Analisi dei costi - MixBioPells

Coordinatori del progetto
Volker Lenz (DBFZ)
TEL: +49 (0) 341-2434-450
Fax: +49 (0) 341-2434-133
E-Mail: volker.lenz@dbfz.de
Thomas Zeng (DBFZ)
TEL: +49 (0) 341-2434-542
Fax: +49 (0) 341-2434-133
E-Mail: thomas.zeng@dbfz.de
www.mixbiopells.eu
La responsabilità del contenuto di questa pagina web è degli autori. Essa non riflette necessariamente
l‘opinione dell’Unione Europea. Sia l’EACI che la Commissione Europea non sono
responsabili per l‘utilizzo che verrà fatto delle informazioni contenute in esso.
Market Implementation of
extraordinary biomass pellets
Analisi dei costi
“Aspetti economici dell’utilizzo energetico di pellet e
bricchette da biomasse alternative (miscele) in sette
paesi europei”
Coordinated by: Partner:

Analisi dei costi
Autori:
Christa Kristöfel, Austrain Bioenergy Centre (Bioenergy 2020+)
Elisabeth Wopienka, Austrain Bioenergy Centre (Bioenergy 2020+)
Data di pubblicazione: Gennaio 2012
Gli autori desiderano ringraziare per il sostegno e le informazioni dei partner di progetto:
• Comitato Termotecnico Italiano (CTI)
• Danish Technological Institute (DTI)
• Deutsches BiomasseForschungszentrum (DBFZ)
• Energia y Medio Ambiente S.L. (Protecma)
• Technical Research Institute of Sweden (SP)
• Technical Research Centre of Finland (VTT)
Questo progetto è stato finanziato dal programma Intelligent Energy Europe. La responsabilità
dei dati presentati e delle opinioni espresse rimane degli autori.
www.mixbiopells.eu
Paesi partecipanti
Nella maggior parte dei paesi europei, l’integrazione del pellet di biomassa alternativa (esempio
paglia, residui di processi agricoli o agroalimentari) è ancora ostacolata da vari vincoli.
Per superare tali vincoli e rafforzare le potenzialità, saranno identificate delle proposte e idee
promettenti per aumentare l’importanza del pellet alternativo in Europa. Pertanto, il progetto
MixBioPells fornisce informazioni aggiornate su questo prodotto mediante una raccolta di dati
rappresentativi delle diverse regioni e paesi Europei (vedi di seguito) disponibili su
www.mixbiopells.eu

Premessa – Casi di studio
Nell'ambito del Progetto MixBioPells, sono stati definiti per ogni partner
due studi di casi che rappresentano l'intera filiera dei pellet alternativi o di
miscele (vedi tabella 1).
Tabella 1: materie prime utilizzate e utenti dei casi di studio
Materia prima
Utenti
Noccioli di olive provenienti
dall'industria alimentare
Impianti domestici, piccoli impianti
di teleriscaldamento (20 kW-
300 kW)
Gusci di mandorle provenienti
dall'industria alimentare
Impianti industriali (>200 kW)
Reed canary grass in miscela con
legno (20/80)
Agricoltori locali (100-500 kW)
Reed canary grass
Impianti di teleriscaldamento locali
(200 - 2000 kW)
Scarti di karitè, scarti di colza, polpa
di patate e barbabietole
Paglia, scarti di granaglie, gusci di
noccioline e pannocchie
Miscanthus – miscele di pioppo
Potature della vite
Paglia
Miscanthus
Vinacce
Digestato
Impianti CHP (52 MWe; 112 MJ/s)
Impianti di teleriscaldamento,
scuole, industrie minori (50 kW-
10 MW)
Impianti energetici, impianti di
teleriscaldamento (>500 kW)
Impianti domestici (20 kW-200 kW)
Agricoltori locali (20 kW-200 kW)
Impianti domestici, piccoli impianti
di teleriscaldamento (50 kW-
500 kW)
Impianti di diverse dimensioni, da
piccoli a grandi potenze
Impianti di combustione (circa
300 kW)
Sulla base di questi casi di studio, sono stati analizzati gli aspetti
economici dei sistemi di riscaldamento, sia in termini di costi del
combustibile alternativo che di costi di investimento per le tecnologie di
combustione.
L'intero rapporto sull'analisi dei costi è disponibile sul sito del progetto:
www.mixbiopells.eu
Costi di riscaldamento

Confronto tra l'utilizzo di biomasse alternative e di combustibili fossili
Gli aspetti economici sono cruciali nella produzione di pellet di biomasse
alternative (o miscele) ed il loro uso in impianti di combustione. Per poter
confrontare le diverse catene per la produzione di energia di ciascun caso
studiato, sono stati calcolati i costi attualizzati. Si è assunto un tasso di
sconto del 5%. Per determinare il prezzo del combustibile fossile, si sono
presi in esame i prezzi dell'anno 2011. La Figura 1 mostra un confronto
dei prezzi delle catene di produzione di energia in Austria basate su
miscanthus e paglia usate in impianti di combustione di 200 kW.
EUR
320000
280000
240000
200000
160000
120000
80000
40000
0
Costi di fornitura del calore - 200 kW (AUT)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Anno
Gasolio Miscanthus brichette Pellet paglia
Figura 1: confronto dei costi nei diversi casi di studio in Austria - 200 kW
I costi di investimento in sistemi di riscaldamento che utilizzano biomasse
alternative sono doppi rispetto a quelli per caldaie a gasolio. Dato l'elevato
costo del combustibile fossile, gli impianti di riscaldamento alimentati con
bricchette di Miscanthus o con pellet di paglia diventano convenienti dopo
tre anni e mezzo. I costi di produzione dei pellet di paglia sono più bassi di
quelli delle bricchette di Miscanthus.

Rilevanza dei costi di investimento e di combustibile
I costi di investimento per sistemi di riscaldamento alternativi sono più alti
dei sistemi alimentati a combustibili fossili. Tuttavia, il costo del
combustibile rappresenta la quota maggioritaria delle spese di gestione
incidendo fortemente sul bilancio dell'impianto di riscaldamento. Gli
impianti di medie-grandi dimensioni alimentati con pellet alternativi
risultano più convenienti di quelli a combustibili fossili. Le Figure 2 e 3
mostrano i costi di produzione del calore utilizzando pellet alternativo o in
miscela in impianti da 30 kW e da 200 kW, assumendo il prezzo del gas
pari a 1 €/ kWh.
EUR
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Figura 2: confronto dei costi nei diversi casi di studio in Italia - 30 kW
EUR
350000
300000
250000
200000
150000
100000
50000
0
Costi di fornitura del calore - 30 kW (ITA)
Anno
Pellet potature vite Pellet Pioppo+Miscanthus Metano
Fornitura di calore - 200 kW (ITA)
1 2 3 4 5 6 7 8
Anno
9 10 11 12 13 14 15
Metano Pellet potature vite Pellet Pioppo+Miscanthus
Figura 3: confronto dei costi nei diversi casi di studio in Italia - 200 kW
L'impianto da 30 kW alimentato a pellet di Miscanthus-pioppo è più
costoso di un analogo impianto a gas. Nel caso dell'impianto da 200 kW,
l’alimentazione a pellet di biomassa diventa favorevole dopo due anni e
mezzo.

Aspetti relativi alla dimensione dell'impianto
I costi di fornitura del calore per la produzione di energia nei differenti casi
studiati sono comparati nella Figura 4. Si osserva che i costi di fornitura
del calore sono più alti in impianti di piccole dimensioni che in sistemi
maggiori, anche considerando le diverse condizioni delle regioni partners.
Un'eccezione è costituita dall'impianto che utilizza pellet prodotto con
potature di vite che può essere spiegato dal costo della materia prima
particolarmente basso. I costi di fornitura del calore del sistema da 200
kW alimentato con bricchette prodotte con reed canary grass/legno sono
più alti a causa dell'elevata proporzione di legno contenuta nelle
bricchette che le rende più costose. Il sistema da 3 MW è un impianto che
produce anche energia elettrica e quindi non comparabile.
Pellet di granaglie/scarti di karitè [20kW]
Pellet di paglia e granaglie [20kW]
Pellet di noccioli di olive [25 kW]
Brichette di gusci di mandorle [30 kW]
Pellet di vinacce [30 kW]
Pellet di potature di vite [30 kW]
Pellet di Reed canary grass [200 kW]
Brichette di Reed canary grass/legno (20/80) [200 …
Pellet di paglia [200 kW]
Brichette di Miscanthus [200 kW]
Brichette di Reed canary grass [200 kW]
Pellet di digestato [250 kW]
Brichette di canapa [500 kW]
Pellet di Miscanthus/Pioppo (1:1) [3000kW]
Costi di fornitura del calore
in €/MWh per anno
0 20 40 60 80 100
Figura 4: confronto dei costi di fornitura del calore tra i sistemi di combustione
alternativi dei casi studiati. I valori sono espressi in €/MWh per anno.

Costi del combustibile
I costi del combustibile comprendono i costi per la coltivazione dei
prodotti, la raccolta, il trasporto (fino a 50 km), l'essiccazione e la
produzione di pellet/bricchette. Come la maggior parte dei costi di
gestione annuale, essi influenzano in misura sensibile l'economicità del
sistema di riscaldamento. La Figura 5 presenta i costi del combustibile di
ciascun caso studiato in €/MWh, tenendo conto di tutti questi aspetti.
Sono inoltre riportate le variazioni dei prezzi del combustibile fossile nei
diversi Paesi partner.
I costi del combustibile variano tra 18-56 €/MWh, a seconda della materia
prima utilizzata e dell'impianto di pellettizzazione. La necessità di
sottoporre le materie prime a dei pre-trattamenti costituisce un aggravio
del prezzo del pellet. Dovrebbero quindi essere usate materie prime che
non richiedono un'essiccazione intensiva.
� Bassi costi di essiccazione e di stoccaggio sono essenziali per un
combustibile conveniente.
I costi di produzione di pellet e bricchette costituiscono l'11-32% del costo
totale del combustibile. I costi dipendono certamente dall'impianto di
produzione, ma anche dai parametri di produzione e dalle proprietà del
combustibile.
� Ottimizzare il processo di pellettizzazione in termini di adeguati
parametri di produzione e di miscele di materie prime costituisce un
significativo vantaggio nei costi
I costi di produzione di bricchette di Reed canary grass e legno in miscela
sono molto bassi, ma l'alta proporzione di legno rende il combustibile
costoso. Il pellet prodotto con vinacce è più costoso degli altri a causa
degli alti costi di essiccazione della materia prima.
Il prezzo dell'olio combustibile è molto più alto di quello dei pellet
alternativi. Il gas come combustibile può essere competitivo con i pellet
alternativi in alcuni Paesi, soprattutto al Sud.

Brichette di canapa
Brichette di Reed canary grass
Pellet di vinaccia
Pellet di digestato
Pellet di paglia/granaglie
Pellet di granaglie/scarti karitè
Brichette di gusci di mandorle
Pellet di noccioli di olive
Brichette di Miscanthus
Pellet di paglia
Pellet di Reed canary grass/legno (20/80)
Pellet di Reed canary grass
Pellet di Miscanthus/pioppo
Pellet di potature di vite
Cippato di legno
Pellet di legno
Metano
Gasolio
Costo combustibile in €/MWh
Costi pellettizzazione e brichet. Costi materia prima (raccolta, essiccazione, trasporto)
0 20 40 60 80 100 120
Figura 5: costi, comprensivi dei costi di produzione di pellet/brichette in €/MWh e
flussi dei prezzi del legno e del combustibile fossile nei diversi Paesi partner
A causa dell'incremento dei prezzi dell'olio combustibile, l'uso di
combustibili prodotti da biomasse agricole sta diventando sempre più
attraente da un punto di vista economico. Soprattutto nei Paesi nordici, i
combustibili prodotti da biomasse alternative sono molto più convenienti
dei combustibili fossili.
Anche apparecchi di riscaldamento alternativi di medie-grandi dimensioni,
con sistemi di trattamento dei fumi, sono più convenienti, considerando
l'intera durata dell'impianto, nonostante i costi di investimento più elevati.

Confronto tra legno e combustibili alternativi
La Figura 6 mostra i costi medi per pellet di legno, pellet alternativi e
cippato di legno nei diversi Paesi partner. In media, il pellet di legno è del
25% più costoso del pellet alternativo e questo ha un costo del 14% in più
del cippato di legno.
Figura 6: costi medi dei combustibili in €/MWh per pellet di legno, pellet alternativi
e cippato di legno in sette diversi Paesi Europei
Il confronto dei costi di sistemi di riscaldamento da 200 kW alimentati con
olio combustibile, cippato di legno, pellet di legno e pellet alternativi
mostra che i costi per sistemi a pellet alternativi sono inferiori ai costi di
sistemi che utilizzano pellet di legno (Figura 7).
EUR
320000
280000
240000
200000
160000
120000
80000
40000
0
60
50
40
30
20
10
0
Costi medi del combustibile
(€/MWh)
Pellet di legno Pellet alternativo Cippato di legno
Fornitura di calore - impianto da 200 kW
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Anno
Gasolio Pellet di legno
Cippato di legno [35% u] Pellet alternativo
Figura 7: costi per la produzione di calore in impianti da 200 kW che utilizzano
combustibili fossili, legno e biomasse alternative

Raccomandazioni per chi si occupa di pellet
alternativi
� Chiarire il quadro normativo-giuridico prima di investire in impianti di
produzione o di combustione di biomasse alternative
� La necessità di pre-trattamenti sulla materia prima ha un impatto
rilevante sul prezzo del pellet. Quindi, le materie prime che hanno
bassi costi di essiccazione e di stoccaggio tendono ad essere
combustibili più convenienti.
� Analisi e rilevazioni fatte dagli operatori mostrano che, a parte la
tecnologia, la scelta dei parametri di produzione (dimensione del
prodotto, contenuto di acqua, misure della trafila, tempi di
permanenza/flussi) è cruciale. Differenze ancor più notevoli
dipendono dalla materia prima utilizzata.
� Una gestione ottimale dell'impianto di produzione del
pellet/bricchette costituisce un significativo vantaggio nei costi. A
questo proposito, il mix di materie prime può giocare un ruolo
fondamentale. Spesso, può essere necessario un lungo processo di
aggiustamento prima che l'impianto funzioni alla perfezione.
� Per impianti di combustione di piccole dimensioni, possono essere
usate materie prime disponibili a livello regionale. Il trasporto su
lunghe distanze si giustifica solo per grandi impianti (