Foto di Giuseppe Milo rilasciata sotto licenza cc - https://www.flickr.com/photos/giuseppemilo/26239175911

Ecco come l’Ospedale Policlinico San Martino di Genova è divenuto modello di efficienza energetica

di Marco Bongiorni, Direttore Unità di Business Centro Nord, Siram

 

L’Ospedale Policlinico San Martino di Genova è uno dei più grandi e importanti ospedali del Nord Italia, caratterizzato da una notevole estensione territoriale (300.000 mq, oltre cinquecento punti luce per l’illuminazione esterna, trentotto edifici per circa 270,000 m2 e oltre 750.000 m3) e da una elevata complessità infrastrutturale e tecnologica. La struttura ospedaliera è infatti composta da: trentotto sale operatorie, dieci in costruzione in un nuovo fabbricato, tre reparti di terapia intensiva, due di diagnostica per immagini e due di radioterapia, due gamma camere, un laboratorio di prossimo trasferimento nel nuovo edificio di circa 8.000 m2, 1.400 posti letto con una potenzialità di insediamento di oltre 4.500 posti e oltre 4.500 dipendenti.

La complessità della struttura e gli elevati consumi di Energia Elettrica e Termica (una Centrale termica con tre caldaie a vapore con potenzialità 45.000 KW, una rete di teleriscaldamento a vapore estesa all’intera area ospedaliera, due punti di prelievo dalla rete elettrica con potenza impegnata di oltre 4 MW, un anello distribuzione energia elettrica a 15.000 V con 17 cabine di trasformazione MT/BT, 14 sottocentrali di scambio termico, 17 G.E. di potenza media 800 KW e 65 UPS potenza media 60 KVA), hanno spinto il Policlinico, ad affrontare il tema del contenimento energetico e la riduzione delle emissioni inquinanti. Lo studio e la ricerca della soluzione migliore è stato quindi affrontato nel corso del tempo da diversi studi di progettazione, anche con la collaborazione dell’Università di Genova, negli anni tra il 1990 e 2005. La circostanza risolutiva fu l’affidamento, nell’anno 2007, del servizio integrato dell’energia per tutte le SSL liguri da parte della Regione che, tra gli obiettivi previsti, includeva l’utilizzo razionale dell’energia, anche attraverso interventi di ottimizzazione e integrazione degli impianti esistenti. Così alla fine dell’anno 2009 la consolidata partnership tra Siram SpA, ESCO leader in Italia nei servizi di efficienza energetica, e il Policlinico diede inizio all’ultima e definitiva progettazione dell’Impianto di trigenerazione, con la successiva costruzione della nuova centrale nel 2012.

Le ipotesi progettuali sono state sviluppate sulla base dei dati storici disponibili, come, per esempio, i dati relativi ai consumi e al loro andamento nel quinquennio 2008-2013, passati da circa 60.000 a 50.000 MW di Et e da 20.000 a 34.000 MW di Eel. Tutto ciò a conferma del sempre minore fabbisogno di energia termica per riscaldamento e condizionamento, in presenza di temperature medie di poco differenti, consentito dagli interventi di ottimizzazione svolti sugli impianti.

Alla fine del 2013 si è conclusa la fase di costruzione della centrale che, dopo un periodo di circa tre mesi di messa in esercizio e dell’inserimento in rete delle energie autoprodotte, è entrata definitivamente in produzione. A partire dalla messa a regime, le ore di funzionamento dei due cogeneratori sono state complessivamente pari a 15.600, con una media annua di 7.800 ore (1.800 ore in più rispetto alle previsioni progettuali). Questo risultato è stato ottenuto grazie al funzionamento dell’assorbitore durante il periodo estivo, quando tutto il cascame termico dei due cogeneratori è stato convertito in energia termica fredda.

Dal punto di vista delle prestazioni energetiche, il sistema di trigenerazione ha convertito i 52.396 MWh termici di energia primaria in ingresso in 18.900 MWh termici (recupero cascame) e 20.570 MWh elettrici (autoproduzione). Tenendo conto che una centrale elettrica con rendimento medio del 40% per produrre 20.570 MWh avrebbe bisogno di un’energia primaria in ingresso di 51.425 MWh, mentre una centrale termica tradizionale con rendimento medio del 90% per produrre 18.900 MWh termici avrebbe bisogno di un’energia primaria in ingresso pari a 21.000 MWh, ne consegue un rendimento elettrico dei cogeneratori pari al 39% (4% in più rispetto alle ipotesi progettuali), e un risparmio energetico complessivo del 38% rispetto ai sistemi tradizionali (8% in più rispetto alle ipotesi progettuali). I risultati energetici ottenuti si traducono in un notevole risparmio economico.

Dal punto di vista gestionale, sono stati sostenuti costi pari 120 mila euro per l’approvvigionamento dei materiali di manutenzione ordinaria e per la manodopera specializzata (un motorista Siram dedicato). Tenendo conto di tutti i costi di investimento (compresi gli oneri finanziari) e di gestione, dopo il primo anno di funzionamento a regime, si prevede di conseguire un ritorno economico dell’investimento in poco più di quattro anni.

I risultati energetici ottenuti si traducono anche in una conseguente riduzione dell’impatto ambientale del 38% pari a 10.662 di Tonnellate Equivalenti di Petrolio (centrale elettrica, termica e trigenerazione), raggiungendo anche l’obiettivo di riduzione delle emissioni inquinanti.

Il progetto ha previsto anche la riqualificazione e riattivazione di tutte le protezioni della rete elettrica di media tensione, con l’installazione di un sistema di selettività logica del guasto che ha consentito di elevare il livello di affidabilità della rete elettrica, rendendo la struttura ospedaliera più sicura con una dotazione impiantistica più affidabile. I locali, in cui attualmente alloggiano i due cogeneratori, sono stati ricavati in vani attigui alla centrale termica; tali vani sono stati completamente riqualificati ed insonorizzati. Sul circuito fumi, a valle dei due cogeneratori, è stata installata un’unica caldaia a recupero per la produzione di acqua calda e vapore. Il circuito a bassa temperatura dei cogeneratori, non essendo sfruttabile sugli impianti ospedalieri, viene interamente dissipato con elettro radiatori; tali radiatori, in casi eccezionali, possono anche dissipare il calore in eccesso dei circuiti alta temperatura dei cogeneratori.

I due cogeneratori eserciti in parallelo e al massimo della potenza consentono di erogare:

  • 1516 kWt in vapore saturo immesso sulla rete vapore ospedaliera
  • 1726 kWt sotto forma di acqua calda a 92°C
  • 3032 kWe (max) suddivisi sui due anelli della rete ospedaliera e relativi punti di consegna Enel in funzione dei fabbisogni elettrici della struttura

Il progetto ha richiesto inoltre la realizzazione di consistenti opere accessorie: realizzazione di una nuova cabina elettrica di elevazione BT/MT munita di due trasformatori in resina Tesar della potenza di 2.000 kVA; riqualificazione e riattivazione di tutte le protezioni di linea della rete elettrica a media tensione e contestualmente l’implementazione di un sistema di selettività logica del guasto; installazione di un sistema di super visione per  un analisi dettagliata dell’andamento dei consumi elettrici e dello stato degli interruttori; realizzazione di una rete idrica ad acqua calda con la funzione di preriscaldare i circuiti di riscaldamento dei cinque padiglioni mediante scambiatori a piastre posti sui ritorni degli impianti. Inoltre la realizzazione di una nuova centrale di condizionamento, avente una potenza frigorifera di circa 1,28 MWf, munito di torre evaporativa, in grado di poter assorbire interamente il calore dei due cogeneratori nel periodo estivo e di ridurre il consumo elettrico del padiglione stesso, essendo l’utenza ospedaliera principale.

In conclusione lo sviluppo e il perfezionamento di questo ambizioso e complesso progetto, realizzato grazie alla consolidata esperienza dei professionisti di Siram e alla collaborazione e condivisione degli obiettivi tra l’Ente e l’Azienda, ha consentito all’Ospedale San Martino di raggiungere elevati standard di efficienza energetica, di beneficiare di ottimi livelli di rendimento e, allo stesso tempo, assicurare confort e benessere ambientale a pazienti, visitatori ed operatori sanitari.

 

 

Foto di Giuseppe Milo rilasciata sotto licenza cc – https://www.flickr.com/photos/giuseppemilo/26239175911