Motori a gas con doppio turbo nuova efficienza

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luglio-agosto 2010
LA TERMOTECNICA
a cura di Gian
di Paola
Carlo
Mezzalira
Lanzetti
Motori a gas con doppio turbo
nuova efficienza per GE Jenbacher
È il primo motore a gas con turbo a doppio stadio ingegnerizzato per una resa ottimizzata ed una efficienza energetica senza paragoni. Si chiama Jenbacher J624, versione a doppio stadio. A svilupparlo ci hanno pensato i tecnici di Jenbach, in Austria, di General Electric. Si tratta di
un motore “mostro” a tutti gli effetti: per potenza, dimensione, peso e costo. A questo proposito i clienti devono essere disposti a sborsare da 1,3 a 1,4 milioni ma gli uomini che hanno lavorato a questo prodotto non hanno dubbi
che il successo sarà certo. Durante la presentazione alla
stampa è circolato un numero che dà la misura della portata di questo annuncio: la previsione di vendita si aggira
intorno ai 200 esemplari in media l’anno per un bel periodo di tempo. Una botta al fatturato di questo impianto,
dove lavorano 1.400 persone, di cui 120 addetti alla ricerca e sviluppo, che ha potuto negli anni crescere grazie
alla capacità dei suoi addetti, agli investimenti della casa
madre ma anche dei fondi elargiti dal governo austriaco.
Tra la soddisfazione generale, visti i risultati raggiunti. “È
il più grande motore a gas del mondo - ha dichiarato Pardy
Iyyanki, Ceo dei Motori a Gas Power & Water di General
Electric. “Aumenta la resa energetica del 10% e l’efficienza
elettrica di un punto percentuale. È in grado di fornire elettricità a 10.000 utenze domestiche e calore a 3.200 famiglie. È una soluzione adatta per applicazioni di cogenerazione oltre che per progetti destinati a Paesi con clima caldo e umido”. Va precisato una cosa: il motore non è nuo-
GE Energy - Motori a Gas Jenbacher Italia - Via Crocioni, 46/H
37012 Bussolengo (VR) - Tel. 045 6760211 - www.ge.com
Il nuovo motore J624 di GE Energy aumenta del 10% la resa energetica, passando da
4 MW a 4,4 MW, e l’efficienza elettrica di
un punto percentuale. Previste vendite di 200
engine in media l’anno.
vo in senso assoluto. I tecnici della General Eletric di Janbach hanno applicato, insieme agli esperti di ABB Turbo
Systems Ltd, la tecnologia del turbo compressore a doppio
stadio al proprio Jenbacher J624 introdotto nel 2007, primo motore al mondo a gas a 24 cilindri per la produzione di energia utilizzabile in varie applicazioni.
Test in una serra
Dopo il suo approntamento ora ferve l’attività di prevendita: il nuovo motore a sarà disponibile solamente nell’estate
del prossimo anno. Janbach in questi mesi è stata presa
d’assalto da parte di prospet di diverse parti del mondo.
L’evento nel settore è di quelli che lasciano il segno. Per il
momento i giochi commerciali li ha avviati, sotto forma di
test, un operatore olandese, Red Harvest, che si serve di
questo engine per produrre energia per coltivazioni in serra. Il suo proprietario ha fatto sapere che “Il nuovo motore non solo ci garantisce maggiori livelli di efficienza, ma
ci offre anche una più elevata flessibilità per tutta la nostra
produzione combinata di energia e calore”. Un battesimo
all’insegna dell’ottimismo, dunque. In Olanda Jenbacher
possiede e gestisce un Centro di Eccellenza per le soluzioni energetiche dedicate alle serre. Ad oggi sono stati implementati oltre 500 motori per questo tipo di applicazione: per fornire calore e luce alle serre oltre che anidride
carbonica per la crescita delle piante.
Come si diceva e hanno ripetuto tutti gli speaker durante
la sua presentazione, il nuovo motore J624 fornisce una
resa del 10% superiore del modello precedente, passando da 4 a 4,4 MW, e un incremento di un punto percentuale in termini di efficienza elettrica fino a raggiungere
il 46,5%. Il miglioramento registrato in termini di efficienza è essenziale per quanto attiene il costo competitivo dell’elettricità e la riduzione di emissioni di CO2 in un
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PIÙ DI 9.500 motori venduti
La divisione GE Energy dedicata ai motori a gas Jen-
austriaco. Fino a oggi sono stati venduti 9.500 mo-
dotta da rifiuti ad alto contenuto di metano. GE ha
bacher è uno dei principali produttori al mondo di
tori, di cui 900 in Italia, per un output di oltre 1.500
acquisito la divisione motori a gas Jenbacher nel
motori alternativi a gas, gruppi elettrogeni autono-
MW. Gli engine funzionanti a biogas sono stati più
2003. Da allora ha investito 125 milioni di euro per
mi e impianti di cogenerazione per la produzione
di 1.400. Numerosi prodotti offerti da GE Energy
la costruzione di un nuovo impianto produttivo e per
di energia. È una delle poche società al mondo in-
(85.000 addetti e ricavi per 37 miliardi di dollari
una serie di interventi di miglioramento. Gli ultimi
centrata esclusivamente sulla tecnologia dei motori
nel 2009) sono certificati “ecomagination”, la stra-
impegni hanno interessato un nuovo Centro Tecno-
a gas. I motori Jenbacher variano in termini di po-
tegia attraverso cui la società persegue lo sviluppo
logico di Revisione - l’Overhaul Technology Center
tenza da 0,25 a 4,4 MW e funzionano con gas na-
e il rilascio sul mercato di nuove tecnologie con
- e una nuova linea di assemblaggio. Il primo è sta-
turale o una varietà di altri gas (ad esempio biogas,
l’obiettivo di aiutare i clienti a rispettare impegni
to progettato per velocizzare i tempi di assemblag-
gas da discarica, gas da miniera, gas da fognatu-
ambientali sempre più rigorosi.
gio dei gruppi elettrogeni destinati alla produzione
ra, gas da scarico industriali combustibili).
In aggiunta alle applicazioni per la cogenerazione,
combinata di energia elettrica; l’Overhaul Techno-
Il team addetto al prodotto Jenbacher di GE Energy
i motori a gas Jenbacher per biogas, gas da disca-
logy Center opera invece come supporto alle linee
ha la propria sede centrale, i propri stabilimenti di
rica e gas da miniera hanno ricevuto la certifica-
di produzione esistenti di motori a gas Jenbacher in
produzione e, come detto,1.400 dei suoi oltre
zione “ecomagination”, che sottolinea i benefici
Italia e in altri Paesi, per far fronte alle esigenze fu-
1.800 dipendenti nel mondo a Jenbach, nel Tirolo
ambientali ed economici offerti dall’utilizzo da pro-
ture e migliorare il Customer Service.
contesto ambientale minacciato dall’anidride carbonica.
“Questa rivoluzione tecnologica permette a GE di mantenersi all’avanguardia nell’innovazione dei motori a gas
ponendosi come il primo produttore di queste soluzioni a
utilizzare la tecnologia turbo a doppio stadio, un approccio che ci permette di garantire ai clienti significativi miglioramenti di performance. Inizialmente abbiamo deciso
di applicare questa tecnologia al motore a gas più potente della gamma, il modello J624, ma successivamente la
implementeremo anche in altri prodotti della linea”, ha
spiegato Prady Iyyanki. “La maggiore pressione ottenuta
- ha aggiunto - ci permette di estendere la portata operativa del motore garantendo la massima resa e la massima
efficienza anche in presenza di temperature e altitudini
particolarmente elevate. A nostro avviso si tratta di una tecnologia chiave per il futuro successo nel settore dei motori a gas. Oltre all’incremento della pressione di alimentazione, questa tecnologia aumenta la potenza del motore
permettendogli di funzionare oltre i 22 bar BMEP (Brake
Mean Effective Pressure)”.
Fra le applicazioni che utilizzeranno il nuovo motore a gas
con turbo compressore a doppio stadio figurano sistemi di
produzione di energia indipendenti, sistemi CHP (Combined Heat and Power) e applicazioni di tri-generazione a
gas naturale e a gas speciali (NNG-Non Natural Gas).
Come noto, ed è stato un altro punto sottolineato dagli
speaker che hanno presentato l’ultimo arrivato, la cogenerazione rappresenta un metodo per la produzione di
elettricità e calore assai più efficiente rispetto a quello basato su sistemi elettrici e termici distinti, portando a sostanziali risparmi economici sui costi energetici. In altri termini producendo energia con maggiore efficienza, la cogenerazione aiuta ad abbattere i costi dei combustibili fossili che emettono gas serra.
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DESIGNAZIONE ECOMAGINATION
per la turbina a gas aeroderivata GE LM6000-PF
Le turbine a gas aeroderivate di GE sono utilizzate con successo da 40 anni per alimentare città, industrie e navi. Oggi, grazie all’introduzione del modello LM6000-PF
all’interno del portafoglio prodotti GE ecomagination, questi stessi sistemi vengono
Più di 900 motori venduti in Italia
impiegati anche per contribuire a superare le sfide economiche e ambientali globali.
La turbina a gas di derivazione aeronautica LM6000-PF è caratterizzata da efficienza elevata, bassi consumi ed elevata flessibilità in materia di combustibile, cui si accompagnano più basse emissioni e consumi di acqua contenuti in entrambi i segmenti
da 50 e 60 Hz. Si tratta della seconda turbina aeroderivata nel portafoglio prodotti
ecomagination di GE, che si affianca al modello LMS100 per fornire ai clienti collaudate tecnologie per turbine frame e a gas per soddisfare le crescenti esigenze del
mercato mondiale. Per ottenere la designazione ecomagination un prodotto deve di-
In Italia Jenbacher ha venduto più di 900 motori. Tra i suoi
clienti ci sono gli ospedali. Ben 34 hanno installato motori
a gas Jenbacher per la generazione. I più recenti sono stati quelli di Alessandria, Milano, Cuneo e Conegliano (TV)
che hanno scelto sistemi certificati “ecomagination”, in grado di fornire capacità di teleriscaldamento. “La tecnologia
di teleriscaldamento è ampiamente sfruttata nel Nord Europa e negli ultimi anni si è diffusa anche in Italia” - osserva Mario Artoni, Direttore Generale dei motori a gas Jenbacher di GE Energy in Italia. “Poiché i costi e l’affidabilità
dell’energia rappresentano elementi di grande importanza per strutture come gli ospedali, i sistemi CHP onsite giocano un ruolo fondamentale migliorando l’efficienza e la
sicurezza dell’energia e riducendo nel contempo il rilascio
di gas di scarico dannosi per l’ambiente. Produrre energia
riducendo i rischi di cambiamento climatico attraverso
l’impiego di sistemi di teleriscaldamento permette agli utenti finali di ridurre i loro costi di manutenzione e migliorare
la gestione operativa complessiva per mezzo della stabilizzazione dei costi energetici”.
15 installazioni CHP per Coca-Cola
mostrare la propria capacità di migliorare in maniera misurabile e significativa le
performance ambientali e operative dei clienti. Il severo e rigoroso processo di convalida in più fasi termina con una valutazione da parte di un auditor esterno indipendente che verifica l’accuratezza e la completezza della documentazione nonché
le performance tecnologiche del prodotto.
La turbina LM6000-PF di GE è leader nel segmento di potenza dei 35-60 MW. Caratterizzata dai livelli di affidabilità (oltre il 99%) e disponibilità (oltre il 97%) più elevati della categoria, la turbina LM6000-PF vanta un’alta efficienza nei consumi di
combustibile, un’elevata flessibilità operativa e una collaudata tecnologia DLE (Dry
Low Emission) che garantisce emissioni di ossido di azoto di sole 15 parti per milione. La turbina aeroderivata LM6000-PF è composta da un compressore assiale abbinato a una turbina di potenza che può essere utilizzata per generare energia elettrica o per trainare compressore. La tecnologia della turbina a gas LM6000 è derivata dai motori aeronautici che potenziano molti dei più moderni velivoli da trasporto a fusoliera larga di oggi. Il sistema di combustione DLE è stato sviluppato specificamente per impieghi industriali, eliminando la necessità di iniezione di acqua per
rispettare i requisiti in materia di emissioni e assicurare al tempo stesso un’elevata flessibilità di alimentazione e operativa.
Tra i clienti europei di Ge Energy c’è Coca-Coca Hellenic
che ha programmato ben 15 installazioni di sistemi CHP
presso le proprie strutture in 12 Paesi. La prima installazione è stata completata vicino a Bucarest, in Romania. Nel
corso della prima fase di questa iniziativa GE Energy ha
fornito a ContourGlobal, lo sviluppatore del progetto, 19
motori a gas Jenbacher per una potenza complessiva di 58
MW. I primi due moduli di cogenerazione sono stati installati presso l’impianto d’imbottigliamento di Coca Cola
Hellenic in Romania, mentre le altre unità sono destinate alle installazioni Coca Cola in altri sei Paesi europei, tra cui
l’Italia. I nuovi impianti CHP - sottolinea una nota - costituiranno una fonte onsite efficiente e affidabile di elettricità e
acqua calda e fredda per gli impianti d’imbottigliamento
di Coca-Cola Hellenic. Gli esperti di Coca Cola hanno ritenuto la cogenerazione è intrinsecamente più efficiente dal
punto di vista energetico rispetto all’uso di fonti separate
per la produzione di corrente e di calore, rendendo possibile l’attuazione di un’efficace strategia anti-inquinamento. Come conseguenza, negli anni recenti l’Unione Europea ha iniziato a sollecitare i Paesi aderenti affinché modernizzassero i loro sistemi di cogenerazione industriali e
municipali al fine di accrescerne l’efficienza energetica e
abbattere le emissioni su base regionale.