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Fonti rinnovabili e nucleare:Fonti rinnovabili e nucleare:nuove tecnologie per lo sviluppo sostenibile

del sistema elettrico italianodel sistema elettrico italiano

Ing Paolo Ricci

1Milano 9 ottobre 2009 - Palazzo Mezzanotte - Borsa Italiana

Ing. Paolo RicciConsigliere Delegato di TerniEnergia

Le fonti rinnovabili: attualità e prospettive di evoluzione tecnologica

Sommario

1. L’utilizzo delle fonti rinnovabili: una esigenza

2. Impianti da fonti rinnovabili in Italia:• Situazione attuale• Distinzione geografica per fonte• Obiettivi della direttiva comunitaria

3. Evoluzione tecnologica delle fonti rinnovabili:• Prospettive a medio e lungo termine

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L’utilizzo delle fonti rinnovabili: una esigenzaL utilizzo delle fonti rinnovabili: una esigenza

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Anno 2008

Sistema elettrico italiano

CONSIDERAZIONI

Totale assenza di produzione di energia da fonte lnucleare

Bassa percentuale di utilizzo delle fonti i bili h l t tt lrinnovabili, che, al momento attuale sono

limitate all’idroelettrico ed al geotermicoF ti i ilib i ll’ d i b tibiliFortissimo squilibrio nell’uso dei combustibili fossili (utilizzo del carbone trascurabile, rispetto a gas e petrolio)

F t di d d ll’i t i di iForte dipendenza dall’importazione di energia dall’estero

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•Il più alto costo dell’energia in Europa

CONSEGUENZEIl più alto costo dell energia in Europa

•Dipendenza strategica ed economica dai paesi esteri per quanto attiene l’importazione dei combustibili fossili

•criticità per il gas•criticità per il gas•costo del petrolio•scarso uso del carbone (il meno costoso e più facilmente reperibile sui me cati inte na ionali)mercati internazionali)

•Notevole impatto ambientale, in relazione alle emissioni di CO2 provocate dalla combustione dei combustibili fossili

L’attuale configurazione è oggi caratterizzata da:

CONCLUSIONIg gg

• elevato costo dell’energia: 23,77 €/KWh, il più alto in Europa (costo medio 16,36 €/KWh)

• elevato inquinamento ambientale

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elevato inquinamento ambientale• fortissima dipendenza strategica dall’estero


UTILIZZO DI NUOVE FONTI ENERGETICHE

Se dobbiamo seguitare a soddisfare l’attuale fabbisogno energetico ma soprattutto il suo incremento inevitabile nel tempo, senza incrementare, ma anzi diminuendo l’attuale utilizzazione di combustibile fossile.

Un ricorso “importante” ed un uso massiccio di:

Fonti rinnovabili

Diviene una esigenza irrinunciabile

In questa direzione oltre a considerazioni di carattere strategico (sicurezza degliIn questa direzione, oltre a considerazioni di carattere strategico (sicurezza degli approvvigionamenti) ed economico (alto e crescente costo del petrolio e del gas) spinge fortemente la comunità mondiale (protocollo di Kyoto) ed europea (direttiva “20-20-20”) particolarmente sensibile al mantenimento del controllo dell’inquinamento atmosferico

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particolarmente sensibile al mantenimento del controllo dell inquinamento atmosferico


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I benefici delle rinnovabili

Attraverso il ricorso alle rinnovabili, si sostituiscono i costiti d i b tibili i ti ti di it licorrenti dei combustibili con investimenti di capitali,

conseguendo molteplici vantaggi:

• Maggiore sicurezza di approvvigionamento

• Diminuzione delle incertezze sui costi futuri dell’energia

• Riduzione dell’impatto ambientale• Riduzione dell impatto ambientale

• Maggiori opportunità di sviluppo locale e di coinvolgimento di gg pp pp grisorse locali

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A livello globale, il mercato delle tecnologie per la produzione di energia da fonti rinnovabili (FER) rappresenta un comparto in forte ascesa con un volume di investimenti che ha superato i 160 miliardi di dollari nel 2008

180Investimenti in energie rinnovabili nel mondo (miliardi di $)

investimenti che ha superato i 160 miliardi di dollari nel 2008

42,1140

160

33,580

100

120

d. D

i $

Investimenti finanziari

83 1117,2

27,1

40

60

80

Mld

Investimenti finanziariInvestimenti diretti

54,683,1

0

20

40

10

2005 2006 2007Fonte: Lazard


Nel settore delle energie rinnovabili si stima che siano attualmente occupati oltre 2 milioni di addetti in tutto il mondo e che circa 400.000 nell’Unione Europea. Oltre la metà degli addetti in Europa si concentra nei settori eolico e fotovoltaico

450000Unione Europea: occupati nel settore delle energie rinnovabili (2007)

la metà degli addetti in Europa si concentra nei settori eolico e fotovoltaico.

350000

400000

200000

250000

300000

ddet

ti

100000

150000

200000Ad

0

50000

100000

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Eolico Fotovoltaico Sol. Termico Biomasse TOTALE


300Mercato mondiale delle tecnologie per le fonti rinnovabili. 2005-2020

200

250

$

100

150

200

Mld

. Di $

50

100M

02005 2020

Nei prossimi anni la crescita del comparto potrebbe portare a un fatturatocomplessivo di 280 miliardi di dollari al 2020, sostenuta dagli obiettivi di politicaenergetica fissati dell’Unione Europea e dell’Amministrazione Obama negli Stati

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g p gUniti.


Impianti da fonti rinnovabili in Italia:Impianti da fonti rinnovabili in Italia:Situazione attuale

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In Italia si è assistito negli ultimi anni a una forte crescita della capacità produttivadegli impianti da fonti rinnovabili, soprattutto per quanto concerne le tecnologieeolica e fotovoltaica

2004 2005 2006 2007 2008Incremento

medio annuo (%)

eolica e fotovoltaica.

(%)

Idrica17056 17356 17412 17458 17632 1%

Eolica1131 1639 1908 2714 3537 33%1131 1639 1908 2714 3537 33%

Fotovoltaica7 7 7 87 431 385%

Geotermica681 711 711 711 711 1%681 711 711 711 711 1%

Biomassa e RSU 1347 1195 1256 1337 1555 4%

Totale20222 20908 21294 22307 23857 4%20222 20908 21294 22307 23857 4%

Dal lato dello sviluppo dell’offerta, la competitività del sistema produttivo nazionale presenta alcuni fattori di criticità earretratezza. Nel settore delle tecnologie eoliche, l’industria nazionale è relegata alla produzione di componenti o nelsettore di nicchia delle turbine di piccola taglia Il settore fotovoltaico che secondo una ricerca IEFE Bocconi ha fatto

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settore di nicchia delle turbine di piccola taglia. Il settore fotovoltaico, che secondo una ricerca IEFE-Bocconi ha fattoregistrare un fatturato di 1.150 milioni di Euro nel 2008 con un incremento del 150% rispetto all’anno precedente, presentaun elevato livello di frammentazione (600 imprese).


Produzione lorda degli impianti da fonte rinnovabile in Italia nel 2007 e nel 2008

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( )Confronto tra la produzione lorda totale e la produzione lorda rinnovabile in Italia

dal 1997 al 2008 (GWh)

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( )Andamento della produzione lorda da fonte rinnovabile in Italia dal 1997 al 2008

(GWh)

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Incidenza % tra la produzione lorda rinnovabile rispetto alla lorda totale e al C.I.L. nell’ UE15 nel 2008

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Graduatoria della produzione lorda eolica e solare dell’ UE15 nel 2008

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Impianti da fonti rinnovabili in Italia:Impianti da fonti rinnovabili in Italia:Distinzione geografica per fonte

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Distribuzione regionale % della produzione idrica nel 2008

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Distribuzione regionale % della produzione eolica nel 2008

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Distribuzione regionale % della produzione solare nel 2008

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Distribuzione regionale % della produzione rinnovabile totale nel 2008

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Rapporto produzione FER/CIL per regione

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Impianti da fonti rinnovabili in Italia:Impianti da fonti rinnovabili in Italia:Obiettivi della direttiva comunitaria

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Previsione al 2010 del rapporto tra la Produzione Lorda Rinnovabile ed ilConsumo Interno Lordo di energia elettrica dell’UE 15

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Mercato di riferimento

P d i l d f t i bil 2008

Produzione Italiana energia rinnovabile

Incidenza produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile sul consumo interno lordo

(periodo 2001- 2006 e target EU al 2010)

25%22,0%

Produzione lorda per fonte rinnovabile 2008

Geotermica

Biomasse e rifiuti9,8%

16,8%

14,6% 13,9%15,8%

14,1% 14,6%

10%

15%

20%

%

13,5%

16,5%

Solare 0,32%

Geotermica9,1%

0%

5%

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Fonte: GSE

2010------

Eolica9,66%

Idrica71%

Nel 2008 la produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile è stata pari al16,5% del consumo interno lordo*

Fonte: GSE

È ragionevole pensare che l’obiettivo europeo fissato per l’Italia al 2010 parial 22% possa essere raggiunto attraverso un incremento dell’energiaprodotta da fonte solare, eolica e biomasse essendo state interamente

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prodotta da fonte solare, eolica e biomasse essendo state interamentesfruttate le risorse idriche e geotermiche disponibili sul territorio nazionale

* Fonte GSE


Evoluzione tecnologica delle fonti rinnovabili:Evoluzione tecnologica delle fonti rinnovabili:Prospettive a medio e lungo termine

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Potenziale delle diverse fonti alternativePotenziale delle diverse fonti alternative

Eolico

• Tecnologia matura, competitiva, crescita a due cifre

• Obiettivo di lungo termine: 12-15 % produzione globale di energia

• Ricerca di tipo industriale, miglioramento delle tecnologie dei materiali (offshore), contenimento costi (ridotti di circa 4 volte in 20 anni)

N l i i 2004 2008 l ità d li i i ti i It li è iù h• Nel quinquennio 2004-2008 la numerosità degli impianti in Italia è più che raddoppiata passando dai 120 del 2004 ai 242 attuali

• Per livelli di penetrazione significativi, la variabilità della sorgente deve p g gessere compensata da reti intelligenti e/o sistemi di energy storage

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Tecnologia solare

• Nelle tecnologie solari risiede il maggior potenziale della produzione energetica mondiale

• Le proiezioni ETP indicano un potenziale di produzione pari all’11% della domanda elettrica globale ripartito equamente tra fotovoltaico e solaredomanda elettrica globale ripartito equamente tra fotovoltaico e solare termico a concentrazione (CSP)

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Solare termico a concentrazione (CSP)

• Competitivo per applicazioni in aree della sunbelt region

• Fase di decollo industriale con grandi impianti dimostrativi in esercizio ed altri in fase di realizzazione

• Impianti CSP utilizzano specchi per la concentrazione delle radiazioni solari per produrre calore ad alte temperature per elettrogenerazione o p p p p galtre applicazioni (dissalazione dell’acqua)

•L’impianto dimostrativo industriale Archimede da 5 MWe, in corso di realizzazione nel sito ENEL di Priolo (Sicilia) entrerà in funzione nel 2010realizzazione nel sito ENEL di Priolo (Sicilia) entrerà in funzione nel 2010 e prevede un costo (first of a kind) di circa 8000 €/KW

• Varie tecnologie: solar tower, parabolic trough, solar dish

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Tecnologia energetica in rapida espansione

Fotovoltaico (PV)Tecnologia energetica in rapida espansione

Produzione industriale globale nel 2008 pari a 7 GW con un incremento dell’85% su 2007dell 85% su 2007

Mercato dominato da installazioni domestico-residenziali, connesse in rete, con un 10% di impianti off-grids in aree remoterete, con un 10% di impianti off grids in aree remote

• Silicio cristallino o wafer based crystallin silicon• Film sottile (thin film, alcune in fase di penetrazione commerciale, altre in

fase pre commerciale)• Fotovoltaico a concentrazione (fase dimostrativa)• Tecnologie innovative, quali il fotovoltaico organico

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Silicio cristallino

Oltre l’85% della capacità installata si basa sulla tecnologia del silicio cristallino.Costi attuali tra 4000 e 7000 €/kW, mediamente 5000 €/kWAnalisti indicano declino rapido dei costi entro 2015 a 2000-4000 €/kW

Stime più ottimistiche indicano riduzione fino a 1000 €/kW

Tendenza: sviluppo di celle di nuova generazione ad alta efficienza e basso costopp g

Film sottile

Rappresentano il 13% del mercato con potenziale di crescita fino al 30% al 2012

Tecnologie: silicio amorfo/microcristallinoTecnologie: silicio amorfo/microcristallinosilicio-germaniotelluro di cadmio

A fronte di efficienze più basse (9-12%) il film sottile offre riduzioni di costo associate al

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( )minor uso di materiali pregiati


Sistemi a concentrazione

Si accresce l’efficienza e si riduce la superficie dei moduli usando sistemi ottici (lenti e specchi) per concentrare la radiazione solare e sistemi a inseguimento per migliorare l’esposizione alla radiazione. Maggiore efficienza ed esposizione compensano il maggior costo dei dispositivicosto dei dispositivi.

Tecnologie innovative

Comprendono le celle organiche e approcci avanzati con prestazioni, costi e prospettive ancora non quantificabili

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Conclusioni

La fase di rapida espansione commerciale del fotovoltaico nei paesioccidentali è trainata dalle sensibili riduzioni dei costi ma anche dasignificativi incentivi con cui i governi hanno dato impulso al mercatosignificativi incentivi con cui i governi hanno dato impulso al mercatonell’ambito dei programmi di riduzione delle emissioni

Gli i ti i h l i d li i ti ti titGli incentivi hanno reso la remunerazione degli investimenti garantitaper un congruo numero di anni e la tecnologia competitiva conopzioni più tradizionali

A questo fattore si è unito naturalmente l’alto costo del petrolio e delgas fino alla prima metà del 2008 e continua ad unirsi un certo effettog pdi familiarità che la tecnologia registra presso l’utenza per applicazionidi autoproduzione e generazione distribuita.

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backup

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Potenza efficiente lorda degli impianti da fonte rinnovabile in Italiaal 31 dicembre 2007 e 2008

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Distribuzione regionale % della produzione da rifiuti biodegradabili nel 2008

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Distribuzione regionale % della produzione da biogas nel 2008

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Distribuzione regionale % della produzione da biomasse e bioliquidi nel 2008

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