GRID E FUEL PARITY IL FUTURO DEL FOTOVOLTAICO INIZIA DA QUI Alessandro Massi Pavan

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1 Seminario Fotovoltaico non convenzionale Realtà e sviluppi futuri GRID E FUEL PARITY IL FUTURO DEL FOTOVOLTAICO INIZIA DA QUI Alessandro Massi Pavan Department of Engineering and Architecture Summer School on Energy Giacomo Ciamician

2 SOMMARIO Il boom delle rinnovabili Motivi di una transizione Il ruolo del fotovoltaico Storia del fotovoltaico Conclusioni

3 IL BOOM DELLE RINNOVABILI RINNOVABILI: 1.8TW GAS: 1.5TW CARBONE: 1.9TW IRENA : at a glance

4 IL BOOM DELLE RINNOVABILI IRENA : at a glance

5 IL BOOM DELLE RINNOVABILI IRENA A roadmap for a renewable energy future, 2016 RINNOVABILI: 1.8TW GAS: 1.5TW CARBONE: 1.9TW

6 IL BOOM DELLE RINNOVABILI TERNA, Dati Statistici sull Energia Elettrica in Italia, 2014

7 UNA TRANSIZIONE IN ATTO - L energia elettrica è la fonte finale di energia che cresce più velocemente e il settore elettrico contribuisce più di ogni altro alla riduzione dell utilizzo delle fonti fossili - Più della metà (56% - 120GW) della nuova capacità elettrica installata globalmente nel 2013 è da fonte rinnovabile (72% in EU) - Nel 2013 la nuova capacità da rinnovabili installata in Cina ha superato per la prima volta quella da nucleare e da fonte fossile (38% in 2010) REN21, 2013 and 2014, REN 23, 2014 IRENA Renewable power generation costs in 2014

8 LA TRANSIZIONE E ALL INIZIO Global Energy Assessment (GEA), 2013

9 SOMMARIO Il boom delle rinnovabili Motivi di una transizione Il ruolo del fotovoltaico Grid e fuel-parity Conclusioni

10 LE RISORSE NATURALI SONO LIMITATE Average Oil Demand ( ): 100 YEARS TO GO ARE 2,704/100 = 27!!! World Oil Outlook OPEC 2012 Riserve totali: 2.704

11 RISCALDAMENTO GLOBALE IPCC Climate Change 2007: Synthesis Report Summary for Policymakers

12 QUALITA DELLA VITA

13 RIDUZIONE DEI COSTI Solar and nuclear costs the historic crossover J.O. Blackburn, S. Cunningham 2011

14 RIDUZIONE DEI COSTI Solar and nuclear costs the historic crossover J.O. Blackburn, S. Cunningham 2011 International Atomic Energy Agency (IAEA) PRIS database Chart by Carbon Brief

15 RIDUZIONE DEI COSTI 2015 Snapshot of global photovoltaic markets Report IEA PVPS T1-29:2016

16 RIDUZIONE DEI COSTI Solar and nuclear costs the historic crossover International Atomic Energy Agency J.O. Blackburn, (IAEA) PRIS S. Cunningham database 2011 Chart by Carbon Brief IRENA At a Glance 2015 Snapshot of global photovoltaic markets Report IEA PVPS T1-29:2016

17 MOTIVI DELLA TRANSIZIONE LIMITI DELLE RISORSE NATURALI CAMBIAMENTO CLIMATICO QUALITA DELLA VITA COMPETITIVITA VELOCITA DI INSTALLAZIONE

18 SCENARI FUTURI Global Energy Assessment (GEA), 2013 IRENA Renewable power generation costs in 2014

19 SOMMARIO Il boom delle rinnovabili Motivi di una transizione Il ruolo del fotovoltaico Grid e fuel-parity Conclusioni

20 IL RUOLO DEL FOTOVOLTAICO IRENA Renewable power generation costs in 2014

21 IL RUOLO DEL FOTOVOLTAICO IRENA Renewable Energy and Jobs Annual Review 2015

22 SOLE: RISORSA ILLIMITATA Perez R, Perez M. A fundamental look at energy reserves for the planet. IEA 2009

23 UN IDEA «ANTICA»

24 PERCHE FOTOVOLTAICO? Fonte primaria infinita, diffusa e gratuita Bassi costi di esercizio Affidabilità e durata Facile e molto veloce da installare Tecnologia modulare Assenza di parti in movimento (nessun rumore) Assenza di emissioni

25 PERCHE FOTOVOLTAICO? Integrazione edilizia Accettato dall opinione pubblica Fonte di lavoro distribuita e non specializzata La produzione di energia elettrica da fonte solare e in grado di coprire alcuni dei picchi della domanda Generazione distribuita

26 POTENZA CUMULATA MONDO PVPS 2015 Snapshot pf global PV markets IRENA Report IEA PVPS T1-29:2016 EUROPA IEA National Survey report on PV Power Applications in Italy, 2014

27 POTENZA CUMULATA MONDO PVPS 2015 Snapshot pf global PV markets IRENA Report IEA PVPS T1-29:2016 ITALIA IEA National Survey report on PV Power Applications in Italy, 2014

28 POTENZA CUMULATA MONDO PVPS 2015 Snapshot pf global PV markets IRENA Report IEA PVPS T1-29:2016 CINA GIAPPONE

29 POTENZA CUMULATA MONDO CINA PVPS 2015 Snapshot pf global PV markets IRENA Report IEA PVPS T1-29:2016

30 GRANDI MERCATI ANNO Germania [Wp/pro capite] Italia [Wp/pro capite] Italia/Germania [%] NAZIONE Potenza Installata [GW] Popolazione [Milioni] Wp/pro capite Germania Italia Giappone Europa USA Cina India

31 ENERGIA ELETTRICA ITALIA GSE, Rapporto Statistico 2014

32 ENERGIA ELETTRICA ITALIA GSE, Rapporto Statistico 2014

33 SOMMARIO Il boom delle rinnovabili Motivi di una transizione Il ruolo del fotovoltaico Grid e fuel-parity Conclusioni

34 STORIA DEL FOTOVOLTAICO Breyer C, Gerlach A Global overview on grid parity, Progress in photovoltaic: research and applications , 1975, 1995, il 2015 segna l inizio di una nuova era per il fotovoltaico caratterizzata dal GRID-PARITY e dal FUEL-PARITY che iniziano a verificarsi in diverse zone del mondo!!!

35 GRID E FUEL PARITY - Il grid-parity si realizza quando il chilowattora prodotto dall impianto costa meno di quello acquistato dalla rete (Impianti domestici e commerciali/industriali) - Il fuel-parity si realizza quando il chilowattora prodotto dall impianto costa meno o uguale a quello prodotto da altre fonti (convenzionali)

36 IL GRID PARITY IN ITALIA Il grid-parity è ottenuto per ogni tipologia di cliente F. Pauli et al. Grid Parity in the Italian C&I electricity market IEEE ICCEP, Alghero,

37 TEMPI DI RITORNO DELL INVESTIMENTO (ROMA) ANNO Prezzo energia elettrica [ /kwh] Costo dell impianto [ ] 2003 Conto capitale 0, , Primo Conto Energia 0, , Ultimo Conto Energia 0, , No Incentivi 0, ,00 A. Massi Pavan et al. Despite the attainment of grid-parity the Italian PV market does not take off. An analysis RPG, 2014

38 IL FUEL PARITY IN SICILIA LCOE (MEDIANA) 71.3 /MWh A. Massi Pavan et al. Leading the way toward fuel parity in pv: the utility-scale market in Sicily, Italy EEEIC, 2016

39 MATURITA DEL FOTOVOLTAICO - Il grid-parity è una realtà per le applicazioni commerciali/industriali e domestiche - In Sicilia gli impianti Utility-Scale iniziano a entrare nel regime di fuel-parity La fine dell era degli incentivi e le nuove opportunità rappresentate da grid e fuel-parity segnano il passaggio dall adolescenza alla maturità di un mercato che nel mondo continua a crescere a un tasso record

40 VERSO GRID E FUEL PARITY GLOBALI PRESTAZIONI IMPIANTI MODULI PRIMA GENERAZIONE IEA PVPS Annual report 2012 BOS BOS (Balance Of the System) Tutti i costi eccetto quelli dei moduli fotovoltaici Moduli [ /Wp] BOS [ /Wp] Sistema [ /Wp] BOS/Sistema [%] ,5 12, ,5 1, ,1 1,3 2, ,6 0,85 1,45 61 Riduzione [%] /

41 VERSO GRID E FUEL PARITY GLOBALI

42 RIASSUMENDO GRID-PARITY - DOMESTICO E COMMERCIALE/INDUSTRIALE (C&I) Prezzi mercato domestico maggior tutela 0,193 0,283 LCOE Impianto fotovoltaico domestico e C&I 0,075 0,140 FUEL-PARITY - IMPIANTI UTILITY SCALE Costo di produzione dell energia elettrica 0,045 0,150 LCOE Impianto fotovoltaico Utility Scale - Sicilia 0,058 0,085 RIDUZIONE DEL BOS ECONOMIE DI SCALA NUOVE TECNOLOGIE LCOE POTENZIALI (2025) Impianti domestici e C&I 0,053 0,098 LCOE Impianto fotovoltaico Utility Scale - Sicilia 0,025 0,037

43 PREVISIONI DI CRESCITA IRENA The power to change: solar and wind cost reduction potential to 2025

44 VISIONI SOLARI IRENA The power to change: solar and wind cost reduction potential to 2025

45 VISIONI SOLARI

46 CONCLUSIONI o o o o o Transizione energetica (boom delle rinnovabili) Il fotovoltaico è il portabandiera della transizione L Europa ha passato il testimone a nuovi e più grandi mercati (Cina, Giappone, USA, ) Grid e del fuel-parity rappresentano una tappa fondamentale nel percorso di crescita (globalmente a tassi record) di questa tecnologia solare I margini di abbattimento legati alle economie di scala, alla riduzione del BOS e alle tecnologie di terza generazione garantiscono enormi potenziali di crescita globale

47 Fotovoltaico non convenzionale Realtà e sviluppi futuri GRID E FUEL PARITY IL FUTURO DEL FOTOVOLTAICO INIZIA DA QUI Alessandro Massi Pavan Department of Engineering and Architecture Summer School on Energy Giacomo Ciamician Padova,26 ottobre 2016