Nell’autunno del 2021, Reto Ziegler ha ricevuto la circolare dell’Organizzazione per l’approvvigionamento elettrico in situazioni straordinarie (OSTRAL), la quale avvertiva della possibilità di interruzioni di corrente a partire dal 2025 e informava del fatto che, soprattutto i grandi clienti, come la Gewinde Ziegler AG a Horriwil (SO), potevano aspettarsi delle lacune.
«In seguito a questa lettera e dopo alcune riflessioni decisi di costruire la mia centrale elettrica», racconta Reto Ziegler, il titolare e direttore dell’azienda. Fino a quel momento la sua azienda non disponeva di un’alimentazione elettrica d’emergenza.
Impianti per la produzione di energia elettrica con motori a gas Cat®
A maggio del 2022, la ditta Gewinde Ziegler AG ha ordinato due impianti per la produzione di energia elettrica, ciascuno composto da un motore Cat® alimentato a gas propano e da un generatore. I due aggregati sono incorporati in un container e generano ciascuno energia elettrica pari a 470 kW. Uno dei due container è destinato a fungere da ridondanza, ad esempio quando l’altro è in manutenzione.
I due impianti - si tratta di moduli compatti mobili, utilizzabili in qualsiasi luogo - sono stati consegnati di recente, la messa in funzione è prevista a giugno. Prima si sono conclusi i lavori per le fondamenta dei due container, ubicati accanto a un capannone della fabbrica.
Il gas propano necessario per il funzionamento viene immagazzinato in due grandi serbatoi accanto al capannone della fabbrica, che contengono 12.5 m3 l’uno. Il gas viene consegnato tramite camion.
Vale davvero la pena questo sforzo? – Reto Ziegler ne è convinto.
Una soluzione da un'unica fonte – basso sforzo organizzativo
«È un investimento importante. Ma sul piano organizzativo lo sforzo è gestibile. Riceviamo tutte le prestazioni da Avesco. Poiché i container sono costruiti come moduli pronti per essere collegati, gli impianti possono facilmente venire separati dalla nostra produzione e rimossi qualora la situazione relativa all’approvvigionamento energetico dovesse normalizzarsi. La produzione può anche essere facilmente convertita a gas naturale», spiega Reto Ziegler.
Il principale motivo per questo investimento è dovuto a una particolarità della ditta Ziegler. «I nostri processi di lavorazione non sopportano bene le interruzioni di corrente. In caso di lacune, i danni possono essere importanti», afferma Ziegler.
Un’interruzione di corrente può costare molto
L’azienda, fondata nel 1932 e che Reto Ziegler gestisce oggi in terza generazione, annovera attualmente 80 collaboratori, produce componenti utilizzati a livello internazionale nelle linee di produzione dell’industria automobilistica. Alcuni di questi componenti sono molto grandi e pesanti, possono arrivare fino a 10 m di lunghezza e pesare fino a 5000 chili. Vengono utilizzati anche nelle centrali idroelettriche e nell’industria aerospaziale – tutti usi in cui i pezzi possono essere sottoposti a sollecitazioni molto elevate. Per farlo, devono quindi essere temprati e ciò richiede molta energia: il consumo di elettricità ammonta a 3500 megawattora all’anno.
Soprattutto nei processi di tempra dei pezzi più grandi, un’interruzione della corrente sarebbe critica, ci spiega Reto Ziegler. Una volta avviato un processo di tempra, dopo un’interruzione non è possibile continuarlo come se niente fosse, quando la corrente è di nuovo disponibile. Il componente parzialmente temprato diventa uno scarto inutilizzabile. Reto Ziegler: «Sarebbe estremamente costoso per noi e un grosso rischio per l’impresa. Senza considerare la perdita di tempo e i ritardi nelle consegne».
Gli impianti di produzione dispongono di soluzioni di alimentazione di energia d’emergenza e possono quindi essere spenti in modo ordinato in caso d’interruzione di corrente. Ma ciò non protegge i componenti in produzione.
«Prevedere interruzioni di corrente di 2 o 3 ore»
Reto Ziegler è consapevole che in caso di interruzione della rete elettrica non è possibile mantenere l’intero funzionamento al cento per cento. Vuole tuttavia assicurarsi che i processi di produzione più importanti continuino a funzionare. Gli impianti e i serbatoi di gas sono progettati per circa quattro giorni di funzionamento continuo.
Reto Ziegler: «Quattro giorni di attività utilizzando i propri impianti per la produzione di energia elettrica è uno scenario d’emergenza. Pensiamo che le interruzioni non saranno così lunghe, ma dureranno due o tre ore».
Ecco come funzionano le centrali a gas
Su incarico della Gewinde Ziegler AG, Avesco realizza una soluzione per la produzione di energia con due container pronti per essere collegati (vedi galleria di foto in alto). Ognuno dei due container contiene un cosiddetto Genset – Generator Set – con un motore a gas Cat e un generatore collegato al motore. Il motore a gas produce energia meccanica e la trasmette al generatore che la trasforma in elettricità. Ogni modulo è in grado di generare 470 kW di energia elettrica. Il post-trattamento dei gas di scarico avviene attraverso un catalizzatore SCR, in modo da rispettare tutti i valori di emissione di NOx e di altri gas di scarico.
Le centrali elettrice sono collegate al sistema di produzione Ziegler attraverso AvesCom, una soluzione di comando sviluppata da Avesco, che assicura che l’elettricità arrivi nel posto giusto al momento giusto.
Il sistema può essere utilizzato non solo come sostituto della rete in caso di emergenza o di interruzione della rete elettrica, ma anche come supporto alla rete. Le opzioni possibili sono sia il funzionamento in parallelo alla rete, in cui una parte dell’elettricità richiesta viene prelevata dalla rete e il resto dall’impianto elettrogeno, sia il funzionamento a isola, in cui l’impianto di produzione funziona separatamente dalla rete elettrica e il modulo fornisce tutta l’elettricità necessaria.
Reto Ziegler ci spiega perché è stato scelto il gas propano come mezzo: «Il gas propano ha un potere calorifico inferiore rispetto al gas naturale o al diesel, ma crediamo che sia più facilmente disponibile sul mercato, poiché è praticamente un prodotto secondario della lavorazione del diesel e della benzina. Anche la manutenzione e la revisione dei motori sono un po’ meno complicate. I motori a gas possono inoltre essere facilmente convertiti a gas naturale.
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