Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/2766
Title: Analisi della sostenibilità tecnica ed economica della produzione di energia da biomasse legnose per centrali di media-piccola potenza
Other Titles: Analysis of the technical and economic sustainability of energy production by woody biomass for heating plants of medium-low power
Authors: Sperandio, Giulio
Keywords: Filiera energetica;Biomassa;Sostenibilità economica;Sistema di riscaldamento;Costi;Raccolta;Wood-energy chain;Biomass;Economic sustainability;Heating system;Costs;Harvesting;PLS;LCCA;NPV;VAN;AGR/06
Issue Date: 27-May-2013
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 24. ciclo
Abstract: 
La tesi analizza la sostenibilità tecnica ed economica di una microfiliera energetica basata sul
consumo di biomassa aziendale per il riscaldamento termico degli edifici del CRA-ING di
Monterotondo (Roma). L’analisi, sviluppata su quattro casi studio, ha riguardato sia aspetti attinenti
alla costituzione della microfiliera energetica in relazione alla produzione interna di biomassa da
short rotation forestry di pioppo (SRF) e a potenziali approvvigionamenti da piccole formazioni
forestali esterne all’azienda, sia aspetti relativi ai singoli processi produttivi, sviluppando un’analisi
di ottimizzazione della logistica della raccolta della SRF ad utilizzo energetico. I risultati conseguiti
dai primi tre casi studio hanno permesso lo sviluppa un modello economico di analisi complessiva
della sostenibilità della filiera in esame. La produzione media di biomassa ottenuta dalla SRF con i
cloni AF2 (P. x canadensis Moench), AF6 (P. nigra L. x P. x generosa A. Henry) e Monviso (P. x
generosa A. Henry x P. nigra L.), riferita al primo (turno biennale) e secondo taglio (turno
triennale) della piantagione, è stata rispettivamente di 10,1 e 13,0 t ha-1 anno-1 di sostanza secca, con
migliori rese per il clone AF2 rispetto agli altri due cloni. Nel turno triennale, la tipologia
d’impianto a file singole ha ottenuti migliori performance produttive rispetto alle file binate, con
13,9 contro 12,2 t ha-1 anno-1 di sostanza secca. L’indagine territoriale condotta nell’area di studio
ha posto in evidenza la presenza di 17.445 t di biomassa fresca relativa a piccole formazioni
forestali, in parte potenzialmente utilizzabile (poste a distanze inferiori ai 10 km dalla centrale),
delle quali circa il 45% presenta dei costi complessivi di utilizzazione inferiori a 45 euro t-1. La
stima del costo della raccolta di SRF, con approccio multivariato (PLS), è risultata variabile da 8,69
euro t-1 a 16,56 euro t-1 in relazione all’organizzazione logistica del cantiere. La valutazione
economica complessiva del ciclo di vita dell’investimento nei due progetti a confronto, sistema di
riscaldamento a biomassa e a gasolio, mostra, per le condizioni sperimentali descritte, un vantaggio
complessivo del sistema a biomassa, rispetto a quello a gasolio, di 156.703 euro, corrispondente
mediamente a 15,60 euro GJ-1.

The thesis analyzes the technical and economic sustainability of a wood-energy micro-chain based
on biomass consumption for thermal heating of the buildings of the CRA-ING of Monterotondo
(Rome). The analysis, developed on four case studies, involves both aspects related to the
establishment of energy chain in relation to the domestic production of biomass by Short Rotation
Forestry (SRF) poplar plantation and potential supply by small forest stands outside the farm. For
both these production processes an analysis of the optimization of the logistics of biomass
harvesting to energy use was developped. The results from the first three case studies have allowed
the development of an economic model of the overall analysis of the sustainability of the woodchain
for heating energy production. The average production of biomass obtained by three poplar
clones, AF2 (P. x canadensis Moench), AF6 (P. nigra L. x P. x generosa A. Henry) and Monviso
(P. generosa A. Henry x P. nigra L.), referring to the first harvesting (two-year cycle) and second
harvesting (three-year cycle) of the plantation, was respectively 10.1 and 13.0 t ha-1 year-1 of dry
matter, with better yields of the AF2 clone. On the three-year cycle, the single row plantation has
achieved better production performance than the twin row plantation, with 13.9 vs. 12.2 t ha-1 year-1
of dry matter. The local survey conducted in the study area has highlighted the presence of 17,445 t
of fresh biomass by small forest stands, in part potentially usable in the heating plant and located at
a logistic distance of less than 10 km. About 45% of this biomass has a total estimated utilization
cost below 45 € t-1. The estimated cost of SRF harvesting, calculated with multivariate approach
(PLS), was variable from 8.69 € t-1 to 16.56 € t-1 in relation to the logistic organization of the yard.
The global economic evaluation on the life cycle of the investment related to the two compared
biomass and diesel heating systems shows, for the experimental conditions described, an overall
saving of 156,703 € of the biomass heating system, compared to the diesel heating system,
corresponding at a saving per unit of thermal energy of 15.60 € GJ-1.
Description: 
Dottorato di ricerca in Scienze e tecnologie per la gestione forestale e ambientale
URI: http://hdl.handle.net/2067/2766
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