Da dove e quando a qui e subito !
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HH22IT, Associazione Italiana IT, Associazione Italiana Idrogeno e Celle a CombustibileIdrogeno e Celle a Combustibile
Da dove e quando a qui e subito! !
H2IT Marieke Reijalt
Seminar TF arly MarketsMilano 7 aprile 2008
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HH22IT, Associazione Italiana IT, Associazione Italiana Idrogeno e Celle a CombustibileIdrogeno e Celle a Combustibile
Contenuti
1. H2IT2. Definizione 3. Dove- le prime infrastrutture in Europa;- le prospettive per Italia;4. Quando - prospettive sulle tecnologie per produrre H25. Qui- da dove cominciare- catene industriali di valore - prezzi6. Subito!- JTI;- Programmi nazionali - H2IT Piano di azione 2008Piano di azione 2008
HH22IT, Associazione Italiana IT, Associazione Italiana Idrogeno e Celle a CombustibileIdrogeno e Celle a Combustibile
H2IT - L’associazione Italiana Idrogeno e Celle a Combustibile
Nasce come Associazione nel 2004 e fa parte della FAST, Federazione Associazioni Scientifiche e Tecniche a Milano.
Si propone di:
essere un portavoce per gli attori che operano nel settore;
promuovere le attività sull’idrogeno a livello nazionale;
facilitare lo sviluppo delle infrastrutture per l’idrogeno
stabilire forte collegamenti alle iniziative internazionali
HH22IT, Associazione Italiana IT, Associazione Italiana Idrogeno e Celle a CombustibileIdrogeno e Celle a Combustibile
H2IT - L’associazione Italiana Idrogeno e Celle a Combustibile
Obiettivi principali per 2008:
Facilitare la rinascita della piattaforma nazionale;
Sostegno alla JTI; facilitare partecipazione italiana;
Facilitare entrata italiana nel Hydrogen Bus Alliance;
Supporto allo sviluppo locale; miscela, centri logistici;
Partner in progetti europei importanti come coordinatore dei
WP Dissemination: 6Pq: Hyapproval, H2Training, HYPER;
H2IT Roadshow 2008 visita il sito: www.h2it.org/roadshow;
Preparazione di un Roadmap verso il WorldExpo 2015.
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Definizione Early Markets : IG Business Development and Early Markets (HFP)
- On site hydrogen supply systems for small service vehicles;
- FC systems and hydrogen storage components for back up power of off grid antenna installations;
- Fuel cell systems for cogeneration of condominiums, hotels and hospitals;
- Small service vehicles as forklift trucks, airport trolleys, transport on big fairgrounds;
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Dove? Hydrogen deployment in 3 phases (Hyways)Dove? Hydrogen deployment in 3 phases (Hyways)
Phase Vehicles EU-wide
Regional spread of H2 use
Phase I (lighthouse projects, pre-commercial phase)
10,000 Some large-scale demonstration “first user centres” in Europe (LHPs)
Phase II (early commercialisation)
10,000-500,000
app. 2-5 “early user centres” per country** (10-25% of population totally, emerging simultaneously).
Potentially furthermore a network of transit roads for commuters out of the early user centers and between them (considered by various deployment scenarios, representing focus on private cars or captive fleets)
Phase III (full commercialisation)
>500,000
Step 1: 500,000
Step 2: 4 mill.
Step 3: 16 mill.
Extension of existing user centres and development of new hydrogen regions; dense network installed by 2030; vehicles EU-wide: one distributed and one concentrated users deployment scenario in all steps
HH22IT, Associazione Italiana IT, Associazione Italiana Idrogeno e Celle a CombustibileIdrogeno e Celle a Combustibile
Dove? Dove? Hydrogen deployment map Italy Hydrogen deployment map Italy
Concentrated usersDistributed users
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Dove? Hydrogen intensity map – Dove? Hydrogen intensity map – Phase II (10,000 cars EU-wide)Phase II (10,000 cars EU-wide)[GWh/(a km2)]?“[GWh/(a km2)]?“
High penetration - Distributed users - Early networkd
Low penetration - Concentrated users – Late network
21% of population
94 fuelling stations
1,000 vehicles
21% of population
188 fuelling stations
1,000 vehicles
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Dove? Hydrogen intensity map - Phase III-3 (16 mill cars EU-wide) [GWh/(a km2)]?
High penetration - Distributed users - Early network
Low penetration - Concentrated users – Late network
85% of population 4400 fuelling stations
2.7 mill vehicles (8%)100% of population 5900 fuelling stations
2.7 mill vehicles (8%)
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Quando? Produzione di H2
CCS + (gasification/ reforming)
Coal gasification with biomass cofeeding
Bio-gasification
Bio-gas reforming(small scale)
Electrolysis large scale, using renewable electricityElectrolysis small scale, renewable electricity
Demo
2011
+/- 2008
2006
2003
Early commercial
+/-2015
+/- 2014
+/-2013
+/- 2010
Commercial
+/- 2020
2007
+/- 2018
+/-2018
2008
+/- 2016
Application
•Shell Pernis (NL), RCI R’dam (NL), RWE Cologne (G)
•Nuon, Buggenum plant (NL)
•Freiburg (G), Choren,
•Gussing (A)
•Hynor (Norway)
•Sote Vento (Es), Gaz Naturel (120 m3, 250 kg/day)
•Statoilhydro Hamburg, Reykjavik
Comments
• Capture cost with gasification is much lower, than for reforming
• Buggenum coal gasification power plant can use up to 30% of biomass as feedstock
• Beta plant being constructed; syngas supplied to Fisher-Trops reactor,15 KT/yr Bio-fuel=4 KT/yr H2)
• Biomethane as feedstock (land fills, Agriculture)
• Gas impurity bad for catalyst, Discontinuous process issue
• Large scale electrolysis is used for production of Chlorine, only appropriate when renewable electricity is abundant
• Reliability of the electrolyser (lye)
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Quando? Hydrogen delivery mechanisms both to the fuelling station and the vehicle
DemoEarly
commercial
Commercial
Application Comments
Pipeline 2020 +/-2025 +/- 2025 •- • Urban pipelines requiredCost reduction for installation and maintenance of safety vs NG
Liquid Hydrogen 2025 2030 •- • New LHY cycles, larger production trains, production integration with other processes, storage / component enhancements
High Pressure Hydrogen (700bar+)
2005 +/-2013 +/- 2015 •Marl, Berlin (’09)
• Composite storage, higher pressures, more robust components and processes
Hydrides 2005 +/-2013 +/-2020 •HyChain•some off road niche vehicles
• Continued development of hydride mix
Fuelling StationHigh Pressure Hydrogen Supply
2003 +/-2010 2015 •many • Robustness of components• Safety• Underground systems
Fuelling StationLiquid Hydrogen Supply
2003 +/- 2012 +/- 2020 •Berlin • Robustness of components• Safety• Underground systems
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Qui!
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Qui!
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Qui!
1. Stazioni di servizi esistenti.
2. Centri logistici: 1. elevatori, 2. trasferimenti ai veicoli servizi piccoli a bassi emissioni, taxi e bus;3. sistemi di back up power.
3. Parchi eolici:California: 80.000 MW in attesa, mancanza capacità sufficiente della rete;Giappone: NEDO, National Energy Development Agency stoccaggio prerequisito per lo sviluppo del eolico in Giappone; Ungeria: problemi tecnici con connessioni;
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Qui!: Rete Automotive Qui!: Rete Automotive fonte: Bocconi 2006 fonte: Bocconi 2006
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Subito! prospettive FCV in 2008
Honda, Takeo Fukui, Sole 24ore, 28-02-08:“Nell’estate 2008 in Usa e in autunno in Giappone comincia la commercializzare della FCX Clarity.”
Mercedes, Dieter Zetsche, Motorshow Ginevra 07-03-08:
In 2010 inizia modesta della produzione di massa della B-Class: verso 2014-15, arrivano i modelli “distinctive, economically competitive fuel-cell, 100,000 a year.”
Fiat: Frankfurt Motorshow Fiat Aria primo modello a combustione interna alimentato dalla miscela H2 (30%V)/CNG: decine di Aria in Lombardia e Piemonte
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Subito!: sviluppare catene industriali di valore
Industrial Sectors Technology Bridges Product Bridges Residues of organic material Fermentation Natural gas and other gases
Recycling of primary and secondary materials Residues of inorganic material Pyrolysis, gassification Hydrogen rich gas
Microturbines
Cogeneration
Electrical Generation Combustion engines Vehicles
Metallurgic ovens Surface treatment Printed material Equipment manufacturing Printing machinery
Engines, filters and other components
Metal membranes semi porous materials
Filters
Surface treatment
Support for metal membranes and semi
porous materials Photo catalyctic surface treatment
Air purifiers
Vernices
Sinteration Hot air treatment Other smart materials Metallurgic processes Metal powders
Thermal treatment Reducters Resistent materials
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Subito!: i prezzi
AGIP Francoforte: idrogeno a €8 al kg
Valori H2:Con 1,5 kg H2 si fa 100km ;
0.089 kg/ Nm3 3 kWh/Nm3 H2
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0
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
18,000
20,000
2017 2017 2017 2027 2027 2027
ConcentratedUser EarlyNetworkBounds20%LH2
ConcentratedUser EarlyNetworkBounds0%LH2
ConcentratedUser EarlyNetwork
NoBounds0%LH2
ConcentratedUser EarlyNetworkBounds20%LH2
ConcentratedUser EarlyNetworkBounds0%LH2
ConcentratedUser EarlyNetwork
NoBounds0%LH2
Pro
du
ced
hyd
rog
en [
GW
h]
NUCLEAR EL
COORIDOR
BYPRODUCT
WINDOFFSHOREWIND ONSHORE
BIOMASSONSITEBIOMASSCENTRALELECTROLYSISCENTRALELECTROLYSISONSITEHARD COAL
WASTE
LINGITE CCS
HARD Coal CCS
SMR Central CCS
SMR Onsite
SMR CentralUSERCENTRES
Hydrogen production mix and specific hydrogen costs at the pump (Hyways)
24.9 ct/kWh
13.34 ct/kWh12.4 ct/kWh
20.5 ct/kWh
10.0 ct/kWh
19.6 ct/kWh
Coal or biomass or mix of coal & biomasgasification
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Subito!: i prezzi, powertrain costs (Hyways)
Moderate PR
25 $/bbl 100 $/bbl
Wind NG
0 €/t CO2 70 €/t CO2
c/kmOptimistic PR*
Cost SavingsAdditional cost
63 30
Internalisation of CO2
Crude oil
Hydrogen
Hydrogen drive system
Drivers:
Max cost differences:
Max additional
cost
6 9
Max savings
fuel
Spec. additional costs / savings* of a FCV compared to conventional vehicle
* (w/o tax)
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Subito!: Iniziativa tecnologica congiunta JTI
1. JOINT TECHNOLOGY INITIATIVE proposal without further delay: the most effective instruments for concentrating industry effort & funding over the whole innovation chain;
2. LIGHTHOUSE DEMONSTRATION PROJECTS including public procurement enhance current demonstration projects towards commercialization;
3. PUBLIC PROCUREMENT & BUYERS’ POOLS – example: MOU Joint Public Procurement of H2 buses by European Cities and Regions (5 October 06);
4. STRATEGIC PROCUREMENT APPROACH for start-ups (pre- commercialization phase): include H2&FC in the current EC public procurement legislation.
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Subito! Iniziativa tecnologica congiunta JTI (2)
5. REMOVE REGULATORARY BARRIERS, harmonize CODES & STANDARDS internationally – example: EC Regulation on H2 vehicles;
6. FINANCING INSTRUMENTS: specific approaches for SMEs, but also a need for new financing approaches, based on equity investments to address the specific needs of independent private developers
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Subito! Implementation Plan IDA 4 Early Markets
Action reference
Action number 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
EM 1 State of the art technology
EM 2 System development Basic R&DEM 3 GeneralEM 4 Diagnostic toolsEM 5 System modellingEM 6 Reduction of complexity
7 ReformerEM ReformerEM 8 Improvement of performancesEM 9 Demonstration Alpha testingEM 10 Product development & demo
EM 11 State of the art technology
EM 12 System development Basic R&DEM 13 GeneralEM 14 Diagnostic toolsEM 15 System modellingEM 16 Reduction of complexityEM 17 Reformer
EM 18 Improvement of performancesEM 19 Demonstration Alpha testingEM 20 Product development & demo
EM 21 State of the art technology
EM 22 System development GeneralEM 23 Diagnostic toolsEM 24 System modellingEM 25 Reduction of complexity
EM 26 Improvement of performancesEM 27 Demonstration Alpha testingEM 28 Product development & demo
EM 30 State of the art technology
EM 31 System development GeneralEM 32 Diagnostic toolsEM 33 System modellingEM 34 Reduction of complexityEM 35 Improvement of performancesEM 36 Demonstration PilotEM 37 Alpha testingEM 38 Product development & demoEM 39EM 40EM 41EM 42EM 43EM 44EM 45 Getting the numbers right - socio-economics modelling
By-product H2 Power Generation
From research to market - Developing a healthy
Building the Market - Stimulating and Meeting Early
Creating Peace of Mind - Developing and
Action focusPortable Micro-FCs
Portable generators, Back-up power, UPS
Specialist vehicles
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Operational Resources Breakdown 2008-2013
70.30090.100
106.800
73.800 80.900
28.100
-
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
2008 2009 2010 2011 2012 2013
Timeframe
EC
Con
trib
utio
n(in
M€)
IDA 4
IDA 3
IDA 2
IDA 1
EC Contribution
Subito! Iniziativa tecnologica congiunta JTI - Budget
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Subito!: Finanziamenti nazionali
1. Industria 2015: per efficienza energetica 200 mln per 11 area di cui area a4 ) riferisce a - celle a combustibile di 3 e 30 kW;- accumulo d’idrogeno; - termine dal 30 aprile a 30 giugno 2008;- max. €15 mln per l’intero progetto, max €5 mln/partner
2. Finanziaria 2008:€ 10 mln per la piattaforma nazionale per le tecnologie d’idrogeno e le tecnologie collegate (incl. la miscela).
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Subito! Azioni H2IT
- Facilitare informazioni diretti sull’avanzamento JTI;
- Creazione di un attività di verifica delle possibilità per il WorldExpo 2015 a Milano;
- Facilitare alleanze con iniziative internazionali : Hydrogen Bus Alliance;
Contact:
Marieke Reijaltwww.h2it.org
[email protected] direct +39 340 7914751