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Company
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Corso “Le coltri vegetali per l’efficienza energetica degli edifici: risutlati attività ENEA”
ENEA Casaccia, 11 ottobre 2018
I risultati del progetto SCOoPE
Arianna Latini
2 05-11-2018
https://www.youtube.com/watch?v=R9BJnULnuCE&feature=youtu.be
3 05-11-2018
4 05-11-2018
ENEA roles in SCOoPE
• Expert on THERMAL PROCESSES (thermal KPIs,
webinars on thermal energy and related topics, etc.)
• Expert on FRUIT & VEGETABLES processing sector
• Leader of WP4 – Collaborative Energy Management
ENERGY
FOOD
PROCESSES
• Orange juice
• Fruit juices
• Fruit purées
• Tomato concetrates
5 05-11-2018
Giagnacovo et al. D3.6 Extended Value Stream Maps of NACE 10.3: fruit juices and purées and tomato concentrates (2016)
6 05-11-2018 April 4, 2017
Giagnacovo et al. D3.6 Extended Value Stream Maps of NACE 10.3: fruit juices and purées and tomato concentrates (2016)
7 05-11-2018
Current Value Stream Map for an exemplary plant processing triple concentrate tomato paste
with a production capacity of 500 ton/day. In this situation, plant capacity is about 20 ton/hour;
yearly operative working days are 150; operative working shifts are 3 per day, 8 hours each.
About 300 L of drinking water (60 m3/h) are consumed for receiving and washing processes.
Kaizen burst icons are used to highlight improvement needs at specific processes that are
critical to achieving the future state map of the value stream.
Triplo concentrato di pomodoro
Latini et al. Open Access J Agric Res (2017)
8 05-11-2018 April 4, 2017
Scheme of the thermal energy KPIs in the dairy sector, according to the four levels, which are – starting from
the lower to the upper level – the following: industry level, product level, process level, and equipment level. In
the scheme, only thermal processes of a production line are considered. For most of these KPIs, there is the
“average KPI” version and the “best KPI” version.
Thermal KPIs in DIARY sector
Latini et al. D2.2 Thermal KPIs (2016)
9 05-11-2018 April 4, 2017
Thermal KPIs
in other agro-industry sub-sectors
Latini et al. D2.2 Thermal KPIs (2016)
in meat
processing in F&V
in cereal drying
10 05-11-2018
INDICATOR Thermal best KPI-3: Average thermal energy consumption in kWh per L of
raw milk transformed into pasteurized milk and/or semi-skimmed milk.
Sector (NACE code) 10.5 Subsector Dairy (milk)
Level of indicator Product level (pasteurized milk and semi-skimmed milk)
Dairy industries require thermal energy for steam and hot water
generation, and, generally, thermal energy consumption is higher than the
electrical one. Milk production requires less energy per tonne than cheese
production.
White and flavoured milk manufacturing industries producing market milk
use thermal energy mainly for homogenization and pasteurization, and also
for cleaning and disinfection.
Thermal or electrical process Thermal processes
Energy source Thermal energy from fossil fuels including coal, oil, natural gas and LPG.
Only a small number of plants supplement fuel with biogas.
Description of the indicator This indicator refers to the average total thermal energy consumed by a
milk processing industry for fluid white milk production.
Upper level Industry level (dairy)
Lower level Process level (white milk production processing)
Associated variables Unit kWh/L
(kilowatt hour thermal
energy consumed per litre
of raw milk intake)
Name T bKPI L2 N3
Total thermal energy consumption is related to the raw milk intake, that is
the milk entering the processing plant.
Source Elaborated from “Eco-efficiency for Dairy Processing Industry – Dairy
Australia 2004”.
Best or average KPI Best KPI
Value
0,110-0,170 kWh/L
raw milk intake
110-170 kWh/m3 raw
milk intake
0,4-0,6 GJ/m3 raw
milk intake
INDICATOR Thermal average KPI-3: Average thermal energy consumption in kWh per L
of raw milk transformed into pasteurized milk and/or semi-skimmed milk.
Sector (NACE code) 10.5 Subsector Dairy (milk)
Level of indicator Product level (pasteurized milk and semi-skimmed milk)
Dairy industries require thermal energy for steam and hot water generation,
and, generally, thermal energy consumption is higher than the electrical one.
Milk production requires less energy per tonne than cheese production.
White and flavoured milk manufacturing industries producing market milk use
thermal energy mainly for homogenization and pasteurization, and also for
cleaning and disinfection.
Thermal or electrical process Thermal processes
Energy source Thermal energy from fossil fuels including coal, oil, natural gas and LPG. Only a
small number of plants supplement fuel with biogas.
Description of the indicator This indicator refers to the average total thermal energy consumed by a milk
processing industry for fluid white milk production.
Upper level Industry level (dairy)
Lower level Process level (white milk production processing)
Associated variables Unit kWh/L
(kilowatt hour thermal
energy consumed per litre of
raw milk intake)
Name T aKPI L2 N3
Average total thermal energy consumption is related to the raw milk intake,
that is the milk entering the processing plant.
Source Elaborated from “Eco-efficiency for Dairy Processing Industry – Dairy Australia
2004”.
Best or average KPI Average KPI
Value
0,195-0,250 kWh/L raw
milk intake
195-250 kWh/m3 raw
milk intake
0,7-0,9 GJ/m3 raw milk
intake
Thermal KPI-3: Thermal energy consumption
in kWh per L of raw milk transformed
into pasteurized milk and/or semi-skimmed milk.
Average KPI value Best KPI value
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SCOoPE proposes a ground-breaking Collaborative Energy
Management experiment.
What is Collaborative Energy Management (CEM)?
It’s a trial of joined-up cooperation between a number of
cooperatives (cluster) developing an experimental platform for
Collaborative Energy data Management, resulting in an increase of
Energy Efficiency and in a reduction of energy consumption and/or
energy costs.
Local energy operators (Key Actors) will play a crucial role in the
set-up of this joint initiative. Together with energy providers, they
could maximizing utility savings with energy rebates and incentives.
COLLABORATIVE ENERGY MANAGEMENT (WP4 of SCOoPE Project)
12 05-11-2018
“Collaborative Energy Management”
This activity has involved five European countries (France, Greece, Italy, Portugal, Spain) to
develop a cluster of agro-industries willing to share information about their production,
operational management and energy use, consumption, and tariff, in order to increase their
energy efficiency and their environmental compliance. WP4 has been lead by ENEA, Italy.
Twenty-five European agro-industrial
facilities of different production sectors
are already sharing energy information,
aiming at common improvement through
benchmarking. The first cluster
experience (the Spanish F&V cluster) has
started in December 2017, but the
majority of the clusters have started to
measure their energy consumption more
recently in 2018.
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ENERGY MONITORING
at COMPANY level
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ENERGY MONITORING
at CLUSTER level
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AZIENDE COINVOLTE
NEL CLUSTER ITALIANO
Tipo di produzione Quantità
Natura Nuova Purea di frutta (confezioni da 100 ml)
8000 ton/anno
San Lidano Insalate quarta gamma 3650 ton/anno
Zuegg Succhi di frutta (confezioni 3 bricks da 200 ml ciascuno)
14000
Consumo
elettrico annuale
Consumo
termico (gas
metano)annuale
Natura Nuova 942464 kWh/anno 1100000 kWh/anno
San Lidano 2823962 kWh/anno -
Zuegg 137,66 kWh/t prod (consumi del 2016 di
tutto il gruppo Zuegs).
31,64 m3/t prod (consumo relativo al
2016 di tutto il gruppo Zuegg).
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16
• Natura Nuova (www.natura-nuova.com). L’Azienda annovera nella
sede di Bagnacavallo e nei tre stabilimenti produttivi oltre 150
dipendenti. Ci sono 9 linee di produzione (4 di polpe di frutta in
vaschetta; 2 di frullati di frutta in doypack; 1 del tofu; 1 del tempeh; 1
dei malti e sciroppi; 1 di fichi caramellati) per un totale di oltre 16.000
tonnellate di materia prima lavorata (15.000 tonnellate di frutta).
• San Lidano (www.sanlidano.it). Nata come specialista del fresco,
frutta e verdura, è cresciuta e si è distinta nella produzione della IV
gamma di grande qualità. San Lidano è un’organizzazione di
produttori che coltiva le proprie materie prime per 12 mesi l’anno,
garantendo così il non plus ultra della filera corta e controllata.
• Zuegg (www.zuegg.it). - Il gruppo Zuegg è noto per la produzione di
confetture e succhi di frutta. Al 2016, la Zuegg vanta un fatturato
complessivo di 303 milioni di euro e ben 7 stabilimenti consolidati in
Europa. Nel 2016, il consumo di energia elettrica dovuto al solo
stabilimento di Verona è pari a 98,45 kWh/t prod; il consumo di gas
metano è pari a 19,61 m3/t prod.
CLUSTER ITALIANO
17 05-11-2018
17
SENSORISTICA
A monte della sperimentazione, nessuna delle aziende del cluster predisponeva di
un sistema di acquisizione di dati energetici, pertanto hanno provveduto per conto
proprio all’acquisizione di un sistema di monitoraggio energetico CIRCUITOR.
Ciascuna azienda ha deciso indipendentemente la propria fornitura di centraline e
misuratori.
Architettura fisica del
sistema:
Il sistema prevede
l’installazione di una
centralina di monitoraggio
mod. EDS/TCP e di
alcuni analizzatori trifase
dei parametri di rete mod.
CVM-MINI.
18 05-11-2018
DASHBOARD
I punti di misura di ciascuna azienda si connettono tramite dei gateways via internet
con un protocollo di tipo ModBUS alla Dashboard (software Power Studio SCADA
Delux). I dati verranno misurati ogni 5 minuti.
Il Sofware Power Studio SCADA viene configurato in maniera specifica per ciascuno
dei clusters.
Ciascuna azienda potrà avere accesso alle seguenti informazioni per punto di rilievo:
• informazioni sulla potenza di lavoro in funzione della potenza nominale;
• storico delle informazioni sulla potenza utilizzata;
• grafico del consumo di energia in funzione del tempo;
• download in .xls dei dati;
• altre variabili misurate dagli analizzatori, come l’energia reattiva, le intensità, ecc.
La dashboard mostra in tempo reale il consumo dovuto ai sottoprocessi in
percentuale rispetto al consumo elettrico complessivo.
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FASI DEL PROCESSO
PRODUTTIVO
Latini et al. Agric Agric Sci Procedia (2016)
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Centralina EDS 1
Analizzatore 1
Linea UPS
Analizzatore 2
Linea Tunnel
Analizzatore 3
Linea di produzione C
Analizzatore 4
Linea di produzione D
Analizzatore 5
Linea di produzione E
Centralina EDS 2
Analizzatore 6
Gruppo Frigo n. 2
Analizzatore 7
Gruppo Frigo n. 3
Analizzatore 8
Impianto gestione acqua
Analizzatore 9
Quadro gestione celle frigo
Centralina EDS 3
Analizzatore 10
Compressore 1
Analizzatore 11
Compressore 2
Analizzatore 12
Recupero scarti
Analizzatore 13
Servizi Celle
Cabina 2 Centralina EDS
4
Analizzatore 14
Illuminazione interna linea 1
Analizzatore 15
Illuminazione interna linea 2
Analizzatore 16
Generale Quadro BT
Cabina 1
21 05-11-2018 SISTEMA DI MONITORAGGIO IN TEMPO REALE
SCHEDA PRINCIPALE
TRASFORMAZIONE FRUTTA E VERDURA
Schema GENERALE
del processo
produttivo
NATURA NUOVA (kW)
SAN LIDANO (kW)
ZUEGG (kW)
REPORTS
Barra della potenza (kW)
in tempo reale
Grafico della potencia (kW)
storico
Grafico dell’energia (kWh)
storico
Excel dell’energia (kWh)
storico Accesso a tutte le variabili del dispositivo
In tempo reale
Oltre alle icone per l’accesso diretto
alle variabili, sarà possibile graficare
ed esportare in Excel qualsiasi
variabile misurata dai sensori,
selezionando il periodo di interesse
che si vuole esaminare, il periodo di
rappresentazione (ad esempio ogni
5 minuti), si possono aggiungere o
elimare variabili, ecc ecc.
CLUSTER ITALIANO
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Screenshot of the Dashboard main page of real-time
monitoring for a cooperative
23 05-11-2018
Tipo di informazioni contenute in un report mensile
24 05-11-2018
Sito web del progetto
www.scoope.eu
Video di presentazione del progetto
https://www.youtube.com/watch?v=R9BJnULnuCE&feature=youtu.be
Corso online (webinars) per Energy Managers
https://scoope.eu/scoope-energy-manager-webinars/
Ulteriori informazioni
25 05-11-2018
Grazie per l’attenzione!
Enrico Pietrantonio
Chiara Chiostrini
Carlo Alberto Campiotti
Germina Giagnacovo
Matteo Scoccianti
Corinna Viola
Alberto Mastrilli
Gianni Lombardi
Collaboratori per il cluster italiano:
