Le rinnovabili in Turchia - Opportunità di investimento 30 gennaio 2013, GSE - Roma

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1 Le rinnovabili in Turchia - Opportunità di investimento 30 gennaio 2013, GSE - Roma Case study Turboden: investire in Turchia nel settore delle rinnovabili Marco Baresi Institutional Relations Manager

2 Chi siamo Turboden è leader europeo nella produzione di turbogeneratori ORC per la generazione di energia elettrica e calore da fonti rinnovabili e da recupero di calore da processi industriali. La società è stata fondata a Milano nel 1980 dall Ing. Mario Gaia, ex professore presso il Dipartimento di Energetica del Politecnico di Milano e oggi Amministratore Delegato, che nel corso degli anni ha coinvolto in azienda alcuni dei suoi studenti più brillanti. Fin dagli anni della sua fondazione, la realizzazione di turbogeneratori basati su una speciale tecnologia detta ORC (da Organic Rankine Cycle) per produrre energia elettrica da fonti rinnovabili e da calore di scarto è stata per Turboden un autentica vocazione e costituisce l elemento principale della propria mission. Nel 2009 entra a far parte di Pratt & Whitney (UTC Corp.), leader mondiale nella progettazione, costruzione e manutenzione di motori per aviazione, sistemi di propulsione spaziale e turbine a gas industriali. Oggi Tuboden è inserita nella divisione Pratt & Whitney Power Systems (PWPS), per sviluppare soluzioni basate su tecnologia ORC per la generazione di energia elettrica da fonti rinnovabili e da recupero calore in tutto il mondo. 2

3 Fortune: 48 th largest US corporation 16 th largest US manufacturer $58.2B in 2011 sales Business in 180 countries 200,000 employees United Technologies Corporation UTC Power UTC Hamilton Carrier Research Sikorsky Otis Fire & Security Sundstrand Center EPC Service Large Engines After market Marine Mobile Power Wind Power ORC Technology 1st European ORC producer 98 M turnover employees ORC plants in 23 countries 3

4 Le rinnovabili in Turboden Biomassa Geotermia elettricità Solare Termodinamico Recupero Calore calore Turboden progetta e sviluppa turbogeneratori basati sulla tecnologia ORC (Organic Rankine Cycle) per la produzione di energia elettrica e termica partendo da varie fonti rinnovabili e dal calore di scarto, particolarmente indicati per la generazione distribuita. unità standard da 200 kw a 10 MW soluzioni personalizzate fino a 15 MW 4

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6 case study: Kastamonu - biomass Cliente: Kastamonu Entegre Descrizione: leader turco nel settore dei pannelli a base di legno Sito: Gebze (vicino a Istanbul) Modello ORC: Turboden 10 HR Split assetto cogenerativo Applicazione: Biomassa Potenza elettrica generata: 955 kwe potenza termica generata: 5,5 MWth temperatura dell acqua: C Avviamento: 2 nd Q

7 case study: ITC 5.5 MWel Sito: Ankara (Turkey) Cliente: ITC-KA Enrji Uretim Sanayi Ve Ticaret A.S. Avviamento: 3 rd Q 2012 Sorgente: rifiuti del gassificatore Temperatura della sorgente: 315 C (olio diatermico) Temperatura ingresso/uscita dell acqua: C Potenza elettrica prodotta: 5.5 MWel Efficienza elettrica netta: 25 % Descrizione del progetto: l unità ad alta efficienza TD 55 HRS è impiegata per sfruttare il calore prodotto dalla combustione di gas di sintesi prodotto da rifiuti industriali. Tali gas sono combusti in una caldaia che riscalda l olio diatermico che porta una potenza termica entrante di 20 MWth nel modulo ORC. Il raffreddamento viene eseguito mediante torri di raffreddamento umide 7

8 potenziali progetti - biomassa Combustibili Biomassa legnosa: segatura, cippato, corteccia, legno trattato Altra biomassa: fanghi biologici, paglia, scarti di potature, bucce di cereali, etc. Rifiuti Utenti Termici Essiccazione legname in segherie Essiccazione segatura per produzione pellet Preriscaldo aria per produzione MDF Reti di teleriscaldamento Refrigerazione Serre 8

9 potenziali progetti - geotermia Installed Power Thermal use: > 2000 MW th (1) Electricity Production: > 100 MW el (2) Expected Potential at 2015 Thermal use: > 4000 MW th (1) Electricity Production: > 200 MW el (2) Support schemes (3) General Investment Incentive Regime is applicable to ENR investments, mainly by providing the following: VAT exemption on purchase (or import) of investment equipment customs duty exemption on import of investment equipment exemptions from other funds and surcharges. Feed-in tariff (3) Geothermal: USDct 10.5/KWh If the mechanical and electromechanical equipment used in renewable energy facilities that have started operation before 31 December 2015 are manufactured in Turkey, an additional incentive of between 0.4 and 2.4 USD cents per kwh for five years will be provided to such facilities. Le Sources: rinnovabili (1) Mertoglu, in Turchia (2)- Bertani, Opportunità (3) KPMG di investimento gennaio 2013, GSE - Roma 9

10 potenziali progetti solare termodinamico Turkey DNI MAP from 400 to 800 kwh/m 2 _yr from 900 to 1200 kwh/m 2 _yr from 1200 to 1600 kwh/m 2 _yr from 1700 to 2000 kwh/m 2 _yr from 2100 to 2300 kwh/m 2 _yr 5 MWel ORC unit in a CSP plant Hypothesis: - Installation site: Southern Turkey - Solar power plus 15% fossil integration - Net solar surface: m 2 - Land occupied: ha Analysis Outcome: - Net electrical production: 10 GWh el /yr - Total Investment*: 20 mln - Operational costs*: 500 k *CAPEX and OPEX are estimated on Italian market basis The good solar radiation values in the South of Turkey, considering the current capital cost for solar thermal power plants, would lead to acceptable PBT of the investments (about 8 years) if an incentive policy, with a feed in tariff similar to the one in Spain (about 270 Euro /MWh), was activated 10

11 potenziali progetti recupero di calore Recupero di calore da processi industriali: Industria siderurgica Vetrerie Cementifici Recupero di calore da rifiuti: Gassificatori da rifiuti Inceneritori di piccola taglia Gas esausti da motori alimentati da landfill gas Recupero di calore da gas esausti in impianti di generazione: Turbine a gas Motori a combustione 11

12 POTENTIAL potenziale ORC in Turchia + Biomass Turkey Biomass Italy Geothermal Turkey Geothermal Italy Heat Recovery Turkey Heat Recovery Italy Solar Thermal Turkey Solar Thermal Italy Potenziale totale ORC in Turchia: 1.4 GW 22% 23% 4% 51% - - ATTRACTIVENESS (1) + Mercato ad elevato potenziale - differenti stati di sviluppo delle diverse applicazioni 1 Attrattività: definita considerando il potenziale delle sorgenti, l aspettativa di crescita, prezzo dell elettricità, presenza di incentivi, facilitazioni nel condurre affari, eventuali barriere esterne, Le rinnovabili competitività in Turchia del mercato. - Opportunità di investimento. 30 gennaio 2013, GSE - Roma 12

13 conclusioni mercato di grande interesse per Turboden opportunità per l industria locale un sistema ORC (power block) rappresenta circa 1/5 dell intera value chain che comprende sistemi combustione, scambiatori di calore per processi industriali, collettori solari, etc. potenziale di sviluppo per biomassa, geotermia potenziale di sviluppo per il recupero di calore necessità di supporto es. modello italiano dei certificati bianchi? da valutare in chiave di opportunità per maggiore competitività e sostenibilità delle industrie energivore e per programmi di efficienza energetica politica industriale potenziale di sviluppo per solare termodinamico penalizzato da tariffe troppo basse 13

14 GRAZIE PER L ATTENZIONE! Marco Baresi Turboden Institutional Relations Manager marco.baresi@turboden.it

15 Back-Up 15

16 oltre 30 anni di esperienza 1984 turbogeneratore ORC 40 kwel per applicazione solare a Perth, Australia 1987 turbogeneratore ORC a biomassa da 3 kwel, Milano 2008 turbogeneratore ORC per recupero calore da 3 MW, Belgio 2009 primi 100 impianti e 100MW elettrici installati 2010 Primo impianto oltreoceano 1988 impianto geotermico ORC da 200 kwel in Zambia 2011 Oltre 200 impianti ORC nel mondo 16

17 Applicazioni principali Biomassa Le unità ORC Turboden in assetto cogenerativo consentono di produrre energia elettrica e termica da diversi tipi di biomasse con un alta efficienza di ciclo (18-24%). Le taglie tipiche delle unità ORC standard variano da 200 kwe fino a 10 MWe. Geotermia Le unità Turboden ORC e Pure Cycle ORC sono utilizzate per produrre energia elettrica sfruttando sorgenti geotermiche caratterizzate da temperature medio-basse, generalmente tra i 90 e 180 C. Per questa applicazione i moduli ORC impiegati sono unità speciali e le taglie possono arrivare ai 15 MWe (unità singole o multiple). Recupero calore Le unità Turboden ORC permettono di produrre energia elettrica e termica sfruttando la potenza termica dissipata in processi industriali o in cicli combinati (turbine e motori). Le taglie tipiche di queste unità variano tra i 600 kwe e 10 MWe. Solare termodinamico Le unità Turboden possono essere utilizzate per la produzione di elettricità sfruttando la potenza termica catturata da collettori solari. L utilizzo di turbogeneratori ORC Turboden in applicazioni solari termodinamiche risulta economicamente attrattivo per potenze elettriche installate da 1 MWel a 10 MWel. 17

18 Principio termodinamico: il Ciclo ORC Il turbogeneratore utilizza l olio diatermico ad alta temperatura per preriscaldare e vaporizzare un adatto fluido organico di lavoro nell evaporatore (8 3 4). Il vapore organico espande nella turbina (4 5), che è direttamente collegata al generatore elettrico attraverso un giunto elastico. Il vapore passa attraverso il rigeneratore (5 9) e in questo modo preriscalda il fluido organico (2 8). Il vapore viene poi condensato nel condensatore (raffreddato dall acqua di raffreddamento) (9 6 1). Il liquido organico viene infine pompato (1 2) nel rigeneratore e da qui nell evaporatore, completando così la sequenza di operazioni nel circuito chiuso. 18

19 Perché un fluido organico con elevata massa molecolare anziché acqua? ACQUA FLUIDI ORGANICI CON ELEVATA MASSA MOLECOLARE Acqua Molecole piccole che viaggiano ad alta velocità Erosione di parti metalliche e delle palette della turbina Turbina pluristadio ad alta sollecitazione meccanica Fluido organico Flusso elevato e più lento Maggiore diametro della turbina Minore usura nel tempo di palette e parti metalliche 19

20 Il turbogeneratore ORC Turboden Vantaggi Vantaggi tecnici Alta efficienza del ciclo termodinamico Elevata efficienza della turbina (fino 90%) Bassa sollecitazione meccanica della turbina, dovuta alla bassa velocità periferica Basso numero di giri della turbina, tale da consentire il collegamento diretto al generatore elettrico senza interposizione di riduttore di giri Mancanza di erosione delle palette della turbina, dovuta all assenza di umidità negli ugelli Vantaggi operativi / risultati Semplicità nelle procedure di avviamento Funzionamento automatico e continuo Minima richiesta di manutenzione Funzionamento silenzioso Elevata affidabilità (Admont più di 70,000 ore di funzionamento, affidabilità > 98%) Funzionamento a carico parziale fino al 10% della potenza nominale Alta efficienza anche a carico parziale Richiesta di personale: circa 3-5 ore / settimana Lunga vita della macchina 20

21 Turboden - Fatti & Persone (Aggiornamento: gennaio 2013) 21