Fonti alternative di energia. Presentato da Mauro Vignolini

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1 Fonti alternative di energia Presentato da Mauro Vignolini Scanno

2 Disponibilità di energia nel mondo

3 COME VIENE PRODOTTA L ENERGIA ELETTRICA NEL MONDO Combustibili fossili 63,1% + 3,5% 66,6% Fonti rinnovabili 19,7% + 0,3% 20% Fonte: Agenzia Internazionale dell Energia

4 Energia disponibile

5 Siti utilizzabili per il solare

6 Potenzialità della tecnologia solare Area ad alta insolazione (300 W/m 2 ) 1 m 2 1 barile di petrolio/anno 500 kg di CO 2 Non emessa

7 FONTI ENERGETICHE E PRODUZIONE DI CO 2 NONOSTANTE KYOTO, NEGLI ULTIMI 13 ANNI LE FONTI CHE PRODUCONO GAS SERRA (+ 3,5%) SONO CRESCIUTE, MENTRE LE FONTI CARBON FREE (- 3,5%) SONO SCESE Carbone, gas, olio combustibile 63,1% 66,6% Fonti con CO 2 Nucleare, idroelettrico, biomasse e rifiuti, altre rinnovabili 36,9% 33,4% Fonti senza CO 2 Fonte: Agenzia Internazionale dell Energia

8 Concentrazione in atmosfera di anidrite carbonica Source: Senza petrolio Richard Heinberg 1 t di carbone 3,7 t di CO m 3 di CO 2

9 c$/kwh Costo dell energia elettrica ,9 Source: Energy Information Administration 6,8 7,1 7,5 8,1 8,2 9,6 14,6-30,0

10 Costo e. e. (c$/kwh) Confronto tra i costi di produzione di energia elettrica Impianto solare Uguaglianza costo energia elettrica Costo barile di olio 124, Costo barile di olio( $/bar) (*) Source CESI

11 Massime temperature raggiungibili T real T max C C Specchi piani Specchi parabolici Impianti a torre

12 Solare termico a bassa temperatura Si produce solo acqua calda Raggi solari

13 Fotovoltaico Raggi solari Si produce direttamente energia elettrica Per una potenza di picco di 3 kw sono necessari 20 m 2 di tetto La produzione di picco sui tetti è di 150 W/m 2, a terra 50 W/m 2 Il costo di un impianto fotovoltaico varia tra /kw La produzione di energie elettrica si ha moltiplicando l irraggiamento annuo per il fattore 0,75. (es kwh/m 2 x 0,75 m 2 /kwp= 1350 kwh/kwp)

14 Solare a dischi parabolici

15 Torre solare a concentrazione

16 Solare termodinamico a concentrazione Specchi parabolici Tubo ricevitore

17 Solare termodinamico a concentrazione Nevada Solar One (USA)

18 Solare termodinamico a concentrazione Kramer Junction (USA)

19 Progetto Archimede in Sicilia Progetto ENEL su tecnologia ENEA Impianto ENEL

20 Impianto Archimede Accumulo dell energia termica a 550 C

21 Campo specchi - Progetto Archimede Forte innovazione: Alte temperature Tubo ricevitore Strutture di supporto Specchi sottili Solo industrie italiane sono state coinvolte nel progetto

22 Specchi riflettenti Composite material and thin glass RONDA - REFLEX

23 Processo di saldatura del tubo ricevitore - Angelantoni

24 Fonti rinnovabili in Italia L obiettivo è di raggiungere nel 2020 il 17% di energia prodotta da fonti rinnovabili nei settori calore, trasporti ed energia elettrica. Si è passati dall 8,86% del 2009 al 10% nel L Italia è in anticipo rispetto agli obiettivi fissati. Per raggiungere questi obiettivi si vuole ora dare maggiore impulso ai settore calore, trasporti ed efficienza energetica.

25 Penetrazione delle rinnovabili Il mondo delle rinnovabili ha registrato un accelerazione in questi ultimi anni. Sta aumentando la possibilità di soddisfare la domanda elettrica con le energie rinnovabili. La CE prevede una totale decarbonizzazione della produzione elettrica nel 2050 (rinnovabili, sequestro della CO 2, nucleare). E prevedibile che il mix di impianti di generazione subirà profonde trasformazioni. Il futuro sarà caratterizzato da una crescita della produzione distribuita, con edifici che produrranno più energia rispetto ai loro consumi.

26 Previsioni della produzione di energia elettrica nel mondo nel % 50% 40% 30% 20% 10% 0% Carbone Petrolio Gas Nucleare Rinnovabili Fonte: Energia dal deserto, i grandi progetti per le rinnovabili nel Mediterraneo

27 Produzione di energia elettrica con fonti rinnovabili nel % 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Idroelettrico Geotermico Biomassa e rifiuti Eolico Solare fotovoltaico Solare a concentrazione Fonte: Energia dal deserto, i grandi progetti per le rinnovabili nel Mediterraneo

28 Possibili scenari Parchi eolici offshore nei mari del Nord e centrali solari nella sponda Sud del Mediterraneo saranno connessi alla rete elettrica. Potenziata la rete elettrica in una logica transnazionale, introdotti elementi intelligenti nella sua gestione, creati sistemi di accumulo dell energia. Progetti allo studio: HELIOS, 10 GW fotovoltaici in Grecia con investimenti di 20 Mld di, con l occupazione di 200 Kmq di suolo e la creazione di posti di lavoro. Il progetto consentirebbe di cancellare una parte del debito di paesi in via di sviluppo in cambio di investimenti ambientali; DESERTEC, costruzione di impianti solari, eolici nel Nord Africa e trasporto dell energia in Europa; MEDGRID, promuovere lo studio e lo sviluppo di una rete di trasporto di elettricità tra le due rive del mediterraneo.

29 Rete di interconnessione della rete ad alta tensione Solar Hydro Wind Geothermal

30 Prospettive future I paesi con significative riserve di combustibili fossili potranno attingere a notevoli risorse economiche da investire nei prossimi anni per avviare la transazione verso le fonti rinnovabili. Paesi come Abu Dhabi si stanno già orientando in questa direzione con forti investimenti nel settore solare. La rapida evoluzione delle tecnologie eoliche e solari consentirà un loro impiego nei paesi della sponda Sud del Mediterraneo per soddisfare la domanda interna e in seguito quella internazionale. Energia solare potrà essere utilizzata per impianti di dissalazione di acqua dal mare.

31 Previsioni disponibilità di acqua al 2025 Source: Clean power from deserts

32 Considerazioni di carattere generale La Germania, Cina, Giappone hanno un primato nel fotovoltaico, la Spagna, Germania, Italia e USA nel termodinamico, la Danimarca nell eolico, la Francia nel nucleare, nessuno utilizzo di questi modelli è perfetto, nessuno ha la risposta definitiva, ma ciascuno rappresenta un pezzo di soluzione, una transizione più avanzata verso quello che stiamo cercando. Le rinnovabili offrono una opportunità per il futuro: la tutela dell ambiente e rilancio della crescita economica. Attualmente il problema delle rinnovabili è il costo più elevato; ma cosa succederà quando si riuscirà a ridurlo e rendere tale fonte energetica competitiva con quella dei combustibili fossili?

33 Superficie richiesta per produrre energia elettrica con il solare Source: Clean power from deserts Rete di trasmissione di energia elettrica Italy Energy 314 TWh / y Superficie (47 x 47) Km 2 Sardegna Mondo TWh / y ASuperficie (350x350) km 2 Europa TWh / y Superfice (160x160) Km 2

34 Conclusioni Con questa presentazione spero di aver stimolato una riflessione sui possibili scenari che nel prossimo futuro potrebbero emergere sulle fonti energetiche in generale e in particolare su quelle rinnovabili, con la consapevolezza di non avere la certezza della verità assoluta.

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