"Grande Progetto Solare Termodinamico": un esempio di successo. Analisi del processo, limiti dello stato corrente e proposte di azioni future.

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1 "Grande Progetto Solare Termodinamico": un esempio di successo. Analisi del processo, limiti dello stato corrente e proposte di azioni future. Marco Montecchi Fisico-ricercatore presso ENEA-Casaccia Unità Tecnica Fonti Rinnovabili (UTRINN) marco.montecchi@enea.it 1

2 Grande Progetto Solare Termodinamico Industrial demonstration phase Start of operation of Archimede plant Innovative components test and qualification Start of operation of the experimental prototype Lab research phase 2002 Main components design in cooperation with national industries 2001 Start of the project 2

3 Grande Progetto Solare Termodinamico Industrial demonstration phase Start of operation of Archimede plant ANEST! Innovative components test and qualification Start of operation of the experimental prototype Lab research phase 2002 Main components design in cooperation with national industries 2001 Start of the project 3

4 Schema del processo Sviluppo tecnologia Italiana CSP parabolic-trough a sali fusi!!!! 4

5 Schema del processo Sviluppo tecnologia Italiana CSP parabolic-trough a sali fusi 5

6 Schema del processo Sviluppo tecnologia Italiana CSP parabolic-trough a sali fusi 2 o governo Prodi (Dic 2007) 10 centrali da 50 MW

7 Schema del processo 2010 Impianto ENEL Archimede!!! 1a centrale al mondo a sali-fusi!!! Sviluppo tecnologia Italiana CSP parabolic-trough a sali fusi 7

8 Ma nel frattempo..!! Utilizzo tecnologia Italiana CSP parabolic-trough a sali fusi

9 Ma nel frattempo.. l'imprevisto!!! Fukushima!!!!! Utilizzo tecnologia Italiana CSP parabolic-trough a sali fusi 9

10 CSP in Italia oggi:??? ENEA??? Strategia Energetica Nazionale (SEN, 14/Marzo/2013) 1)Ridurre significativamente il gap di costo dell energia per i consumatori e le imprese, allineando prezzi e costi dell energia a quelli europei al 2020, e assicurando che la transizione energetica di più lungo periodo ( ) non comprometta la competitività industriale italiana ed europea. 2) Raggiungere e superare gli obiettivi ambientali e di decarbonizzazione definiti dal Pacchetto europeo Clima-Energia 2020, ed assumere un ruolo guida nella definizione ed implementazione della Roadmap ) Continuare a migliorare la nostra sicurezza ed indipendenza di approvvigionamento. 4) Favorire la crescita economica sostenibile attraverso lo sviluppo del settore energetico. 10

11 CSP in Italia oggi:??? ENEA??? Strategia Energetica Nazionale (SEN, 14/Marzo/2013) 1)Ridurre significativamente il gap di costo dell energia per i consumatori e le imprese, allineando prezzi e costi dell energia a quelli europei al 2020, e assicurando che la transizione energetica di più lungo periodo ( ) non comprometta la competitività industriale italiana ed europea. 2) Raggiungere e superare gli obiettivi ambientali e di decarbonizzazione definiti dal Pacchetto europeo Clima-Energia 2020, ed assumere un ruolo guida nella definizione ed implementazione della Roadmap ) Continuare a migliorare la nostra sicurezza ed indipendenza di approvvigionamento. 4) Favorire la crescita economica sostenibile attraverso lo sviluppo del settore energetico. Mission ENEA (risposta a Commissione X, 12/03/2015) ricerca, innovazione tecnologica servizi alle imprese, Amministrazioni e cittadini energia, ambiente e sviluppo sostenibile efficienza energetica del Paese 11

12 CSP in Italia oggi:??? ENEA??? Strategia Energetica Nazionale (SEN, 14/Marzo/2013) 1)Ridurre significativamente il gap di costo dell energia per i consumatori e le imprese, allineando prezzi e costi dell energia a quelli europei al 2020, e assicurando che la transizione energetica di più lungo periodo ( ) non comprometta la competitività industriale italiana ed europea. 2) Raggiungere e superare gli obiettivi ambientali e di decarbonizzazione definiti dal Pacchetto europeo Clima-Energia 2020, ed assumere un ruolo guida nella definizione ed implementazione della Roadmap ) Continuare a migliorare la nostra sicurezza ed indipendenza di approvvigionamento. 4) Favorire la crescita economica sostenibile attraverso lo sviluppo del settore energetico. Mission ENEA (risposta a Commissione X, 12/03/2015) ricerca, innovazione tecnologica servizi alle imprese, Amministrazioni e cittadini energia, ambiente e sviluppo sostenibile efficienza energetica del Paese CSP non è considerato strategico!!! 12

13 Nonostante tutto in ENEA il CSP. Circa 50 ingegneri, fisici, chimici e tecnici continuano studio e sviluppo delle tecnologie CSP ENEA offre supporto/consulenza/servizi ad aziende e piccole imprese per CSP ENEA partecipa a progetti E.U. su CSP ENEA partecipa attivamente alle attività di standardizzazione internazionale nel CSP 13

14 Current Initiatives on CSTS Standardization ASME Initiative (USA) It was started in 2009 and it is mainly devoted to the performance evaluation of STE plants and subsystems AENOR AEN/CTN-206 Committee (Spain) It was jointly started in March 2010 by PROTERMOSOLAR, CIEMAT, CENER, and AENOR. It is devoted to STE plants, subsystems and components (e.g., mirrors, receiver tubes, sun-tracking systems, etc ) SolarPACES (World wide) It was started in 2010 with the name of GUISMO project, and it is specifically devoted to standardization related to STE Plant Performance Models IEC/TC-117 Technical Committee (World wide) It was launched in 2012 within the International Electrotechnical Commission Within SFERA (Solar Facilities for the European Research Area) project (Europe) it is mainly devoted to development of test protocols and test facilities specifications for CST systems and components April, 2015 by courtesy of Eduardo Zarza, CIEMAT Slide #: 14

15 Current Initiatives on CSTS Standardization SolarPACES (World wide) Guidelines preparation in SolarPACES are part of the activities included in Tasks I and III. Guidelines currently under preparation in Task III are related to: - Qualification and characterization of solar reflectors - Evaluation of linear receivers - Thermal storage systems Guidelines currently under preparation in Task I are specially related to simulation models for STE plants yield analysis. These activities have been organized in the so-called GUISMO project GUISMO is composed of 10 Work Packages with the scope defined in the following slides. April, 2015 by courtesy of Eduardo Zarza, CIEMAT Slide #: 15

16 Current Initiatives on CSTS Standardization IEC/TC117 Project Teams (PT) created up to date No IEC/TC117 standard has been issued yet, but the following PTs have been already created by IEC/TC117 and are active: PT : STE Plants Terminology PT : General requirements and test methods for parabolic-trough collectors PT : General requirements and test methods for linear solar receivers PT : Thermal energy storage for concentrated solar General characterization April, 2015 by courtesy of Eduardo Zarza, CIEMAT Slide #: 16

17 Current Initiatives on CSTS Standardization Within SFERA project (Europe) SFERA (Solar Facilities for the European Research Area, sfera.sollab.eu) is an European project developed by European R+D centres of the CST sector. Some of the activities planned in SFERA are related to standardization The first phase of SFERA (SFERA-I) took place from 2010 to 2013, while the second phase (SFERA-II) started in January 2014 with a duration of 4 years. Four groups of activities related to standardization were planned in SFERA-I to prepare guidelines for CST systems: - Standardization issues related to STE plants in general (Coordinator:DLR) - Standardization issues related to Testing Procedures (Coordinator: CNRS) - Standardization issues related to aging tests (Coordinator: CIEMAT) - Standardization related to thermal storage systems testing (Coordinator: CNRS) April, 2015 by courtesy of Eduardo Zarza, CIEMAT Slide #: 17

18 Current Initiatives on CSTS Standardization Within SFERA project (Europe) The activities in SFERA-II ( ) related to standardization are aimed at preparing guidelines for: - Characterization of complete solar concentrators using photogrametry or deflectometry - Evaluation of optical quality, thermal losses and incident angle modifier of parabolic trough concentrators - Protocol for optical and geometrical evaluation of heliostats Since SFERA is not an standardization entity, the guidelines prepared in SFERA must be then submitted to IEC/TC-117 by any of the national standardization entities of SFERA member countries to be discussed at international level in specific Project Teams (PT) to create new international standards Spanish participants in standardization activities of SFERA are also members of the Spanish AEN/CTN206, thus assuring the alignment of criteria in both groups April, 2015 by courtesy of Eduardo Zarza, CIEMAT Slide #: 18

19 SolarPACES Executive Committee Chairman Manuel J. Blanco Research Group Leader Solar Thermal CSIRO Executive Secretary Christoph Richter Institute of Solar Research DLR (German Aerospace Center) Rappresentanti Italiani: Massimo Falchetta (ENEA) Vittorio Brignoli (RSE) Vice Chair Robert Pitz-Paal Institute of Solar Research DLR (German Aerospace Center) Vice Chair Zhifeng Wang Research group leader - Solar thermal IEE-CAS 19

20 CSP in Italia oggi, qual'è il limite? L' incoerenza delle azioni! Lampada a incandenscenza 10 W: radiazione INCOERENTE fotoni nel VIS-NIR-IR in ogni direzione illuminazione fioca!!! 20

21 CSP in Italia: come migliorare? Lampada a incandenscenza 10 W: radiazione INCOERENTE fotoni nel VIS-NIR-IR in ogni direzione illuminazione fioca!!! Laser da 10 W: radiazione COERENTE unidirezionale fotoni di medesima in fase letale per l'occhio!!! 21

22 CSP, che fare? 1a azione Attivare sito-web (ANEST? ENEA?) per censire gli attori CSP Italiani: Enti di ricerca e Università (competenze, facilities, attività) Industria (competenze e prodotti) ma anche le esigenze/richieste di Comuni e Regioni Industrie e Aziende 22

23 CSP, che fare? 2a azione Creare un THINK TANK per individuare le TIPOLOGIE DI IMPIANTI CSP di INTERESSE STRATEGICO PER L'ITALIA Tipologia dei partecipanti: Scienziati/Tecnologi Industriali Analisti/Strateghi 23

24 CSP, che fare? 3a azione Se si individuano tipologie CSP strategiche portare le istanze al mondo politico/decisionale per rimodulare la Strategia Energetica Nazionale e lanciare progetti CSP strategici finalizzati e finanziati 24

25 CSP, che fare? Nell'immediato Coordinare la presenza Italiana alla prossima 21st SolarPACES Conference, October 2015, Cape Town, South Africa Stand ANEST CSP MADE IN ITALY? 25

26 CSP in Italia: conclusioni Buon livello di interazione ricercaindustria Scarso coordinamento tra gli attori CSP non è considerato strategico per il fabbisogno energetico Italiano Carenza di promozione istituzionale all'esportazione di CSP made in Italy 26