Heslerhof (GER)

Contesto

I produttori di biogas agricolo si trovano di fronte alla necessità di apportare cambiamenti significativi ai loro sistemi energetici. Molti governi si sono posti obiettivi climatici ambiziosi che richiedono alle fattorie di produrre energia sostenibile gestendo allo stesso tempo il loro uso dell’energia in modo efficiente. Le operazioni di carico di base dei sistemi di generazione combinata di calore ed energia (CHP) non sono più conformi a tali requisiti. Inoltre, i blackout, la volatilità delle fonti energetiche rinnovabili come il solare e l’eolico e la conseguente necessità di soddisfare le richieste aggiuntive con altre fonti energetiche ecologiche e sostenibili come il biogas fanno emergere la necessità per gli impianti a biogas di operare in modo flessibile producendo energia quando necessario. Già nel 1999 la fattoria Heslerhof ha riconosciuto il potenziale della generazione sostenibile di calore ed elettricità. La fattoria ha optato per il biogas come fonte energetica rinnovabile, spianando la strada a un impianto a biogas con una produzione di 50 kWel. L’obiettivo era quello di adattare meglio l’approvvigionamento di calore ed energia alla domanda del mercato e di compensare la fornitura fluttuante proveniente dalle fonti energetiche rinnovabili come l’eolico e il solare. Poco dopo sono seguiti due progetti di flessibilizzazione dell’impianto a 865 kWel nel 2014 e nel 2016.

Impianti di cogenerazione orientati al futuro: una pietra miliare della transizione energetica

Alla fattoria Heslerhof i requisiti in costante evoluzione del settore dell’energia hanno richiesto un approccio sistematico alla formula generale di cogenerazione/gas e accumulo di calore, nonché una strategia completa di utilizzo del calore. Con l’installazione di un motore Jenbacher J420 e investimenti in un grande serbatoio di accumulo di riserva e in un serbatoio di stoccaggio del gas, nel 2020/21 l’impianto è stato convertito in una centrale elettrica ad accumulazione rinnovabile con un funzionamento flessibile e orientato al mercato dell’energia. Il risultato è che la centrale adesso è in grado di apportare un contributo essenziale alla transizione energetica e alla stabilità della rete tramite la produzione di energia sostenibile dal punto di vista ambientale a partire da fonti energetiche disponibili a livello regionale e il funzionamento flessibile.

Come impianto containerizzato pronto all’uso e incentrato sul motore Jenbacher J420, il sistema presenta una produzione elettrica di 1.562 kW e una produzione termica di 1.760 kW. Preassemblato e costruito velocemente presso il sito, il sistema vanta un alto livello di efficienza e di affidabilità del motore. L’impianto complessivo è composto da vari moduli di cogenerazione e ha una potenza nominale massima di 350 kWel e una produzione totale di 2.222 kWel. Tuttavia, con il suo funzionamento flessibile attuale, la produzione massima dell’impianto è di 1.722 kWel, e questo con le riserve massime!

Il catalizzatore SCR dell’impianto garantisce la conformità con i bassi valori di emissioni prescritti dalla legge. Si ottiene una maggiore sostenibilità ambientale grazie all’uso di sistemi di evaporazione del digestato Vapogant che riducono la quantità di biomassa residua generata durante la produzione di biogas. Questi costituiscono la base della produzione di fertilizzanti minerali. Inoltre, il calore generato durante la produzione di biogas può essere utilizzato per l’evaporazione del digestato. Due scambiatori di calore di gas di scarico permettono un alto grado di estrazione del calore e maggior efficienza. Un sistema di stoccaggio tampone di 1000 metri cubi consente il disaccoppiamento necessario per l’uso del calore sensibile.

Questi interventi di ammodernamento consentono alla fattoria di Heslerhof di reagire in modo ancora più flessibile alla volatilità del mercato dell’energia elettrica e di aumentare al tempo stesso l’efficienza economica complessiva dell’impianto, contribuendo a garantirne la prontezza nell’affrontare le sfide del futuro.

Risultati

Grazie all’installazione di un sistema di cogenerazione Jenbacher J420 e all’uso di due scambiatori di calore di gas di scarico per l’elevata estrazione di calore, l’efficienza generale è aumentata a più del 90%. La fattoria produce la sua stessa energia che viene poi usata per l’elettricità di cui ha bisogno, inclusa quella dell’edificio residenziale. L’energia in eccesso viene immessa nella rete pubblica a tariffe feed-in attraenti legate ai prezzi di mercato. Un altro fattore decisivo per il successo di questo impianto a biogas flessibile è stata l’offerta di servizi su misura di INNIO. Oltre alla rapida disponibilità dei ricambi e al supporto tecnico veloce presso il sito, il numero verde attivo 24 ore su 24 e e la risoluzione rapida dei problemi tramite assistenza da remoto hanno rappresentato fattori particolarmente interessanti.

“Un approccio flessibile e orientato al mercato dell’energia rappresenta sia il presente che il futuro di ogni impianto a biogas. Abbiamo deciso di aumentare gradualmente la flessibilità del nostro impianto a biogas, trasformandolo in una centrale elettrica ad accumulazione rinnovabile basata sulla tecnologia di cogenerazione Jenbacher. Questo ci permette di ottimizzare il nostro potenziale di guadagno facendo allo stesso tempo un uso migliore delle materie prime”.

Clemens Maier, azionista di Clemens and Gregor Maier GbR, Heslerhof

Vantaggi per il cliente

• Ottimizzazione del potenziale di guadagno grazie alla flessibilità delle operazioni
• Sfruttamento economico delle materie prime per la generazione efficiente di calore ed energia
• Concetto generale efficiente, sostenibile e a prova di futuro che prepara la centrale al futuro in modo ottimale.