Le attività di ricerca e dimostrazione del SET Plan

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1 Tecnologie Zero Emission per la competitività, lo sviluppo industriale e l ambiente Giuseppe Girardi ENEA Sustainable fossil fuels and CCS SOTACARBO vicepresident giuseppe.girardi@enea.it Il progetto CCS Sulcis: prospettive, realizzazione, ricadute produttive e territoriali Le attività di ricerca e dimostrazione del SET Plan Carbonia - Centro Ricerche Sotacarbo 21 novembre 2012

2 SET - Strategic Energy Technology - Plan L innovazione tecnologica è al centro delle strategie europee perridurrele emissioni di gas serra e per la sicurezza energetica Il SET Plan è espressione di una visione comune, con 2 orizzonti temporali (2020 e 2050) per la definizione dei challenges tecnologici EIIs ZEP Alliance Energy and network systems

3 E il Sistema Informativo per il Piano Strategico Europeo per le Tecnologie Energetiche(SET Plan). Contribuisce alla definizione di nuove priorità e al monitoraggio dei progressi del SET Plan, e individua se necessario misure politiche correttive

4 EIIs: European Industrial Initiatives Rafforzare la ricerca e l innovazione industriale nel settore dell energia. Ridurre i costi e/o migliorare le prestazioni Iniziative avviate: Eolico Solare(sia fotovoltaico che a concentrazione) Electricity(smart) grids CO2 capture, transport and storage Fissione nucleare sostenibile(iv generazione) Bio Energia Smart Cities o Fuelcellseidrogeno o Fusione nucleare: ITER(internazionale) e F4E(community)

5 EIIs: programma Italiano sulle CCS SETIS NATION. REGIONAL EC project/ FUND FUND FUND responsible Electr. Energy R&D (Sardinia) System Strategy Progr. Porto Tolle NER 300 DEMO ENEL-ENI other Sulcis 400 MWe X NER 300 Sotacarbo/ENEA other Precomb (and coal-to-liquid) X X other Sotacarbo/ENEA PILOT R&D CBM-ECBM in Sulcis basin X X other Carbosulcis-Sotacarbo-ENEA Brindisi post comb ENEL Oxycomb ITEA - ENEA pre-comb X X X ENEA-Sotacarbo-ERSE post-comb X X X ERSE-ENEA-ENEL oxy-comb X X ENEA-ITEA-Sotacarbo-CNR ECBM-wells-aquifers X X X ENI-Carbosulcis-OGS-Univ., ENEA,.. other other

6 CCS Implementation Plan : progetti prioritari finanziati da EEPR (European Economic Recovery Package) e fondi nazionali Project EEPR NER 300 (to be awarded late 2011) Germany, 180 million Jaenschwalde Other / National Funding Industry Commitment Porto Tolle, Italy 100 million Rotterdam, 180 million Netherlands Hatfield, 180 million UK Belchatow, 180 million Poland Compostilla, 180 million Spain Longannet, UK Funding of FEED study Kingsnorth, UK Funding of FEED study CO2 Technology Center Mongstad, State Funding: 3.8 BNOK 500 M 1.3 BNOK 180 M

7 ZEPT: Zero Emission Porto Tolle (ENEL) Project goal To retrofit one 660 MW e coal fired unit of Porto Tolle power station with CO 2 post combustion capture equipment and start CO 2 underground storage in an off-shore saline aquifer by 2015 Porto Tolle power plant Porto Tolle Power plant 100 km COAL UNIT 2 STRIPPERS REBOILER CO 2 storage area FUEL GAS DESULFURIZATION ABSORBER STORAGE TANKS

8 NER 300 Il NER 300 (New Entrant Reserve) è un bando europeo per il finanziamento di progetti dimostrativi innovativi sulle tecnologie energetiche low carbon energy : impianti per la cattura e lo stoccaggio della CO2 (CCS)e basati su fonti energetiche rinnovabili. Finanziamento: vendita all asta di 300 milioni di quote di emissione. I proventi saranno destinati al finanziamento dei progetti considerati finanziabili da parte della Commissione. (Con EUA a 8 si hanno 2.4 MLD ) Verrà finanziato il 50% dei costi eleggibili, cioè i costi aggiuntivi rispetto alla produzione da fonte convenzionale.

9 COMMERCIALIZZAZIONE DELLE CCS IN UK- 30 ottobre 2012 Edward Davey, Segretario di stato per l'energia e cambiamenti climatici UK sostiene i dimostrativi sulle CCS con 1.25 MLD. Dopo una selezione sono stati individuati, su 8 proposte, 4 progetti da finanziare Teesside Low Carbon Project: gassificazione di carbone con pre-combustion (per generazione di 330 MWe netti mediante syngas con il 90% di CO2 abbattuta), a Teesside, Nord Est dell'inghilterra, con stoccaggio in giacimento petrolifero esaurito e acquifero salino. Il consorzio è guidato da Energy Progressive e partecipano GDF SUEZ, Premier Oil, e BOC. White Rose Project: cattura Oxyfuel, 304MW supercritico a carbone, nel sito di Drax nel North Yorkshire. Leader Alstom, partecipano Drax, BOC e Carbon National Grid. Peterhead: post-combustion di 340MW come retrofit di un impianto esistente a cilo combinato alimentato a gas di 1180 MW, a Peterhead, in Scozia. Capofila: Shell e SSE. Captain Clean Energy Project: una proposta di nuovo impianto IGCC a carbone da 570MW nuovo (pre-combustione) a Grangemouth, Scozia, con lo stoccaggio in giacimenti di gas off-shore esauriti. Capofila: Power Summit; partner principali: Petrofac (CO2 Deepstore) National Grid e Siemens.

10 NER 300: la posizione di UK (Edward Davey) I 3 progetti NER 300 sostenuti dal Governo del Regno Unito sono: 2 CCS: Teessidee White Rose 1 Rinnovabili: Sound of Islay Tidal; I progetti di riserva: CCS: Peterhead Rinovabili: Kyle Rhea Tidal Turbine Array Deve esser completato il processo competitivo per determinare i beneficiari del programma britannico

11 NER 300: le tappe in Italia Settembre 2010: Manifestazione d interesse Pervenuti 18 progetti: fra cui SULCIS Novembre 2010: Pubblicazione della Call of Proposal 9 Febbraio 2011: Presentazione dei progetti agli Stati Membri; 2 progetti CCS (entrambi categoria POST-COMBUSTIONE); 8 progetti FER 9 Maggio 2011: Invio dei progetti considerati eleggibili alla BEI Progetto ZEPT ENEL Progetto CSPa di MET NEWEN Progetto BIOg di IBP

12 Brussels, NER300 -Moving towards a low carbon economy and boosting innovation, growth and employment across the EU The NER300 funding programme is one of the world s largest funding programmes for innovative low carbon energy commercial demonstration projects and a key component of the EU s strategy to tackle climate change. It also is one of the EU s major policy initiatives to stimulate growth and employment across the EU. The first call for proposals received a strong response from project sponsors and Member States. In May 2011, a total of 79 project proposals, including 13 CCS and66 RES proposals,from 21 Member States,were submitted to the EIB for further assessment. The total amount of funding requested was 11.8 billion. In order for the Commission to adopt award decisions by end 2012, all Member States with candidate or reserve projects on the list in the Annex are requested to proceed swiftly to confirm for all candidates support as well as the national funding contributions

13 NER 300 CCS GOUP: Within the estimated 1.3 to 1.5 billion of available funds, the first 2 to 3 CCS projects could be funded in the candidate list below

14 NER 300: REUTERS -Domenica 11 Nov (da fonti comunitarie) Il governo britannico non potrà ottenere alcun finanziamento dell'unione europea durante la prima fase di finaniamento NER300 per le CCS, perché non è riuscito a fornire le garanzie finanziarie richieste Il Dipartimento Britannico per l'energia e il cambiamento climatico (DECC) ha detto di non avere notizie al riguardo né di conoscere come si svolgerà il secondo bando NER300. "Non abbiamo intenzione di commentare speculazioni o voci", ha detto un portavoce DECC. La stessa fonte UE ha detto che un secondo bando sarà lanciato all'inizio del prossimo anno e i progetti britannici saranno in grado di partecipare ancora una volta

15 NER 300 RENEWABLE ENERGY GROUP: Within the estimated 1.3 to 1.5 billionof available funds, not all top-ranked projects could be funded.

16 Situazione attuale Il progetto ZEPT (Porto Tolle) è stato ritirato -sospeso (insieme al progetto sul solare a concentrazione) Vi è stato un ridimensionamento drastico del programma europeo volto alla realizzazione entro il 2020 di dimostrativi E previsto un secondo bando NER 300 (e comunque nuovi criteri): Tempi brevi Progetti definiti sul piano industriale, ed avviati Il ruolo delle CCS nella strategia energetica europea (e mondiale) rimane, semmai rafforzato; è indispensabile: Intensificare la ricerca per accelerare i tempi Puntare anche su impianti pilota CCS: MW, fino a tco2/y IL PROGRAMMA SULCIS Demo+ Pilot+ R&D E FONDAMENTALE NEL CONTESTO EUROPEO E INTERNAZIONALE

17 400 MWe coal plant with CCS in Sardinia imported low sulphur coal coal mine power plant national grid Sulcis coal ash electrical energy carbon dioxide methane plant size: MW e (italian law n 9 23/07/2009)

18 What is EERA

19 Current EERA partners

20 EERA Joint Programming Armonizzazione di programmi di ricerca in forma congiunta Scambio di informazione Scambio di personale Definizionedi unastrategiacomuneper affrontare(nuove) problematiche di ricerca Infrastrutture Condivisione di Facilities di ricerca Costruzione di nuove Facilities di Ricerca Laboratori europei multicentro

21 Vision CCS - JP

22 Members and Resources

23 Program structure

24 ENEA/SOTACARBO partner of CCS JP of EERA

25 FP7 (OGS, ENEA-SOTACARBO)

26 SEN: priorità di ricerca e azioni principali CCS non solo per il carbone: gas e processi industriali WWF: sì alle CCS, per I processi industriali (CSLF, Perth 2012) Ricerca collegata a innovazione: servono progetti pilota e dimostrativi Opportunità: mercato globale dell impiantistica energetica

27 Conclusioni: il progetto SULCIS Coerente con strategia europea e internazionale Compatibile con la SEN Inserito nella Banca dati SETIS, insieme ai Progetti ZEPT e Brindisi Proposta di endorsement al meeting del CSLF Roma, Aprile 2013 Opportunità di partecipazione a FP7 e Horizon 2020 Può candidarsi al finanziamentio NER 300, ma i tempi sono stretti: Occorre che si sviluppi e che sia definita la partnership industriale Perchè ciò accada deve concretizzarsi rapidamente il quadro di supporto economico per gli elementi innovativi del progetto, sulla cattura della CO2, trasporto e stoccaggio SISTEMA SARDEGNA: presente in CCS EII, EERA, ECCSEL (e proposta FP7)

28 XXXIV Meeting of the italian Section of the Combustion GRAZIE PER Institute L ATTENZIONE Giuseppe Girardi giuseppe.girardi@enea.it

29 International cooperation: the role of ENEA and SOTACARBO Carbon Sequestration leadership Forum (CSLF) Bilateral Agreements Italy-USA, China, UK, (CCT and CCS) IEA: Working Party on fossil fuels, Implementing Agreements Global Carbon Capture and Storage Institute (GCCSI) In the European context: European technological Platform ZEP SET Plan: European Energy Research Alliance EERA SET Plan: European Industrial Initiatives Coal&Steel Committee COSCO) research fund for coal and steel FP7: ECCSEL Project, for CCS european laboratory other projects: capture, storage

30 Sistema di scambio delle quote di emissione Nuova direttiva europea sulle ETS (Emission Trading System): prevede un sistema di aste, dal 2013, per l'acquisto delle quote di emissione. A partire dal 2013 le industrie dovranno pagare i diritti ad inquinare, che saranno venduti e scambiati alla Borsa europea delle emissioni. Centrali elettriche ed industrie ad alta intensità energetica: dal 2013 dovranno pagare all UE per la totalità delle emissioni (30 /tco2?) deroghe per le centrali a carbone dell'ex blocco sovietico. Settori manifatturieri più esposti a concorrenza fuori UE: per il 100% o quasi usufruiranno gratuitamente dei permessi ad inquinare fino al 2020; settori esonerati in Italia: carta, vetro, ceramica e tondino; settori esonerati in Germania: cemento, calce, acciaio e chimica di base. Gli altri settori industriali, dal 2013 dovranno acquistare il 20% dei diritti ad inquinare, per arrivare al 70% nel 2020 e al 100% nel 2027

31 IEA: riduzione delle emissioni di CO2

32 Fabbisogno energetico in Italia (2009) TOTALE= Mtep RINNOVABILI Mtep IMPORT ELETTRICITA 9.89 Mtep SOLIDI Mtep % 7.25 % Fabbisogno di energia in Italia per fonti primarie % LIQUIDI 73.3 Mtep GAS 63.9 Mtep

33 Generazione elettrica in Italia (2009) RICHIESTA DI ELETTRICITA : 326,000 GWh TERMOELETTRICA: GWh RINNOVABILI: GWh IMPORTATA: GWh IDRO: 52,000 GWh (15.95 %) EOLICO + PV: 7,150 GWh (2.19 %) IMPORTATA 13.8 % SOLID 16.24% RINNOVABILI % TERMOELETTRICA % NG 64.7% GENERAZIONE DI ENERGIA TERMO ELETTRICA: 221,100 GWh PETROLIO 6.48 % ALTRI SOLIDI 7.64 % SOLIDI % ALTRI 4.94 % GAS NATURALE 64.7 %

34 Fabbisogno di energia in Italia fonti primarie Fabbisogno di energia (Mtep) in Italia per fonti primarie

35 Objectives and activities

36 Objectives and activities

37 Interfaces with other EERA JPs

38 ZECOMIX test plant 30 kg/h coal

39 Sotacarbo pilot plant North view South view 700 kg/h coal

40 Sotacarbo bench scale plant 30 kg/h coal

41 New CO2 storage project CO2 storage in Sulcis area ECBM/aquifers pilot tests The project is aimed at testing, at pilot scale, CO2 storage in deep coal layers and in the underlying aquifers in the Sulcis coal area, located in South-West of Sardinia Region-Italy, managed by Carbosulcis. The presence of two superimposed formations that are both appropriate for CO 2 storage (ECBM and deep aquifers) is unique in Italy, a situation which provides additional safety in the form of a secondary, higher-level barrier should storage be conducted in the lower unit

42 CCS EII IMPLEMENTATION PLAN : priority projects CCS R&D Campi sui quali è necessario concentrare lo sforzo di ricerca, possibilmente impiegando installazioni pilota di dimensioni rilevanti ("lighthouse projects"): Precombustion Post combustion Oxyfuel Compression Transportation Storage flexibility

43 Data Base SETIS Porto Tolle Brindisi SULCIS Altri??? Centrali elettriche ed industrie ad alta intensità energetica: dal 2013 dovranno pagare all UE per la totalità delle emissioni (30 /tco2?) deroghe per le centrali a carbone dell'ex blocco sovietico. Settori manifatturieri più esposti a concorrenza fuori UE: per il 100% o quasi usufruiranno gratuitamente dei permessi ad inquinare fino al 2020; settori esonerati in Italia: carta, vetro, ceramica e tondino; settori esonerati in Germania: cemento, calce, acciaio e chimica di base. Gli altri settori industriali, dal 2013 dovranno acquistare il 20% dei diritti ad inquinare, per arrivare al 70% nel 2020 e al 100% nel 2027

44 FP7 Preparatory Phase Project main objective of the ECCSEL Preparatory Phase project (PP) is to address the primary tasks necessary to establish a new distributed, goal-oriented, integrated pan-european infrastructure for state-of-the-art research on technologies enabling CO 2 capture, transport and storage (CCS). The PPaims as bringing ECCSEL to the level of legal and financial maturity required for implementation. The ECCSEL PP is splitinto two phases, each phase approximately 2 years. ECCSEL PP phase I started on 1 January ECCSEL PP phase II has to be launched

45 EERA and ECCSEL Project