La produzione di energia: fonti energetiche fossili e rinnovabili

La produzione e gli impianti del Gruppo

A seguito dello scioglimento della joint-venture  tra Acea e GdF Suez Energia Italia, operativo nel 2011, Acea Produzione, il cui capitale è al 100% di Acea SpA, gestisce due centrali termoelettriche ubicate nel territorio del Comune di Roma: Montemartini (circa 80 MW) e Tor Di Valle (circa145 MW), e 7 centrali idroelettriche localizzate tra il Lazio e l’Abruzzo (circa 120 MW), per circa 345 MWe complessivi di potenza istallata disponibile.
Al parco di generazione tradizionale si sono affiancati numerosi impianti fotovoltaici, istallati nel centro-sud Italia, per complessivi 52 MW e i due impiantidi termovalorizzazione (waste-to-energy) ubicati a San Vittore del Lazio e a Terni, per 25 MW di potenza complessivi nel 2011, destinatia raddoppiarsi nei prossimi12 mesi, una volta ultimati i lavori di revamping in corso.
La produzione complessiva di energia elettrica nel 2011 è risultata pari a circa 544 GWh, a fronte degli 822,6 GWh del 2010. La marcata contrazione  è dovuta principalmente alla minore produzione dalla Centrale di Tor di Valle (17,75 GWh prodotti nell’anno contro i 176,3 GWhdel2010), conseguente alla dinamica dei prezzi di mercato non favorevole alla particolare tipologia di impianto, e al fermo impianto di due centrali idroelettriche per lavori di revamping (vedi Bilancio ambientale, pag. IV).

La quota di generazione da fonte  rinnovabile, con circa 447 GWh,è risultata nettamente predominante (oltre l’80% del totale), con un contributo  di 321 GWh dall’idroelettrico, 74 GWh dalla termovalorizzazione e 52 GWh da fotovoltaico (tabella n. 68).
In particolare, potenza installata e produzione da fotovoltaico sono più che raddoppiate tra il 2010 e il 2011, grazie ad un ingente piano di investimenti  messo in atto da Acea negli ultimi anni.

Tra le principali realizzazioni del 2011, curate da Acea Reti e Servizi Energetici, si ricordano l’impianto  sul tetto  di un magazzino di Acea Ato 5 (FR), realizzato successivamente alla completa bonifica del tetto esistente in cemento amianto (69,5 kWp), l’impianto presso il centro culturale romano Elsa Morante (17,6 kWp) e l’impianto a terra di Giuliano di Roma (2,5 MWp), in provincia di Frosinone. L’energia prodotta  complessivamente nell’anno da fonte solare (51,6 GWh) corrisponde al fabbisogno di circa 17.000 famiglie108.

La produzione da termovalorizzazione  dei rifiuti, pari a più di 149 GWh, benché già in aumento rispetto all’anno precedente, è ancora inferiore alle potenzialità, per la prosecuzione dei lavori di revamping avviati nel 2010 presso l’impianto di Terni. La metà di tale produzione è rinnovabile in quanto associata alla combustione della frazione biodegradabile del CDR pari appunto al 50% del totale.

Presso la Centrale termoelettrica di Tor di Valle, inoltre, è stata generata anche energia termica per circa 85 GWh, utilizzata per servire un bacino di utenza di circa 25.000 abitanti in zona sud di Roma (Mostacciano, Torrino, Mezzo Cammino) attraverso una rete di teleriscaldamento  dedicata.

Tabella n. 68 – ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA SUDDIVISA PER FONTE ENERGETICA PRIMARIA (2009-2011)

[TJ (GWh) (*)]
fonte energetica primaria 2009 2010 2011
gasolio 11,05 10,12 16,85
  (3,07) (2,81) (4,68)
gas naturale (cicli combinati e cogenerazione) 647,3 634,7 63,9
  (179,8) (176,3) (17,7)
waste to energy 568,4 452,2 537,8
  (157,9) (125,6) (149,4)
totale termoelettrico + WtE 1.226,8 1.097,0 618,6
  (340,8) (304,7) (171,8)
idro 1.757,2 1.799,0 1.155,2
  (488,1) (499,7) (320,9)
solare fotovoltaico 12,6 65,4 185,8
  (3,5) (18,2) (51,6)
totale rinnovabili (esclusa quota WtE) 1.769,8 1.864,4 1.341,0
  (491,6) (517,9) (372,5)
totale rinnovabili (inclusa quota WtE pari al 50% del totale) 2.054,0 2.090,4 1.609,9
  (570,5) (580,7) (447,2)
totale generale 2.996,6 2.961,4 1.959,6
  (832,4) (822,6) (544,3)
(*) 1 GWh = 3,6TJ

La tabella n. 69 illustra le fonti primarie utilizzate, espresse in termini energetici. Si può notare che negli ultimi tre anni l’incidenza della fonte solare è andata progressivamente aumentando, a dimostrazione della maturità tecnologica raggiunta dai sistemi di conversione disponibili sul mercato ormai in grado di generare energia elettrica con efficienze medie del 14-15% circa.
Dal rapporto  tra l’energia elettrica  totale  prodotta,  indicata in tabella n. 68, e l’energia potenziale delle fonti primarie utilizzate (tabella n. 69) si ottiene  un’efficienza  di conversione media pari a circa il 37% nel 2011.

La tabella n. 70 e le schede seguenti forniscono dati descrittivi delle centrali termoelettriche e idroelettriche del Gruppo. Gli impianti di termovalorizzazione e fotovoltaici  vengono invece descritti nei paragrafi dedicati. Per ulteriori informazioni si rinvia al Bilancio ambientale.

Tabella n. 69 – ENERGIA POTENZIALE SUDDIVISA PER FONTE ENERGETICA PRIMARIA UTILIZZATA (2009-2011)

[TJ (GWh) (*)]
fonte energetica primaria 2009 2010 2011
gasolio 42,0 39,0 64,4
  (11,7) (10,8) (17,9)
gas naturale (cicli combinati e cogenerazione) 1.818,1 1.542,8 197,6
  (505,0) (428,5) (54,9)
waste to energy 2.524,3 2.227,7 2.378,2
  (701,2) (618,8) (660,6)
idro 2.094,1 2.122,2 1.370,5
  (581,7) (589,5) (380,7)
solare fotovoltaico 90,0 468,0 1.326,6
  (25,0 ) (130,0) (368,5)
totale generale 6.568,5 6.399,7 5.337,3
  (1.824,6) (1.777,6) (1.482,6)
(*) 1 GWh= 3,6TJ

Tabella n. 70 – LE CENTRALI ELETTRICHE DI ACEA PRODUZIONE

centrali termoelettrichecentrali idroelettriche
Centrale Tor di Valle: sezione ciclo combinato (*) (Roma)
combustibile metano - potenza lorda 125,7 MW
Centrale A. Volta di Castel Madama (Roma)
potenza lorda 9,4 MW
Centrale Tor di Valle: sezione cogenerazione (**) (Roma)
combustibile metano - potenza lorda 19,3 MW
Centrale  G. Ferraris  di Mandela (Roma)
potenza lorda 8,5 MW
Centrale Montemartini (Roma)
combustibile gasolio - potenza lorda 78,3 MW
Centrale Salisano (Rieti)
potenza lorda 24,6 MW
 Centrale  G. Marconi  di Orte (Viterbo)
potenza lorda 20 MW
 Centrale Sant’Angelo (Chieti)
potenza lorda 58,4 MW
 Centrale Cecchina (Roma)
potenza lorda 0,4 MW
 Centrale Madonna del Rosario (Roma)
potenza lorda 0,4 MW
Totale generale: potenza lorda 345 MW
(*) Il modulo a ciclo combinato della Centrale di Tor di Valle è dotato di spillamento sulla turbina a vapore (**) Il modulo turbogas cogenerativo di Tor di Valle è a ciclo aperto e fornisce il servizio di teleriscaldamento ai quartieri di Roma Torrino Sud e Mostacciano.

PRODUZIONE IDROELETTRICA

Centrale A. Volta di Castel Madama (Roma)

tipo impiantoacqua fluente
tipo di utilizzo dell’energia prodottacopertura delle necessità di base
potenza elettrica nominale (dati di targa)9,4 MW
volume d’invaso del bacino o dei serbatoi
asserviti
148.000 m3
salto utile (da concessione)40,29 m
portata massima derivabile25 m3/s
energia lorda prodotta nel 201123,48 GWh

Centrale G. Marconi (Terni)

tipo impiantoacqua fluente
tipo di utilizzo dell’energia prodottacopertura delle necessità di base
potenza elettrica nominale (dati di targa)20 MW
volume d’invaso del bacino o dei serbatoi
asserviti
6 milioni di m3
salto utile (da concessione)11,45 m
portata massima derivabile (da concessione)
180 m3/s
energia lorda prodotta nel 201167,24 GWh

Centrale G. Ferraris di Mandela (Roma)

tipo impiantoacqua fluente
tipo di utilizzo dell’energia prodottacopertura delle necessità di base
potenza elettrica nominale (dati di targa)8,5 MW
volume d’invaso del bacino o dei serbatoi
asserviti
6.400 m3
salto utile (da concessione)27,15 m
portata massima derivabile30 m3/s
energia lorda prodotta nel 201115,32 GWh

Centrale Salisano (Rieti)

tipo impiantoacqua fluente (acquedotto)
tipo di utilizzo dell’energia prodottacopertura delle necessità di base
potenza elettrica nominale (dati di targa)24,6 MW
salto utile85,94 m
   Capore85,94 m
   Peschiera242,50 m
portata massima derivabile (da concessione)
30 m3/s
   Capore5,5 m3/s
   Peschiera10 m3/s
energia lorda prodotta nel 201158,24 GWh

Centrale Sant’Angelo (Chieti)

tipo impiantoa serbatoio
tipo di utilizzo dell’energia prodottacopertura delle necessità di punta
potenza elettrica nominale (dati di targa)58,4 MW
capacità del bacino o dei serbatoi asserviti 
   Bomba83,30 milioni di m3
   Casoli21 milioni di m3
salto utile (da concessione)
141,20 m
portata massima derivabile (da concessione)40 m3/s
energia lorda prodotta nel 2011153,72 GWh

PRODUZIONE IDROELETTRICA – CENTRALI MINORI

Cecchina (Roma)

tipo impiantoacqua fluente (acquedotto)
tipo di utilizzo dell’energia prodottacopertura delle necessità di base
potenza elettrica nominale (dati di targa)0,4 MW
portata massima derivabile (da concessione)
1,1 m3/s
salto utile (da concessione)30 m
energia lorda prodotta nel 20111,26 GWh

Madonna del Rosario (Terni)

tipo impiantoacqua fluente (acquedotto)
tipo di utilizzo dell’energia prodottacopertura delle necessità di base
potenza elettrica nominale (dati di targa)0,4 MW
portata massima derivabile (da concessione)
0,825 m3/s
salto utile (da concessione)43 m
energia lorda prodotta nel 20111,66 GWh

Produzione termoelettrica

Centrale di Tor di Valle - ciclo combinato (Roma)

tipo combustibilegas naturale
tipo di utilizzo dell’energia prodottamid-merit (elettrica) e teleriscaldamento (termica)
potenza elettrica nominale alternatori (dati di targa) 
turbogas n. 141,04 MW
turbogas n. 241,04 MW
gruppo a vapore43,6 MW
superficie impianto35.000 m2
altezza camini30 m
quantità combustibile consumato nel 20112.289 kNm3
energia elettrica lorda prodotta nel 20119,71 GWh
rendimento complessivo lordo nel 201140,69%

Centrale di Tor di Valle - cogenerazione (Roma)

tipo combustibilegas naturale
tipo di utilizzo dell’energia prodottacopertura delle necessità di punta
(elettrica) e teleriscaldamento (termica)
potenza elettrica nominale alternatori (dati di targa)19,32 MWe
altezza camini20 m
quantità combustibile consumato nel 20112.956 kNm3
energia elettrica lorda prodotta nel 20118,05 GWh
rendimento complessivo lordo nel 2011
   solo elettrico
25,94%
   con recupero termico73,63%

Centrale Montemartini (Roma)

tipo combustibilegasolio basso tenore di zolfo
tipo di utilizzo dell’energia prodottacopertura delle necessità di punta
potenza elettrica nominale alternatori (dati di targa) 
   turbogas n. 126,1 MW
   turbogas n. 226,1 MW
   turbogas n. 326,1 MW
altezza camini1 x 13,35 m + 2 x 20 m
quantità combustibile consumato nel 20111,82 Ml
energia elettrica lorda prodotta nel 20114,68 GWh
rendimento complessivo lordo nel 201126,09%

I dati sulla capacità installata distinti per fonte energetica, riportati in tabella n. 71, evidenziano una progressiva crescita del solare - fotovoltaico nel mix energetico primario. La diminuzione della potenza idroelettrica  è invece dovuta al temporaneo fermo impianto subito dalle centrali di Salisano (RI) e Terni per  lavori di ammodernamento  che si concluderanno nella prima metà del 2012.

Tabella n. 71 – POTENZA ELETTRICA INSTALLATA DEL GRUPPO SUDDIVISA PER FONTE ENERGETICA (2009-2011)

(MW)
fonte energetica primaria 2009 2010 2011
gasolio 78,3 78,3 78,3
gas naturale (cicli combinati e cogenerazione) 144,9 144,9 144,9
waste to energy 20 20 25(*)
idro 139,3 139,3 121,7
solare fotovoltaico 17 25 52
totale generale 399,5 407,5 421,9
(*) Nel 2011 l’impianto di Terni è stato fermo a seguito della prosecuzione dei lavori di revamping, non è pertanto considerato nel calcolo della potenza istallata.

Gli indici di disponibilità degli impianti di Acea Produzione, distinti per Centrale, nonché i loro rendimenti medi degli ultimi tre anni, che si confermano mediamente di buon livello, sono riportati nelle tabelle nn. 72 e 73.

Tabella n. 72 – INDICI DI DISPONIBILITÀ DEGLI IMPIANTI DI ACEA PRODUZIONE (2009-2011)

(%) fonte energeticacentraledisponibilità totaleindisponibilità programmataindisponibilità accidentale
  200920102011200920102011200920102011
metano          
  Tor Di Valle (ciclo combinato - CCGT) 69,7 89,5 95,2 6,8 5,6 0,0 23,5 5,0 4,8
  Tor Di Valle (sezione cogenerazione) 86,0 89,1 99,2 3,0 1,3 0,8 11,0 9,6 0,0
gasolio                    
  Montemartini 79,0 91,4 99,9 15,2 1,9 0,0 5,8 6,7 0,1
idro                    
  Salisano 98,8 99,4 37,1 1,1 0,4 62,9 0,1 0,2 0,0
  Sant’Angelo 91,1 86,9 86,9 6,9 3,7 8,4 2,0 9,4 4,6
  Orte 94,3 99,0 69,3 5,0 0,9 30,6 0,7 0,1 0,1
  Castel Madama 99,5 97,0 99,4 0,4 2,1 0,5 0,1 0,8 0,2
  Mandela 99,2 95,3 97,5 0,1 1,9 0,3 0,7 2,8 2,2
  centrali minori 91,4 67,7 94,7 0,1 0,01 0,1 8,5 32,3 5,2
NB: non è possibile fornire il dato delle ore di indisponibilità programmate/non programmate in quanto gli indici sono calcolati considerando anche le fermate parziali e le limitazioni di carico.

Per la corretta interpretazione dei dati esposti in tabella n. 72 è necessario tener conto delle seguenti definizioni:

  • disponibilità totale (%): indice riferito al periodo in cui l’impianto, o sezione di esso, è stato disponibile per la produzione, inclusi i periodi in cui l’impianto, pur disponibile, è rimasto fermo per esigenze del mercato elettrico. È ottenuto dal rapporto tra l’energia disponibile – pari alla differenza tra l’energia massima generabile e l’energia indisponibile (vedi punti seguenti) – e l’energia massima generabile nel mese;
  • indisponibilità programmata (%): indice riferito al periodo in cui l’impianto, o sezione di esso, è stato indisponibile per eventi pianificati (manutenzione, ecc.). È ottenuto dal rapporto tra l’energia indisponibile nel periodo dell’evento programmato e l’energia massima generabile nel mese;
  • indisponibilità accidentale (%): indice riferito al periodo in cui l’impianto, o sezione di esso, è stato indisponibile per eventi di guasto. È ottenuto dal rapporto tra l’energia indisponibile nel periodo di guasto e l’energia massima generabile nel mese.

Tabella n. 73 – RENDIMENTI MEDI DELLE CENTRALI DI ACEA PRODUZIONE (2009-2011)

(%) centralerendimento medio
 200920102011
Tor Di Valle (ciclo combinato - CCGT) 38,2 42,8 40,7
Tor Di Valle (sezione cogenerazione) 68,6 74,9 73,6
Montemartini 26,3 25,9 26,1
Salisano 85,8 85,9 85,8
Sant’Angelo 79,0 79,0 79,0
Orte 98,6 98,6 98,6
Castel Madama 82,7 82,7 83,0
Mandela 91,4 91,4 91,4
centrali minori 60,2 56,2 74,0
NB: il rendimento medio è dato dal rapporto energia lorda prodotta/energia potenziale della fonte primaria.

Termovalorizzazione dei rifiuti

Il Combustibile da Rifiuti (CDR) è il risultato di un complesso processo di separazione, lavorazione e ricomposizione dei rifiuti urbani che da 100 kg iniziali di materiali di scarto porta a circa 50 kg di combustibile utilizzabile per produrre energia.
La produzione di CDR contribuisce alla realizzazione di politiche integrate per la gestione dei rifiuti, destinandoli a recupero anziché conferirli in discarica. Inoltre, la termovalorizzazione della componente combustibile dei rifiuti urbani non è alternativa alla raccolta differenziata, poiché prevede l’impiego prevalente di materiali che non possono essere destinati al riciclo. Il processo di termovalorizzazione, classificato non a caso tra le operazioni di recupero (R1 - allegato C, D. Lgs. 3 dicembre 2010, n. 205), è pertanto una razionale chiusura del ciclo di smaltimento dei rifiuti, vantaggiosa per la gestione dei materiali organici che residuano dal recupero della materia.
L’impianto Acea di San Vittore  del Lazio (FR) utilizza appunto CDR (oggi definito Combustibile Solido Secondario dal D. Lgs. n.152/2006) e svolge un ruolo di rilievo per la gestione dei rifiuti urbani della Regione Lazio, formalizzata nel 2010 e resa nota con il “Piano di Gestione dei Rifiuti”. Nel 2011 il termovalorizzatore ha prodotto circa 149 GWh di energia elettrica lorda utilizzando solo parte della capacità di trattamento che sarà disponibile a regime, una volta completati i lavori di potenziamento avviati circa due anni fa. L’impianto, dal 2013 sarà composto da tre linee di termovalorizzazione autorizzate a trattare complessivamente circa 300.000 t/anno di CDR, con possibilità di termovalorizzare fino a 50.800 t/anno di fanghi provenienti dalle attività di depurazione, a quantità totali massime consentite costanti. Attualmente una delle tre linee è fuori servizio per i lavori, mentre le altre due, completamente nuove, sono entrate in esercizio rispettivamente ad aprile e a luglio 2011.
Lo stabilimento ha implementato un sistema di gestione ambientale certificato in conformità sia alla norma UNI EN ISO 14001:2004 sia al Regolamento europeo EMAS, con l’obiettivo di monitorare con continuità le prestazioni ambientali complessive e di ridurre, ove possibile, gli impatti ambientali significativi, che sono già ai minimi livelli tecnicamente possibili.

Tabella n. 74 – IL TERMOVALORIZZATORE DI SAN VITTORE DEL LAZIO: DATI DI FUNZIONAMENTO (2011)

CDR termovalorizzato  (*) (t) 158.450,52
energia elettrica lorda prodotta (GWh) 149,43
rendimento elettrico (**) (%) 22,0
rendimento di recupero (***) (MWh/t) 0,94
(*) Insieme al CDR l’impianto utilizza metano (2.713.153 Nm3 nel 2011) come combustibile ausiliario per il mantenimento costante delle condizioni ottimali in camera di combustione. (**) Rapporto tra energia elettrica lorda prodotta e carico energetico totale introdotto con i rifiuti utilizzati. (Potere calorifico inferiore dei rifiuti considerato convenzionalmente pari a 15.000 kJ/kg). (***) Rapporto tra energia elettrica lorda prodotta e quantità di rifiuti termovalorizzati.

L’impianto di Terni, costituito da un’unica linea di termovalorizzazione della potenzialità di 52 MWt utilizza invece come combustibile il pulper di cartiera, un particolare residuo della lavorazione della cellulosa per la produzione di carta, del quale viene recuperata l’unica risorsa tecnicamente ancora sfruttabile: l’energia. Attualmente è fermo per l’esecuzione di lavori di revamping che si concluderanno nel 2012.

Box – SAO: la gestione sostenibile dei rifiuti

La società SAO (Servizi Ambientali Orvieto), opera nel settore della gestione dei rifiuti ed è titolare:
  • degli impianti di trattamento, recupero e smaltimento rifiuti situati ad Orvieto (TR), in località Pian del Vantaggio (già Le Crete), costituiti da una discarica per rifiuti non pericolosi e da un impianto di selezione, igienizzazione e compostaggio;
  • dei servizi di igiene urbana: raccolta e trasporto di rifiuti solidi urbani, spazzamento e lavaggio stradale per alcuni comuni situati nella Provincia di Terni.

In linea con la politica ambientale del Gruppo Acea, SAO SpA gestisce le attività perseguendo il massimo recupero dei materiali, favorendo la produzione di energia da fonti rinnovabili e la riduzione dei rifiuti da conferire in discarica.
La società ha pianificato per il 2012 la ristrutturazione e la riorganizzazione funzionale dell’impianto di trattamento, recupero rifiuti e compostaggio di qualità, con l’implementazione di una nuova sezione di cogenerazione per la produzione di energia elettrica dalla digestione anaerobica della frazione organica per una potenza di 998 kW.

SAO opera secondo un Sistema di gestione integrato Ambiente e Sicurezza. Nel corso del 2011 ha superato positivamente gli audit per la conferma della certificazione ambientale UNI EN ISO 14001:2004 e di quella per la sicurezza OHSAS 18001:2007. Inoltre a settembre 2011 ha ottenuto la registrazione della certificazione EMAS.