Recupero di Cascami Termici tramite Sistemi ORC – Parte TRE

Articolo a cura di Marco Roncelli

Nell’ultima parte di questo viaggio dedicato agli ORC descriviamo sinteticamente il mercato, descrivendo anche l’attrattività, quindi i costi, dei sistemi ORC.

Non sai di cosa stiamo parlando? Abbiamo analizzato le potenzialità della tecnologia ORC e lo stato dell’arte.

Per un ampio campo di potenze e temperature in ingresso è oggi possibile installare sistemi ORC, seppur con limitazioni di carattere economico. In particolare, come mostrato nella figura seguente, i costi di investimento specifici alla potenza sono particolarmente elevati per le piccole potenze; ciò può rendere meno interessanti applicazioni inferiori ai 100 kWe. Per temperature invece molto basse, indicativamente <150°C, i rendimenti dell’impianto ORC sono piccoli e può diventare economicamente più interessante – in funzione del costo dell’energia elettrica, dell’entità degli incentivi e della necessità di energia frigorifera, utilizzare il cascame termico per alimentare direttamente un assorbitore.

La maggior parte dei cascami termici sfruttabili per mezzo di ORC è di piccola potenza. Alcuni studi hanno analizzato diverse tipologie di installazioni per ORC per WHR ottenendo una stima di costo con range di 2000-4300€/kW.

Le informazioni presenti in letteratura, non solo per i casi più particolari, mostrano una importante variabilità dei costi di investimento, che rendono complicata una previsione dei costi. Le conclusioni di diversi studi raccomandano infatti cautela nel redigere stime economiche. La via maestra consiste sempre nel rivolgersi ai produttori: altri metodi indagati in letteratura presentano un errore del -20/+100 %.

Le aziende attive nel panorama ORC italiano sono numerose; una delle più conosciute è senz’altro Turboden, fondata nel 1980 da un docente del Politecnico di Milano. Oggi conta oltre 350 sistemi installati in 40 nazioni, di cui però solo 13 sono per WHR: “TURBODEN 22-HR_ACC”, “TURBODEN 55 HRS”, “TURBODEN 14 HR” e “TURBODEN 30 HR” sono i modelli utilizzati per tali applicazioni. Una seconda realtà industriale nel settore è SECI-Energia, che attraverso la controllata EXERGY conta oltre 350 MW installati in geotermia e recupero energetico. Zuccato Energia, Kaymacor, la riminese IRCI e la bergamasca Icenova Engineering sono altre quattro tra le molte realtà italiane che offrono sul mercato soluzioni per taglie più limitate (decine e centinaia di kWe). Per il recupero di fumi delle turbine a gas o comunque per cascami ad alte temperature, troviamo prodotti di aziende più celebri, come ORegen™ di General Electric, mentre per applicazioni assai variegate sono disponibili alcune soluzioni di Siemens.

Analizzando il mercato ORC su scala mondiale – che oggi si quantifica in 2.7 GW installati, di cui 376 MW per il WHR – si riscontra che il 65% della potenza installata nel mondo per WHR riguarda motori e turbine a gas, mentre secondo e terzo posto sono occupati dai settori “waste to energy” e metallurgia. Nonostante l’enorme potenziale, i settori cemento (6.6%), vetro (4.7%) e industria chimica (0.8%) non sono oggi rilevanti in termini di capacità installata.

Potete osservare la mappa mondiale ORC World Map, che fornisce diversi dati e spunti interessanti.