Time-to-market oriented design

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1 Time-to-market oriented design, TOZZI NORD

2 AGENDA Tozzi Nord e la sua mission; Schemi incentivanti mini eolico: Italia e UK LCoE; Schema di progetto e flusso di lavoro per lo sviluppo di un nuovo prodotto; Alcune tecniche progettuali mirate alla riduzione del LCoE

3 TOZZI NORD E LA SUA MISSION Tozzi Nord nasce nel 2006 dalla volontà del Gruppo Tozzi di avviare una esperienza nel settore del mini eolico. Idea di base: sviluppare aerogeneratori in grado di massimizzare la raccolta di energia a bassi regimi di ventosità (< 6,5 hub height < 40m). Aumento del livello di confort e sicurezza dell investitore: riduzione al minimo delle fonti di guasto; massima sicurezza strutturale (progetto in conformità agli standard IEC e ); sistema di monitoraggio e diagnostica in remoto; chiara delimitazione del campo di fruibilità della turbina. 3

4 SCHEMI INCENTIVANTI MINI ITALIA Green Certificate (1 green certificate ogni 50MWh/anno; soglia >25MWh/anno) Green Certificate (1 green certificate ogni 1MWh/anno) Per 15 anni 1 a TO: 300 /MWh P<200kW Per 15 anni 2 a TO: 291 /MWh P 20kW, 268 /MWh 20 kw< P 200kW (oltre 60kW obbligo di iscrizione a registro) Bozza 3a TO: 258 /MWh P 20kW 190 /MWh 20 kw< P 200kW (oltre 60kW obbligo di iscrizione a registro)?

5 SCHEMI INCENTIVANTI MINI UK Energy: 4.5 p/kwh Fonte: OFGEM By way of background, on 18 June 2015, Energy Secretary Amber Rudd announced that the Department of Energy and Climate Change (DECC) will end new public subsidies for onshore wind farms through legislation to close the RO across Great Britain to new onshore wind generating stations from 1 April 2016.

6 (Levelized) Cost of Energy Ik = Investimenti sostenuti nell anno k-esimo Mk = Costi di manutenzione e gestione sostenuti nell anno k-esimo Fk = Spese del combustibile sostenute nell anno k-esimo (se presenti) Ek = Energia prodotta nell anno k-esimo r = Tasso di sconto n = Vita dell impianto in anni

7 LCoE: valori tipici (settore eolico maxi e mini) LCoE: da 37 a 187 USD/MWh (fonte: Bloomberg New Energy Finance, Gennaio 2014) Dipende da: Produzione (curva di potenza, disponibilità risorsa, etc..) CAPEX (Costo Aerogeneratore, Costo opere civili, etc ) OPEX (Costi di gestione e manutenzione) Costi finanziari LCoE dipende da molteplici fattori ne consegue, a partità di aerogeneratore, un LCoE diverso per ciascun impianto/ciascun sito

8 LCoE: PERCHE E IMPORTANTE? I produttori hanno necessità di restare competitivi e di consolidare i loro margini di profitto al fine di poter finanziare i nuovi sviluppi. Gli investitori richiedono energia da fonte eolica «a basso costo di produzione» Gli schemi incentivanti sono sotto pressione ed è previsto un calo in Italia ed all estero. «Il mondo» richiede energia pulita ed il più possibile prevedibile. Ne consegue la necessità di ridurre il LCoE

9 COME SI PU0 RIDURRE IL LCoE? Riducendo BOM Aerogeneratore Aumentando la producibilità (Area Spazzata, Potenza Nominale, Sistema di Controllo, etc ) Riducendo il costo delle operazioni di gestione e manutenzione Etc Fonte: Vestas

10 FILOSOFIA DI PROGETTO I meccanismi incentivanti si modificano rapidamente modificando la configurazione di macchina che ottimizza la redditività. Obiettivi di progetto: a) Sicurezza strutturale (precondizione, senza compromessi) b) Riduzione del tempo di sviluppo per beneficiare dell incentivo c) Riduzione per la tipologia di macchina identificata del LCoE

11 FLUSSO DI LAVORO mese Aerodinamica Calcolo carichi Progettazione Pale Progettazione Meccanica/Navicella Progettazione Torre Selezione fornitori Approvigionamento Disegni esecutivi Realizzazione prototipo Tempo di sviluppo minimo 9 mesi! Tozzi Nord prevede più iterazioni progettuali (round robin) di affinamento

12 MODULARITA : DIAMETRO ROTORE Tozzi Nord, così come altri produttori, crea una gamma basata su diametri differenti del rotore al fine di adeguarsi alle specifiche esigenze del sito Versione medio-vento: Diametro standard Versione basso-vento: Diametro aumentato Stessa meccanica Stessa elettronica di potenza Parametri di controllo specifici

13 MODULARITA : DIAMETRO ROTORE STAMPO D24 STAMPO D26 Tozzi Nord sceglie il doppio stampo per massimizzare efficienza (no extender)

14 MODULARITA Vantaggi: Riduzione del time-to-market Economie di scala negli acquisti Semplificazione della distinta Ottimizzazione LCoE Svantaggi: Leggero sovradimensionamento dell aerogeneratore Maggiore complessità progettuale

15 DIMINUZIONE LCoE Aumento della potenza nominale (restando nei limiti di progetto) possibile ad esempio in UK fino a 100 kw Miglioramento efficienza (inverter transformerless, efficienza del treno elettromeccanico, etc ) Miglioramento del sistema di controllo Sistema di supervisione (manutenzione preventiva e riduzione dei tempi di fermo)

16 DIMINUZIONE LCoE Ad esempio Tozzi Nord Victory D 24m Incremento Cp,MAX da 41% a 44% circa senza modifiche al BOM!

17 Grazie per l attenzione! Head of Small Wind Power Business Unit giampaolo.cimatti@tozziholding.com