Associazione Nazionale Energia Solare Termodinamica

Associazione Nazionale Energia Solare Termodinamica

L Associazione

L Associazione ANEST, Associazione Nazionale Energia Solare Termodinamica, è un associazione senza fini di lucro nata nel 2009 per iniziativa di importanti operatori italiani interessati allo sviluppo nel nostro Paese del mercato del Solare Termodinamico (CSP, Concentrating Solar Power) per la produzione di energia termica ed elettrica. ANEST fa parte del Comitato di Indirizzo formato da AIEL, ANEV, ASSOLTERM, FEDERPERN, FIPER, GIFI, GREENPEACE ITALIA, GSES, ISES ITALIA, ITABIA, KYOTO CLUB, LEGAMBIENTE, WWF ITALIA, associazioni impegnate nella difesa dell ambiente e nello sviluppo delle fonti rinnovabili. ANEST è nata per sostenere il dibattito e lo sviluppo del CSP in Italia, in un momento in cui la crescita del settore è potenzialmente allineabile agli esiti già raggiunti in altre parti del mondo (Spagna, USA) in termini di sviluppo economico, ricadute occupazionali e progresso tecnologico.

Scopi Concorrere alla promozione e utilizzazione della fonte solare a concentrazione Promuovere la ricerca e lo sviluppo tecnologico finalizzato all utilizzo della risorsa sole e all uso razionale dell energia Contribuire al dibattito sulla formazione di nuovi assetti normativi e tariffari nel settore della produzione, distribuzione e vendita dell energia da impianti CSP Rappresentare presso le istituzioni pubbliche le esigenze dell associazione e degli associati

Soci fondatori

Cariche sociali Cesare Fera, ingegnere, è ideatore e anima della Fabbrica Energie Rinnovabili Alternative. È presidente di FERA srl, a cui fanno capo: Zefiro Energia (Noto - RG), Trinacria (Avellino - AV) e Libeccio (Noto RG). Rappresenta la società presso le istituzioni e le associazioni partecipate. Si occupa in prima persona dell implementazione delle linee strategiche della FERA e di coordinare le varie risorse. Fondatore dell ANEV, l associazione che raggruppa le principali imprese private di costruzione di centrali eoliche italiane (60% del fatturato italiano). È fondatore e presidente dell Associazione Castelli & Ville Lombarde, che riunisce alcune tra le principali dimore della Lombardia con l'obiettivo di renderle fruibili e visitabili. Si è formato in Italia e all estero con precedenti esperienze in Baccarat, ABB e Techno Car. Gianluigi Angelantoni, ingegnere, è dal 1977 Amministratore Delegato della Angelantoni Industrie SpA cui fanno capo le controllate Enterprise di Rieti, AHSI di Bernareggio (Milano), Kenosistec di Binasco (Milano), Archimede Solar Energy di Massa Martana (Perugia), BIA Holding (Francia), TIRA (Germania), AKI (India) ed AMEC (Cina). Su licenza ENEA, la controllata Archimede Solar Energy produce tubi ricevitori solari per le centrali solari termodinamiche (progetto Archimede del Prof. Carlo Rubbia) Tra le cariche coperte: membro del Consiglio di Amministrazione DCQ srl, Diffusione Cultura Qualità, Milano, vice presidente AICQ-CI, Associazione Italiana per la Cultura della Qualità, sezione Centro-Insulare, presidente Progetto Qualità 2000 srl di Roma, membro onorario dell Accademia delle Belle Arti di Perugia, presidente dell Associazione Imprenditori della Media Valle del Tevere (Assindustria Perugia), vice presidente vicario Confindustria Perugia, presidente Club Ricerca e Innovazione Confindustria Umbria, vice presidente Kyoto Club.

La tecnologia

CSP: cos è e come funziona (1) CSP, Concentrating Solar Power, è l espressione inglese che indica la tecnologia solare termodinamica. Scopo della tecnologia solare termodinamica è convertire l energia solare in energia termica a temperatura media ed elevata. L energia termica può essere: -utilizzata in diverse applicazioni (solar cooling, dissalazione, trigenerazione, processi industriali, ecc.) -trasformata in energia elettrica attraverso una turbina a vapore o una turbina ORC Per creare energia termica a temperatura medio-elevata i raggi solari vengono concentrati in un punto focale attraverso superfici riflettenti (specchi o superfici in alluminio che seguono costantemente la posizione del sole). Esistono quattro soluzioni per la riflessione: sistemi parabolico-lineari e sistemi linear Fresnel, che sono concentratori lineari, e ricevitori centrali (a torre) e dish-stirling, che sono concentratori puntuali. 8

CSP: cos è e come funziona (2) Esistono diversi modi per catturare la concentrazione dell energia solare. Solitamente, nel punto focale si trova un tubo assorbitore all interno del quale scorre un fluido termovettore che ha il compito di raccogliere e trasportare il calore derivante dalla concentrazione solare producendo così energia termica a media o elevata temperatura. L energia termica prodotta può essere stoccata e utilizzata anche in assenza di sole diretto. Grazie al sistema di accumulo, il CSP garantisce la continuità della fornitura di energia termica/elettrica, contrariamente alle altre tecnologie a fonte rinnovabile, rendendo tali sistemi idonei anche per i carichi base-load. Esempio di sistema di accumulo 9

L energia termica Attraverso la tecnologia CSP viene generata energia termica a diversi range di temperatura. Tale energia termica, oltre a essere mandata in turbina per produrre energia elettrica, può essere sfruttata per diverse applicazioni: -Solar cooling: il calore a media temperature (160-200 C) prodotto attraverso la tecnologia CSP può essere sfruttato in abbinamento ad assorbitori ad elevata efficienza per il raffrescamento di edifici o ancora per la refrigerazione in ambiti industriale/commerciali; -Calore per processi industriali: nel settore terziario l uso di calore per processi industriali ricopre una grande percentuale dell inquinamento in atmosfera, poiché solitamente è ottenuto dalla combustione di fonti fossili (principalmente gas). Il CSP si adatta perfettamente ad integrarsi in un sistema industriale riducendo notevolmente la richiesta di combustibile fossile; -Dissalazione termica: il calore prodotto dal CSP può essere sfruttato in impianti di desalinizzazione termica per rendere l acqua marina acqua pura; -Ibridizzazione con altre fonti di energia rinnovabile programmabili, quali ad esempio biomassa: in questo modo si garantisce continuità di produzione di energia elettrica da fonte solare, il problema maggiore della diffusione delle fonti rinnovabili.

Il CSP una tecnologia ed una filiera Italiana Il Solare a concentrazione è una tecnologia sviluppata in Italia; Esiste una filiera produttiva italiana; Lo sviluppo del CSP beneficia le imprese italiane; L Italia può essere capofila nello sviluppo di questa tecnologia che avrà positive ricadute occupazionali. Enti Ricerca Sviluppo Componenti Progettazione e Integrazione Tecnologica EPC Gestione Operativa 6 Ottobre 2010 11

Lo sviluppo del CSP nel sistema energetico mondiale 12

Lo sviluppo della tecnologia CSP Si possono individuare quattro fasi che caratterizzano lo sviluppo del settore del CSP: 1. La fase pionieristica 2. La fase di crescita o di commercial ramp-up 3. La fase di massimo sviluppo tecnologico 4. La fase di realizzazione in larga scala CSP Industry Roadmap Market volume Pioneer phase (installed capacity) 0,5 GW Development and scale (Start) Commercial ramp-up 12 GW Major technology improvement Growth and consolidation (Launch) 30 GW Attuale! Large scale deployment Plant sizes 1 to 80 MW Plant sizes 50 to 70 MW Plant sizes 100 to 250 MW Plant sizes 250 MW Tariffs: greater than c 30 Tariffs: c 27 to c 31 Tariffs: c 10 to c 18 Tariffs: greater than c 10 60-80 GW Operating efficiency (Maturity) t 1980s 2007-2015 2015-2020 2020-2025 6 Ottobre 2010 13

Outlook Potenza installata 2009-2010 Potenza installata nel 2009 Potenza installata a fine 2010 USA 70% Spagna 30% Algeria 2% Marocco 2% India 1% USA 35% Australia <1% Spagna 59% Italia <1% 606 MW Totali 1292 MW Totali Fonte: Emerging Energy Research Report 2009 6 Ottobre 2010 14

Le dimensioni del mercato mondiale A fine 2009 nel mondo erano installati circa 655 MW di impianti solari a concentrazione (in Spagna, USA, Israele). La tendenza in uno scenario di business as usual, cioè in assenza di sviluppo e crescita della filiera, vedrà uno sviluppo stimabile in: 1.500 MW (impianti già autorizzati in corso di costruzione) entro il 2011; (in Europa, USA, Nord Africa e Medio Oriente); 18.000 MW (previsione su progetti già annunciati) entro il 2017.

Le dimensioni del mercato mondiale Secondo la stima Global CSP Outlook 2009, in uno scenario di sviluppo consistente della filiera il CSP potrebbe coprire fino al 7% della domanda previsionale di energia al 2030 e un quarto al 2050 MW cumulati di CSP secondo i diversi scenari Fonte: Concentrating Solar Power Global Outlook 2009 Solarpaces, Estela, Greenpeace

Nuova occupazione prevista nel mondo Fonte: Concentrating Solar Power Global Outlook 2009 Solarpaces, Estela, Greenpeace

Nuova occupazione prevista Secondo uno studio condotto dallo IEFE Bocconi, si prevede che dei 200.000 posti di lavoro previsti nel mondo nel 2020 circa 20.000 posti possono essere in Italia. Questo valore può essere molto ridotto o molto aumentato a seconda delle scelte politiche sul settore. Fonte: IEFE Università Bocconi

I benefici ambientali nello scenario mondiale Il CSP permette anche un consistente risparmio in termini di emissioni di CO2 secondo i differenti scenari: Moderate: 148mtCO2 all anno entro il 2020 che diventano 2.1 miliardi nel 2050; Advanced: 213mtCO2 all anno entro il 2020 che diventano 4.7 miliardi nel 2050. Co 2 evitate annualmente in base a diversi scenari Fonte: Concentrating Solar Power Global Outlook 2009 Solarpaces, Estela, Greenpeace

La tecnologia in Italia 20

Il sistema Italia In Italia nei prossimi 12 mesi verranno inaugurati 3 impianti: 5 MW a Priolo, in Sicilia (Inaugurato nel 2010, Enel) 1 MW a Noto,in Sicilia (FREeSuN) 0.3 MW a Massa Martana, in Umbria (Archimede Solar Energy) Ulteriori impianti sono in fase di autorizzazione: 12 MW in Sicilia ( Repower - Reflex) 50 MW in Sicilia ( Toto Techint) 30 MW in Sicilia (MetNewEn) A seguito di questi e nel breve periodo è previsto lo sviluppo di ulteriori 200 MW, attualmente in fase autorizzativa e di progettazione.

Lo sviluppo in Italia Se l Italia segue l esempio spagnolo, i MW installati e l energia prodotta previsti potranno essere: 2020: 5.000 MW corrispondenti a 12,5 TWh di energia prodotta 2030: 10.000 MW 25 TWh di energia prodotta 2050: 20.000 MW TWh di energia prodotta Inoltre un potenziale pari a questo potrà essere prodotto da impianti a concentrazione che producono direttamente calore per processi industriali, solarcooling e dissalazione.

Decreto n. 387 (2008): tariffe incentivanti per l energia prodotta da fonte CSP Impianto in cui la frazione solare sia oltre l 85% 0,28 /kwh + vendita dell energia Impianto in cui la frazione solare sia tra l 86% e il 50% Impianto in cui la frazione solare sia inferiore al 50% 0,25 /kwh + vendita dell energia 0,22 /kwh + vendita dell energia La tariffa è differenziata in base alla percentuale di frazione solare Presupposti per ottenere l incentivo: - Obbligo a utilizzare termovettori non inquinanti ( a meno che l impianto non sia realizzato in aree industriali); - Impianti con accumulo minimo stabilito da decreto

Il progetto DESERTEC 24

Sfruttare l energia solare nel deserto del Sahara L energia solare che in sei ore arriva nei deserti africani è pari a quella consumata a livello mondiale in un anno. Il Premio Nobel Carlo Rubbia ha stimato che coprendo lo 0.3% dei deserti africani e mediorientali con impianti CSP si potrebbe sopperire al fabbisogno energetico europeo ed africano. È nato così il progetto Desertec con l obiettivo di generare in Africa il 15% della domanda europea di energia e collegare gli impianti di CSP africani con la rete di trasmissione europea. Fonte: Desertec foundation

Sfruttare l energia solare nel deserto del Sahara Si tratta di uno dei più importanti investimenti per lo sviluppo delle energie rinnovabili, pari ad un ammontare di 400 miliardi di Euro. L industria italiana anche per la nostra posizione geografica potrebbe giocare un ruolo di primo piano ma necessita di un adeguato supporto da parte delle Istituzioni.

Il genio italico nel CSP Archimede di Siracusa (III sec. A.C.) è il primo utilizzatore industriale di CSP. L episodio a cui si associa il nome di Archimede è l attacco alla città di Siracusa da parte della flotta romana capitanata dal console Marcello, durante la seconda guerra punica (218-212 a.c.). Archimede avrebbe utilizzato specchi ustori indirizzando il raggio riflesso contro le quinqueremi romane a una distanza di un tiro d arco. Si sarebbe trattato di specchi esagonali, composti da numerosi e piccoli specchi elementari. Per seguire lo spostamento del sole mantenendo il fuoco, Archimede avrebbe utilizzato corde e pulegge. Leonardo da Vinci (1452 1519), nel periodo fiorentino e milanese, dedica agli studi sull ottica e le proprietà focali di sfere e paraboloidi i disegni delle macchine e degli utensili per la molatura di specchi concavi con raggio focale di 6 metri e 60 metri (Codice Atlantico). Questi studi sono incentrati sulle proprietà ustorie e sono finalizzati alla creazione di una macchina per la fusione e saldatura del bronzo. Le prime realizzazioni di specchi concavi risalgono al XVI sec., grazie al contributo di Ettore Ausonio, matematico e costruttore di strumenti ottici a Venezia. Galileo Galilei (1564 1642) si dedicò allo studio degli specchi di Ausonio e all ottica della concentrazione si dedicarono altri illustri matematici del XVII sec. (Bonaventura Cavalieri, Cartesio e Keplero). I primi prototipi destinati alla commercializzazione risalgono al XIX secolo. John Ericsson (1803 1889) riprende gli esperimenti di Mouchot e introduce l acqua come fluido vettore. Aubrey Eneas (1860 1920) costruisce grandi concentratori troncoconici per azionare, con il vapore prodotto dalla trasformazione termodinamica, pompe idrauliche di irrigazione. Frank Shuman (1862 1918) realizza in Egitto, nel 1912, il più grande impianto solare dell epoca: circa 1200 mq di collettori solari per un impianto di pompe da irrigazione della potenza complessiva di 55 cavalli, a funzionamento continuo grazie a un sistema di accumulo termico ad acqua calda. Giovanni Francia (1911 1980) che realizza un sistema in grado di trasformare il calore a bassa temperatura dei raggi solari a terra in vapore a elevate pressioni e temperature. Francia utilizza campi specchi cosiddetti di tipo Fresnel. Con l impianto installato a Sant Ilario (Genova) nel 1965, Francia introduce fondamentali innovazioni sia nell architettura generale degli impianti, sia nelle componenti (i cinematismi degli specchi, le celle antirraggianti o a nido d ape, i ricevitori, le caldaie, ecc.).

ANEST Associazione Nazionale Energia Solare Termodinamica Presidente Cesare Fera Vice Presidente Gianluigi Angelantoni Segretario Beatrice Gustinetti Via Antonio da Recanate 1 20124 Milano Tel.: 02 36687181 Fax: 0232066804 segreteria@anest-italia.it www.anest-italia.it C.F.: 97537150159