità di Energia (sotto forma di Gas Naturale o altro combustibile) che corrisponde all’incirca a un quantitativo DOPPIO di Energia Primaria, perché i cicli termodinamici della produzione elettrica non permettono di poter trasformare tutto il calore in energia elettrica. Grafici TEP Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 7

8. 2. L’Energia Primaria – 5/5 Anche da un punto di vista economico, la spesa per Energia Elettrica del Policlinico è circa DOPPIA di quella per il Gas Naturale, per cui, da tutte queste considerazioni, possiamo trarre le seguenti conclusioni: a) l’Energia Elettrica è una forma di Energia più evoluta rispetto a quella Termica; anche per effetto del processo di produzione, trasporto, distribuzione e trasformazione, l’Energia Elettrica costa di più. Per il Policlinico, i prezzi unitari (stima 2012) sono i seguenti: Energia elettrica: 0,19 €/kWh Gas naturale: 0,76 €/Smc 0,08 €/kWh b) sprecare 1 kWh di Energia Elettrica significa: - sprecarne 2 in termini di risorse naturali; - oltre il DOPPIO in termini di denaro (rispetto all’Energia Termica). Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 8

9. 3. L’ecosistema Terra – 1/4 Ma è solo per motivi economici che bisogna salvaguardare le risorse naturali? ? La Terra è un ecosistema molto delicato, più di quanto si possa pensare vedendola rappresentata come di solito si usa fare. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 9

10. 3. L’ecosistema Terra – 2/4 Per rispondere a questa domanda, vediamo alcuni aspetti del nostro pianeta. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 10

11. 3. L’ecosistema Terra – 3/4  Alcune misure della Terra: - Raggio terrestre: …………… 6.375 km - Spessore Crosta terrestre: …… 60 km - Spessore Troposfera: …………… 11 km La Crosta terrestre è lo strato più superficiale della Terra, che ha leggeri scorrimenti sugli strati sottostanti. La Troposfera è il primo strato dell’atmosfera, quello dove si concentra il 75% dell’aria disponibile sulla Terra. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 11

12. 3. L’ecosistema Terra – 4/4 Se la Terra fosse grande come una palla da tennis, con le stesse proporzioni avremmo queste misure: - Raggio (medio): 33,5 mm - “Crosta”: 0,3 mm  lo spessore del guscio di un uovo!!! - “Troposfera”: 0,1 mm  lo spessore di un foglio di carta da fotocopie!!! Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 12

13. 4. La disponibilità di risorse naturali sulla Terra – 1/5 Un metodo per valutare e comprendere meglio il livello di utilizzo e la disponibilità delle risorse naturali (non solo dell’energia) è quello della cosiddetta IMPRONTA ECOLOGICA L'impronta ecologica è un indicatore utilizzato per valutare il consumo umano di risorse naturali rispetto alla capacità della Terra di rigenerarle. Si può esprimere per una città, uno Stato o anche in termini individuali. I consumi umani comportano l'utilizzo di territori che vengono sottratti alla natura: aree edificate per insediamenti umani, impianti ed infrastrutture, territori per l'estrazione di materie prime e la produzione di energia, spazi necessari per lo smaltimento degli scarti generati durante i cicli di produzione e consumo. L'impronta ecologica misura l'area biologicamente produttiva di mare e di terra necessaria per rigenerare le risorse consumate da una popolazione umana e per assorbire i rifiuti prodotti. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 13

14. 4. La disponibilità di risorse naturali sulla Terra – 2/5 Sommando i territori richiesti da ogni tipo di consumo e di scarto di una popolazione definita, otteniamo una superficie che rappresenta l'impronta ecologica di quella popolazione, indipendentemente da dove tali territori sono situati. Il risultato è una superficie espressa in ettari. Confrontando l'impronta di un individuo (o regione, o stato) con la quantità di terra disponibile pro-capite (cioè il rapporto tra superficie totale e popolazione mondiale) si può capire se il relativo livello di consumi è sostenibile o meno. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 14

15. 4. La disponibilità di risorse naturali sulla Terra – 3/5 L’impronta ecologica “pro-capite” dei vari paesi del mondo (dati 2007): Italia: 301.000 kmq - 60,9 mln ab. (1°/01/2012) Impronta ecologica (dati 2007): pro-capite: 5 ha/cad - totale: 304.000 kmq Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 15

16. 4. La disponibilità di risorse naturali sulla Terra – 4/5 L’impronta ecologica dei vari paesi del mondo in proporzione all’impronta ecologica mondiale (dati 2003): Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 16

17. 4. La disponibilità di risorse naturali sulla Terra – 5/5 Il concetto di impronta ecologica inverte i termini del problema e valuta la superficie di ecosistemi produttivi necessaria per sostenere i consumi di un individuo o di un gruppo di individui. I giorni di “non ritorno”: 1987 - 19 Dicembre1990 - 7 Dicembre1995 - 21 Novembre2000 - 1 Novembre2005 - 20 Ottobre2007 - 26 Ottobre2008 - 23 Settembre 2009 - 25 Settembre2010 - 21 Agosto 2011 - 27 Settembre2012 - 22 Agosto Da qui il concetto di OVERSHOOT DAY Cioè il giorno in cui vengono esaurite le risorse che ogni anno vengono virtualmente rinnovate per essere disponibili anche quello successivo: specie ittiche, risorse idriche, foreste, terreni coltivabili. Per i mesi successivi, si vive con il conto "in rosso", cominciando a consumare le risorse dell’anno successivo. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 17

18. 5. La disponibilità di ACQUA sulla Terra – 1/4 Il 70% della superficie della Terra è ricoperta da Acqua. Si dice, infatti, che la Terra è il “Pianeta Azzurro”. Ma è davvero così abbondante l’acqua sulla Terra? E quanta di quest’acqua è disponibile? Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 18

19. 5. La disponibilità di ACQUA sulla Terra – 2/4 Se immaginiamo di concentrare tutta l’acqua esistente sulla Terra in un’unica sfera, il risultato è questo: Questa acqua è contenuta nel mare, nei laghi, nei fiumi, nelle falde, nei ghiacciai, nell’atmosfera. (Fonte: US Geological Survey) Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 19

20. 5. La disponibilità di ACQUA sulla Terra – 3/4 Il 97,5% di quest’acqua è salata: solo il 2,5% è acqua dolce. 2,5% Ma la maggior parte dell’acqua dolce non è accessibile (ghiacciai, neve, ecc.). Solo lo 0,1% dell’acqua del pianeta è accessibile per il consumo umano. 0,1% (Fonte: US Geological Survey) Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 20

21. 5. La disponibilità di ACQUA sulla Terra – 4/4 Anche per il consumo di acqua è stata introdotta una Impronta Ecologica: “Water Ecological Footprint”. Questa è la sua distribuzione nel mondo (dati 2011): Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 21

22. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 1/13 Le azioni in campo energetico che vengono poste in atto a presso il Policlinico sono allineate con le funzioni che l’Energy Manager deve svolgere secondo la legge: 1) individuare le azioni, gli interventi e le procedure necessarie per promuovere l'uso razionale dell'energia; 2) predisporre i bilanci energetici; 3) predisporre i dati energetici relativi alle proprie strutture da comunicare annualmente al Min. Ind. Comm. e Artig. Partiamo dal punto 3, che è il più banale: 3) predisporre i dati energetici relativi alle proprie strutture da comunicare annualmente al Min. Ind. Comm. e Artig. Questo adempimento comporta l’invio al Ministero, entro il 30 Aprile di ogni anno, di un riepilogo del consumo di Energia Primaria dell’anno precedente. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 22

23. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 2/13 Passiamo al punto 2: 2) predisporre i bilanci energetici; Questo adempimento è un po’ più laborioso, in quanto comporta la redazione di un documento che descrive lo scenario energetico del Policlinico, i dati di consumo e di costo di Energia Elettrica, Gas Naturale e Acqua, suddivisi per edifici, per mesi, ecc., e riporta una serie di grafici, parametri e indicatori come: - grafici con l’andamento dei consumi nel corso dell’anno; - diagrammi di confronto fra i consumi dei vari edifici; - consumi e costi a mq; - consumi e costi a Posto Letto; - dati di emissione in atmosfera. Questo documento lo si trova pubblicato sul sito internet aziendale, tra gli allegati del Bilancio di Missione. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 23

24. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 3/13 Alcuni esempi tratti dal Bilancio Energetico 2011: Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 24

25. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 4/13 Altri esempi tratti dal Bilancio Energetico 2011: Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 25

26. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 5/13 Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 26

27. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 6/13 Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 27

28. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 7/13 Arriviamo quindi all’ultimo punto, il più importante come impegno e risultati: 1) individuare le azioni, gli interventi e le procedure necessarie per promuovere l'uso razionale dell'energia Molte cose sono state fatte in questo campo, e tra queste ricordiamo: - campagna “Io spengo lo spreco”; - momenti informativi e formativi; - sostituzione lampade fluorescenti (T8 ECO); - revisione impianto di riscaldamento Portineria Esterna; - installazione di valvole termostatiche sui radiatori; - revisione regime della Centrale Aria Compressa; - revisione regime funzionamento Sottocentrale L; - realizzazione impianto di trigenerazione; - spegnimento remoto dei PC (programma “shutdown”). Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 28

29. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 8/13 Sostituzione lampade fluorescenti (T8 ECO). Fra il 2009 e il 2010 è stata fatta una sostituzione programmata delle lampade fluorescenti con altre di nuovo tipo (T8 ECO), che consentono un risparmio di circa il 10% di energia elettrica. L’investimento iniziale relativamente contenuto e il tempo di ritorno è inferiore a 2 anni. L’intervento è consistito in: - 1.400 lampade da 58 W sostituite con T8 ECO da 51 W; - 8.900 lampade da 36 W sostituite con T8 ECO da 32 W; - 1.400 lampade da 18 W sostituite con T8 ECO da 16 W. Questo intervento ha consentito di risparmiare, in un anno, 6,9 TEP, corrispondenti a un risparmio di 32.000 € Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 29

30. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 9/13 Revisione impianto di riscaldamento Portineria Esterna. Nel 2010, al fine di migliorare l’efficienza energetica dell’impianto di riscaldamento autonomo della Portineria Esterna (che aveva consumi particolarmente elevati) ne è stata fatta una revisione completa. L’intervento è consistito in: - posizionamento di un sonda esterna; - installazione di un cronotermostato ambiente; - taratura della caldaia; - riparazione di elementi guasti; - posizionamento di valvole termostatiche antivandalismo; - eliminazione di una perdita di gas (sul contatore Hera); - sensibilizzazione del personale a tenere chiuse le porte. Grafico 2011 Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 30

31. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 10/13 Installazione di valvole termostatiche sui radiatori. Nel corso del 2011, è stata iniziata l’installazione di valvole termostatiche antivandalismo sui radiatori (finora il 40%). Revisione regime della Centrale Aria Compressa. Nel corso del 2011, è stato sostituito uno dei tre compressori della Centrale Aria Compressa con uno nuovo dotato di inverter ed è stato rivalutato il regime di funzionamento, limitando i tempi di accensione dei compressori, il che ha permesso una notevole riduzione dei consumi di energia. Revisione regime di funzionamento della Sottocentrale “L”. Dal 2012, è stato avviato un programma di svuotamento dei circuiti di raffrescamento nella stagione invernale. In questo modo si sono potute spegnere le relative pompe, risparmiando molta energia elettrica. Per fare questo, è stato necessario installare alcuni condizionatori autonomi nei locali che necessitano di raffrescamento anche nei mesi invernali. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 31

32. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 11/13 Impianto di Trigenerazione. La Trigenerazione è un’evoluzione della Cogenerazione. Un impianto di Cogenerazione è costituito, in estrema sintesi, dai seguenti componenti: - un motore accoppiato a un generatore di corrente elettrica (che insieme costituiscono un “motogeneratore”); - un sistema di recupero del calore dal motore e dai fumi. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 32

33. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 12/13 Nella Trigenerazione, oltre a produrre Energia Elettrica e Termica, gran parte del calore (quello prodotto nel periodo estivo, quando non sarebbe utilizzabile per usi diretti) viene utilizzato per produrre Acqua Refrigerata. Ciò avviene con un gruppo frigorifero ad assorbimento, basato sulle proprietà del bromuro di litio in soluzione con acqua: fornendole calore si produce del vapore che, espandendosi, si raffredda notevolmente. E con questo vapore raffreddato si produce acqua refrigerata. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 33

34. 6. Le azioni del Policlinico in campo energetico – 13/13 Il più recente intervento implementato nel Policlinico è lo spegnimento remoto dei PC (programma “shutdown”), di cui vi parlerà il Dott. Donati, Responsabile del Servizio Tecnologia dell’Informazione. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 34

35. Per il momento... GRAZIE PER L’ATTENZIONE ... e arrivederci a fra poco. Dipartimento Tecnico e delle Tecnologie - 24 Gennaio 2013 Pag. 35