Consumi Energetici nelle aziende: Conoscenza ... Efficientamento Energetico PE… · ottimizzazione delle tipologie di contratto presenti tramite un’interfaia diretta con i fornitori;

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Proposta Efficientamento Energetico PEE – I010/2010

Consumi Energetici nelle aziende:

Conoscenza – Razionalizzazione – Interventi di

Efficientamento – Monitoraggio Continuo


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Quadro introduttivo

Il progetto che si vuole proporre prevede l’utilizzo di una metodologia che è stata

sviluppata in ambito universitario come strumento di supporto per l’analisi delle

prestazioni energetiche delle aziende nel loro complesso e delle varie utenze presenti.

Tradizionalmente nei vari settori produttivi, l’energia è considerata un costo, una

bolletta da pagare e una spesa da tenere sotto controllo: il costo energetico non viene

ancora del tutto percepito in fase amministrativa e considerato passivamente nelle fasi

dei pagamenti. La spesa energetica viene intesa sempre come necessaria e tale

concezione è supportata dal ragionamento per cui “se si consuma vuol dire che si

produce e se si produce tutte le spese sono coperte”.

È importante invece sottolineare che proprio alla luce delle più recenti vicende

economiche mondiali, diventa sempre più pressante l’esigenza di attività integrate di

gestione energetica: le motivazioni che dovrebbero spingere maggiormente

all’attuazione di sistemi di gestione dell’energia sono essenzialmente legate all’aumento

dei costi di approvvigionamento dell’energia, ai vincoli legislativi in materia energetica e

ai numerosi incentivi economici e finanziari che si sono sviluppati nel corso degli ultimi

anni.

In merito ai risparmi economici e di consumi conseguibili, si può sottolineare come tutte

le esperienze fatte in questo campo hanno dimostrato che una corretta strategia di

valutazione e gestione della filiera energetica all’interno dell’organizzazione

(approvvigionamento, trasformazione e utilizzo) può portare a risparmi che possono


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andare dal 10 al 40 % della bolletta energetica (a seconda del livello di maturità in

materia dell’azienda).

Per quanto riguarda gli aspetti normativi invece, possiamo ricordare che alla fine del

2006, l’UE si è impegnata a tagliare i consumi annuali di energia primaria del 20 % entro

il 2020. Per supportare il raggiungimento di questo obiettivo, sta lavorando per indurre i

decisori a definire standard minimi di efficienza energetica e regole per l’etichettatura di

prodotti, servizi ed infrastrutture. Queste direttive richiedono che i produttori che

dispongono di più impianti eseguano interventi di ottimizzazione non solo all’interno di

un singolo impianto, ma anche su tutta la rete internazionale di produttori e fornitori.

Inoltre i produttori devono gestire meglio l’energia utilizzata nei propri processi

produttivi e prepararsi alla possibilità dell’introduzione della “carbon labelling”

(etichettatura in base all’impronta di carbonio) e di altre misurazioni finite dell’utilizzo

dell’energia a livello di singola unità di prodotto.

Ultimo aspetto è quello relativo agli incentivi di cui un’impresa virtuosa in termini di

consumi energetici può usufruire: un esempio su tutti è quello della legislazione sulle

emissioni con, ad esempio, il sistema basato sui permessi di emissione negoziabili (i

cosiddetti cap and trade), che viene ad aggiungersi alle numerose ragioni che sollecitano

una maggiore attenzione per la gestione energetica. Altre notevoli opportunità

provengono poi dalle diverse tipologie di certificazioni ottenibili, ad esempio quelle nel

campo dell’adozione di un sistema di Energy Management (UNI EN 16001:2009 o EMAS)

o che ratificano l’adozione delle Migliori Tecniche Disponibili per la riduzione dei

consumi energetici e dell'impatto ambientale (certificazione IPPC).


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Alla luce di tutte queste considerazioni emerge chiaramente che gli investimenti in

programmi di efficienza si stanno trasformando da attraente opportunità a necessità

assoluta. In questo contesto si colloca il lavoro che si vuole proporre in cui, in

particolare, vengono presi in considerazione diversi aspetti che caratterizzano le

prestazioni energetiche di un’azienda e i costi ad esse connessi, che vanno dalle

caratteristiche generali di impiego dell’energia e dei modi produttivi alle forme

contrattuali adottate con i fornitori di energia. Gli aspetti più interessanti in termini di

risultati ottenibili dall’applicazione del metodo che si vuole proporre sono

essenzialmente la possibilità effettuare un’analisi approfondita dei consumi energetici

dell’impianto industriale in ogni suo aspetto e una modellazione dei consumi anche a

partire da situazioni di scarsità dei dati a disposizione (situazione molto frequente in

quanto la spesa energetica non viene quasi mai gestita in modo organico): in altri

termini si adotta un processo di analisi strutturato in più livelli in grado di individuare

problematiche e anomalie anche con un’attività di indagine poco dettagliata e con

poche informazioni a disposizione.


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Proposta d’intervento

Scendendo nel dettaglio, le varie fasi del lavoro possono essere così articolate:

a) Analisi ed organizzazione dei dati di consumo

Raccolta dati e fase di diagnosi energetica attraverso l’utilizzo di check list e matrici

decisionali: registrazione degli andamenti dei consumi di elettricità e termici, valutando

ogni forma di approvvigionamento utilizzata (anche fonti rinnovabili, se presenti),

individuazione del processo produttivo e registrazione dell’andamento della

produzione, tenendo conto delle diverse unità produttive presenti.

L’attività comprende:

la raccolta ed analisi dei dati esistenti (ultimi 12-24 mesi) sulle fonti energetiche

approvvigionate dall’impianto e di eventuali dati disponibili sui maggiori centri di

consumo (bollette, dati provenienti da sub-contatori o precedenti studi, ecc.);

la valutazione delle informazioni relative a tariffe e contratti di fornitura, anche

attraverso l’interfacciamento diretto con il fornitore.

I dati raccolti verranno elaborati tramite strumenti software per:

rappresentazione grafica dei dati disponibili, allo scopo di fornire un quadro

preliminare delle dinamiche di consumo dell’impianto; in tale fase sarà


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individuato un primo modello di consumo (prevalentemente in funzione della

produzione se sono disponibili i dati);

rappresentazione tramite diagrammi a torta ed interpretazione preliminare degli

utilizzi/costi energetici per tipo di fonte e fasce orarie in modo da ottenere una

visione generale dei costi energetici sostenuti dall’azienda e dell’adeguatezza

dei contratti di fornitura, utile per una prima stima dei margini di miglioramento

e per indirizzare l’analisi in maniera efficace.

b) Analisi energetica dello stabilimento

Questa fase prevede la raccolta, tramite interviste, e l’organizzazione delle informazioni

di alto livello per la caratterizzazione del sito come il layout, la lista dell’equipment che

influenza i consumi energetici in maniera significativa, i fattori che possono influenzare i

consumi come dati climatici, orario di apertura impianto, volumi produttivi e gamma di

prodotti, ecc. Verrà inoltre effettuata una mappatura degli strumenti di misura esistenti

per la misura dei diversi vettori energetici presenti all’interno dello stabilimento. La fase

è finalizzata all’esame sistematico delle diverse tipologie di sotto-sistemi utilizzatori di

energia presenti all’interno dello stabilimento (fabbricati, caldaia e impianto di

distribuzione del vapore, impianto HVAC, impianto elettrico, impianto di illuminazione,

impianto di distribuzione dell’acqua calda, impianto di produzione e distribuzione

dell’aria compressa, linee di produzione, ecc.).

In questa fase possono essere organizzate specifiche campagne di misura in accordo con

il cliente.


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c) Creazione dei modelli di consumo dell’impianto attraverso l’utilizzo di

tecniche di regressione (individuazione Energy Driver)

Individuazione degli Energy Driver che permettano la caratterizzazione dei consumi e la

determinazione attraverso tecniche statistiche di creare un modello di previsione dei

consumi per l’impianto produttivo:

analisi dell’andamento temporale dei dati per evidenziare trend,

comportamenti stagionali, condizioni di picco, e, in base al dettaglio dei dati

ottenuti, ottenere indizi sull’importanza relativa delle diverse tipologie di macro-

utilizzatori (processi produttivi, riscaldamento/raffreddamento, illuminazione,

ecc.);

utilizzo del modello per mettere in controllo i consumi nel tempo

(individuazione di variazioni nel tempo del modo di consumo dell’impianto) e

prevedere gli andamenti futuri;

individuazione delle caratteristiche critiche del consumo e delle inefficienze,

delle aree più promettenti su cui focalizzare l’attenzione e dei sottosistemi che

meritano uno studio più dettagliato.

d) Proposta di soluzioni ed interventi: valutazioni tecniche ed economiche

A partire dal quadro generale e dall’analisi delle informazioni raccolte durante le

interviste sul campo verranno individuate per ciascun sottosistema analizzato le


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principali opportunità di efficientamento energetico. In particolare tali opportunità

verranno suddivise tra interventi di natura gestionale (che richiedono di modificare le

modalità operative normalmente utilizzate) e interventi di natura strutturale (che

richiedono modifiche impiantistiche di differente entità). Inoltre verrà effettuata una

valutazione preliminare delle potenzialità dello stabilimento in termini di utilizzo di fonti

di energia rinnovabile (solare termico, fotovoltaico, eolico, riutilizzo di scarti della

produzione):

interventi a “costo zero” (risparmi già tra il 5 e il 10 %). Eliminazione delle

cattive gestioni al livello di impianti e di singoli utilizzatori e definizione delle

“buone pratiche” di utilizzo e manutenzione di impianti e utilizzatori;

interventi a livello tariffario e di organizzazione dei consumi. Verifica ed

ottimizzazione delle tipologie di contratto presenti tramite un’interfaccia diretta

con i fornitori;

interventi di efficientamento strutturali. Definizione degli interventi a seconda

delle criticità emerse e loro verifica attraverso delle valutazioni di convenienza

economica ed energetica: ottimizzazione di sistemi di autoproduzione

dell’energia esistenti, valutazione dell’introduzione di sistemi di autoproduzione

e di tecnologie ad alta efficienza energetica.


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e) Progettazione e sviluppo di sistemi di monitoraggio e controllo real-time dei

consumi energetici

Definizione della collocazione ottimale dei contatori energetici per la predisposizione di

un sistema di monitoraggio dei consumi che sia efficace (permetta di cogliere le

principali opportunità di risparmio energetico) ed efficiente (che utilizzi un numero

limitato di punti di misura). Sviluppo a partire dai dati acquisiti di modelli matematici per

la previsione ed il controllo dei consumi rilevati sui punti di misura. Segnalazione in

tempo reale di eventuali anomalie con impatto significativo sui consumi energetici.

L’introduzione del sistema di controllo consente una riduzione sensibile dei consumi per

effetto di una maggiore conoscenza del funzionamento dei sottosistemi più energivori,

dell’individuazione delle condizioni ottimali di funzionamento dal punto di vista

energetico e dal loro mantenimento nel tempo grazie al monitoraggio anche in tempo

reale. Non vanno inoltre trascurati gli immediati effetti di riduzione dei consumi dovuti

allo sviluppo di una maggiore sensibilità al problema energetico.

f) Progettazione ed erogazione di percorsi formativi sui temi

dell’efficientamento energetico

Per i temi illustrati ai punti precedenti è offerta piena assistenza nell’individuazione e

nel soddisfacimento dei fabbisogni formativi del personale aziendale coinvolto nelle

attività di miglioramento dell’efficienza energetica (Energy manager, Responsabili delle


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Utilities/Facilities di stabilimento, Responsabili di produzione, ecc.). Le attività formative

possono comprendere lezioni in aula, a distanza e simulazione di casi reali.

g) Sviluppo di sistemi di energia, anche conformi alla norma UNI EN

16001:2009

Introduzione in azienda di un sistema di gestione dell’energia che comprenda la

definizione della politica aziendale, la definizione periodica di obiettivi, la pianificazione

di attività e responsabilità per il loro raggiungimento, il controllo nel tempo dei risultati

per favorire il miglioramento continuo dell’efficienza energetica. Possibilità di ottenere

anche una certificazione di parte terza del sistema di gestione creato attraverso la

recentissima introduzione dello standard europeo UNI EN 16001:2009.


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Schema delle fasi della proposta d’intervento

Analisi ed organizzazione dei dati di consumo:

acquisizione dati storici di consumo;

acquisizione dati storici di produzione e delle caratteristiche di funzionamento dell’impianto;

valutazione tariffe e fornitori;

report preliminare dei dati acquisiti per una stima dei margini di miglioramento dell’impianto.

a)

Analisi energetica dello stabilimento b)

Creazione dei modelli di consumo dell’impianto attraverso l’utilizzo di tecniche di regressione (individuazione Energy Driver).

c)

Proposta di soluzioni ed interventi: valutazioni tecniche ed economiche.

Interventi a “costo zero”;

interventi a livello tariffario e di organizzazione dei consumi;

interventi di efficientamento strutturali.

d)

Progettazione e sviluppo di sistemi di monitoraggio e controllo real-time dei consumi energetici e)

Progettazione ed erogazione di percorsi formativi sui temi dell’efficientamento energetico

f)

Sviluppo di sistemi di energia, anche conformi alla norma UNI EN 16001:2009.

g)


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Note

Con riferimento al presente documento, l’azienda si impegna a proteggere le

informazioni (tecniche, metodologie, dati, idee, progetti) in esso riportate e ad utilizzare

tali informazioni esclusivamente al fine di adempiere agli obblighi del documento stesso.

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