Trend di innovazione nelle energie rinnovabili · • La previsione di capacità totale nel 2030 è...
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1 Trend di innovazione nelle energie rinnovabili – In collaborazione con Intesa Sanpaolo Innovation Center – Giugno 2016
Transcript of Trend di innovazione nelle energie rinnovabili · • La previsione di capacità totale nel 2030 è...
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Trend di innovazione nelle energie rinnovabili
– In collaborazione con Intesa Sanpaolo Innovation Center –
Giugno 2016
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Contesto e titoli (1/2)
• Il mercato mondiale dell’energia, complessivamente, è destinato a crescere per capacità installata e per
potenza generata con un CAGR rispettivamente del 50% e del 38% circa dal 2015 al 2020
• La tipologia delle fonti è in costante evoluzione ma virerà decisamente verso le rinnovabili, con il solare
fotovoltaico e l'eolico che prevarranno sull'idroelettrico
• Si prevede per l'idroelettrico un aumento della capacità installata ad un CAGR del 2,3% dal 2015 al
2030 con investimenti in nuovi impianti nei mercati emergenti e in Europa, mentre gli USA si
concentrano su ristrutturazioni e ammodernamenti
• Il panorama competitivo è relativamente stabile, con grandi produttori globali come Alstom che
propongono tecnologie affidabili e collaudate, ad esenpio l'accumulo per pompaggio
• La previsione di crescita della capacità dell'eolico è pari a un CAGR del 7,4% per il 2015-2030, con
ulteriori aumenti di capacità nei mercati più grandi (Europa, Cina e USA) e una crescita significativa
da una base limitata in Medio Oriente, Africa e Russia
• Dopo qualche turbolenza sul versante dell'offerta, i produttori hanno stretto partnership per realizzare
soluzioni offshore e per cogliere interessanti opportunità nel vento di alta quota
• Si prevede che la capacità installata per il solare fotovoltaico cresca con un CAGR del 8,6% dal 2015 al
2020
• Il panorama competitivo è dominato da sei aziende, la cosiddetta “Super Lega dei Moduli di Silicio”,
ma le celle solari trasparenti e bi-facciali attraggono investimenti in R&D
• Dinamico è anche il segmento delle biomasse, con una crescita in termini di ricavi stimata al 14%
annuo (CAGR) per il pellet e al 49% annuo (CAGR) per il biocombustibile (biodiesel/bioetanolo)
Frost & Sullivan
3
Frost & Sullivan
Contesto e titoli (2/2)
• La raccolta energetica (Energy Harvesting) e la generazione distribuita sono altre aree di grande
potenziale per un aumento della produzione di energia pulita
• Nel primo, la maturazione della tecnologia, la standardizzazione e la progressiva integrazione
spingono la crescita a un tasso del 16% annuo per il periodo 2015-2030, con l'edilizia come
principale campo di applicazione
• Il settore richiama l'attenzione di attori pubblici e privati, soprattutto per la tecnologia termoelettrica, la
più promettente e matura
• Nel secondo, l'integrazione delle rinnovabili e lo sviluppo delle batterie consentono una maggiore
penetrazione
o Sono in crescita i pannelli solari sui tetti e le piccole turbine eoliche
o Le batterie agli ioni di litio produrranno un fatturato di 3,6 miliardi di dollari nel 2016, il 46% in più
rispetto al 2015
• La combinazione dei due trend agevola lo sviluppo di nuovi e innovativi modelli di business che
sfruttano la partecipazione attiva di nuovi “prosumer”
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Introduzione
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Si prevede che la capacità installata globale cresca del 49,7% dal 2015 al 2030 e la
generazione elettrica del 38,4% nello stesso periodo
Frost & Sullivan
Indicatore Valore
Capacità installata (GW) - 2015 e 2030 6.292 e 9.417
Aumento annuo della capacità netta (GW) - 2015-2020 e 2020-2030 225 e 200
Generazione globale di elettricità (TWh) - 2015 e 2030 24.240 e 33.560
CAGR della generazione totale di elettricità dal 2015 al 2030 2,2%
CAGR della generazione di elettricità rinnovabile non idroelettrica dal 2015 al 2030 8,2%
Previsioni annuali sull'energia: indicatori principali, dati globali, 2015–2030
• Si prevede che la produzione elettrica cresca più lentamente di quanto stimato, toccando i 33.560 TWh nel 2030 (rispetto
ai 34.458 TWh previsti), in conseguenza dell'adozione di misure per il risparmio energetico e una prospettiva di crescita
economica più debole in alcuni mercati emergenti (come la Cina).
• La previsione di capacità totale nel 2030 è invece salita a 9.417 GW (da 9.266 GW). Il motivo è in primo luogo nel
passaggio dalle fonti combustibili fossili (carbone in particolare) alle rinnovabili (in special modo eolico e fotovoltaico).
Poiché queste ultime hanno capacità energetica inferiore rispetto a fonti tradizionali come il carbone, sono necessarie
maggiori capacità per soddisfare la domanda. Con il rallentamento dell'espansione del carbone e la graduale transizione
verso il gas, si stima che nel 2030 la percentuale di energia derivante dal carbone sarà il 32,5% del totale (invece del
precedente 33,9%) mentre le rinnovabili (escluso l'idroelettrico) rappresenteranno il 16,1% (rispetto al precedente 14,6%).
Variazioni rispetto alle previsioni precedenti
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015
6
Carbone24,9%
Petrolio3,0%
Gas23,7%
Nucleare5,8%
Idroelettrico16,9%
Eolico11,9%
Fotovoltaico10,6%
Altre rinnovabili
3,1%
Il ruolo del gas entro il 2030 è destinato a crescere
Carbone30,7%
Petrolio6,7% Gas
25,6%
Nucleare6,4%
Idroelettrico18,7%
Eolico6,4%
Fotovoltaico3,4%
Altre rinnovabili
2,1%
Carbone28,2%
Petrolio5,0% Gas
25,1%
Nucleare6,0%
Idroelettrico18,0%
Eolico8,7%
Fotovoltaico6,5%
Altre rinnovabili2,5%
2015: 6.292 GW 2020: 7.416 GW 2030: 9.417 GW
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015
Previsioni annuali sull'energia: stima della capacità installata per fonte, dati globali, 2015, 2020, 2030
Fonte
GW
(2010)
GW
(2015)
GW
(2020)
GW
(2025)
GW
(2030)
CAGR (%)
(2015-2020)
CAGR (%)
(2020-2030)
Carbone 1.650 1.929 2.090 2.221 2.348 1,6 1,2
Petrolio 438 421 373 327 287 (2,4) (2,6)
Gas 1.354 1.612 1.865 2.073 2.236 3,0 1,8
Nucleare 394 405 448 491 544 2,0 2,0
Idroelettrico 1.025 1.174 1.331 1.463 1.589 2,5 1,8
Eolico 198 405 647 891 1.117 9,8 5,6
Fotovoltaico 38 216 481 742 1.000 17,4 7,6
Altre rinnovabili 85 129 182 234 296 7,0 5,0
Totale 5.182 6.292 7.416 8.443 9.417 3,3 2,4
Frost & Sullivan
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Carbone32,5%
Petrolio1,7%
Gas21,9%
Nucleare11,8%
Idroelettrico16,0%Eolico
7,9%
Fotovoltaico3,9%
Altre rinnovabili
4,3%
Carbone37,3%
Petrolio3,0%
Gas21,6%
Nucleare11,2%
Idroelettrico16,3%
Eolico5,2%
Fotovoltaico2,2%
Altre rinnovabili
3,1%
Carbone40,0%
Petrolio4,2%
Gas22,1%
Nucleare10,6%
Idroelettrico16,3%
Eolico3,4%
Fotovoltaico1,0%
Altre rinnovabili
2,5%
Fonte
TWh
(2010)
TWh
(2015)
TWh
(2020)
TWh
(2025)
TWh
(2030)
CAGR (%)
(2015–2020)
CAGR (%)
(2020–2030)
Carbone 8.691 9.693 10.213 10.568 10.898 1,1 0,7
Petrolio 1.010 1.007 831 690 573 (3,8) (3,7)
Gas 4.775 5.366 5.921 6.664 7.343 2,0 2,2
Nucleare 2.756 2.563 3.072 3.514 3.973 3,7 2,6
Idroelettrico 3.425 3.944 4.480 4.917 5.359 2,6 1,8
Eolico 342 818 1.438 2.056 2.660 11,9 6,3
Fotovoltaico 32 250 593 950 1.317 18,9 8,3
Altre rinnovabili 405 599 855 1.122 1.438 7,4 5,3
Totale 21.436 24.240 27.404 30.482 33.560 2,5 2,0
Previsioni annuali sull'energia: produzione elettrica stimata per fonte, dati globali, 2015, 2020, 2030
2030–33.560 TWh2020–27.404 TWh2015–24.240 TWh
Il carbone rimane in generale la fonte energetica dominante
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015 Frost & Sullivan
8
• La produzione elettrica aumenterà con un CAGR del 2,5% tra 2015 e il 2020 mentre nei successivi dieci anni il tasso di
crescita annuale scenderà al 2,0%, per effetto del rallentamento economico dei mercati emergenti vicini alla maturazione e
per l'impatto crescente delle misure di efficienza energetica.
• Nei prossimi cinque anni (2015–2020), i settori idroelettrico e nucleare cresceranno sensibilmente. L'energia idroelettrica è in
forte espansione in regioni come l'Africa e la Cina. La crescita del nucleare è promossa da Cina, Russia, da altre nazioni
asiatiche e dalla graduale ripresa della produzione giapponese. Il gas è destinato ad accelerare la sua espansione dopo il
2020, essendo il combustibile termico prescelto per i nuovi progetti e diventando più conveniente per costo e disponibilità.
• Notevole sarà il tasso di crescita della produzione di energia rinnovabile, in particolare del fotovoltaico, una tecnologia che in
molto paesi diventerà competitiva con le tradizionali fonti di generazione energetica per il forte abbassamento dei costi.Altre rinnovabili comprende il solare termico a concentrazione (CSP), la bioenergia, il geotermico e il marino
I prossimi 15 anni saranno caratterizzati dalla continua crescita dell'energia verde
(5,0%) 0,0% 5,0% 10,0% 15,0% 20,0%
Carbone
Petrolio
Gas
Nucleare
Idroelettrico
Eolico
Fotovoltaico
Altre rinnovabili
2015-20 2020-30
Previsioni annuali sull'energia: produzione elettrica stimata per fonte, dati globali, CAGR 2015–2030
Tasso di crescita annuale composto (CAGR %)
Fo
nte
Anno di riferimento = 2015 Frost & Sullivan
9
Le "nuove" rinnovabili supereranno l'idroelettrico, con il fotovoltaico che scavalcherà
l'eolico per contributo all'aumento della capacità rinnovabile entro il 2030
Anno di riferimento = 2015
30,7%37,0% 37,9% 38,3%
25,8%22,0% 19,1% 18,8%
35,9% 33,7% 35,5% 33,7%
7,7% 7,3% 7,6% 9,1%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
80,0%
90,0%
100,0%
2010-15 2015-20 2020-25 2025-30
Fotovoltaico Idroelettrico Eolico Altre rinnovabili
Incre
men
ti d
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à
nel s
ett
ore
dell
e r
inn
ova
bil
i
• Come già sottolineato, le previsioni per il fotovoltaico sono state sensibilmente riviste al rialzo rispetto alle stime precedenti.
La capacità del fotovoltaico ha avuto un ritmo di crescita sorprendente, passando da meno di 1 GW nel 2000 a 215 GW nel
2015.
• Si prevede che il fotovoltaico, a livello globale, prenda il posto dell'eolico come tecnologia privilegiata per i futuri incrementi
di capacità energetica rinnovabile, attestandosi al 37,7% del totale nel periodo 2015-2030.
• Il contributo dell'energia idroelettrica si riduce gradualmente per le difficoltà di costruire nuovi impianti. In particolare, gli
incrementi di capacità nel mondo occidentale sono minimi, derivanti per lo più dall'adeguamento di installazioni preesistenti.
Previsioni annuali sull'energia: contributo all'incremento netto della capacità delle rinnovabili,
dati globali, 2010–2030
Frost & Sullivan
10
Idroelettrico
11
Gli investimenti nell'idroelettrico
migrano verso i mercati emergenti
Opportunità per impianti ad accumulo
per pompaggio ma l'Europa rallenta
Gli investimenti nell'idroelettrico si spostano gradualmente verso i
mercati emergenti. I grandi capitali necessari per costruire gli
impianti idroelettrici si ripagano in un periodo molto lungo, che
scoraggia i produttori europei e americani. In queste regioni, gli
investimenti sono stati ridimensionati per la scarsa crescita della
domanda e per la necessità di ridurre il debito. Per gli investitori
nordamericani, inoltre, altre opzioni come il gas naturale risultano
più convenienti. Normative ambientali più stringenti hanno inoltre
reso difficile la costruzione di grandi impianti idroelettrici in
occidente. La nuova capacità idroelettrica commissionata nel
2013 è pari a 40 GW. La porzione maggiore (72%) è stata
aggiunta in Cina, leader globale nello sviluppo idroelettrico, dove
le utility pubbliche incrementano la capacità seguendo i piani
quinquennali del governo. Altri paesi con significativi incrementi
nel 2013 sono (in ordine discendente) la Turchia, il Brasile, il
Vietnam, l'India e la Russia. La Cina ha terminato il suo secondo
maggiore impianto (dopo quello delle Tre Gole) a Xiluodu nel
2014, con una capacità finale di 13,9 GW.
Nel 2013 sono stati aggiunti circa 2 GW di capacità con
impianti ad accumulo per pompaggio, rispetto ai 3 GW stimati
l'anno precedente. Gli impianti ad accumulo per pompaggio
producono energia nelle ore di punta, rendono disponibili
abbondanti riserve energetiche e sono particolarmente utili
per stabilizzare la rete. Si integrano con le rinnovabili variabili
come il solare e l'eolico. Nonostante i costi elevati, gli impianti
ad accumulo per pompaggio servono a limitare la frequenza
delle accensioni e spegnimenti negli impianti termoelettrici
tradizionali (a carbone e a gas). L'adozione di questi impianti
è in aumento nelle regioni con consistenti fonti energetiche
intermittenti, come in parte dell'Europa. La crescita tuttavia è
rallentata di recente a causa della debolezza finanziaria delle
utility e dello scarso supporto governativo. Nel 2013 un
impianto importante è stato commissionato in Spagna ma
ulteriori sviluppi sono al momento improbabili. Gli operatori
europei lamentano gli alti costi di accesso alla rete.
1 2
Trend di mercato Anno di riferimento = 2012
Gli investimenti nell'idroelettrico si trasferiscono verso i mercati emergenti e in special
modo in Cina, dove sono inclusi nel piano quinquennale
Frost & Sullivan
12
L'interesse per il piccolo e
mini-idroelettrico
La ristrutturazione e il potenziamento
degli impianti idroelettrici
Il piccolo e il mini-idroelettrico ha un buon potenziale di sviluppo
sia nei mercati maturi che in quelli emergenti. Secondo il
rapporto ONU sullo Sviluppo Mondiale del Piccolo Idroelettrico
del 2013, la capacità globale installata (considerando impianti
fino a 10 MW) era di 75 GW nel 2012, ma il potenziale è pari a
ben 173 GW, di cui due terzi in Asia. In Europa tali impianti
contribuiscono alla quota delle rinnovabili ai fini del
raggiungimento degli obiettivi UE del 2020 e incontrano meno
opposizione dei nuovi, più grandi progetti spesso avversati dai
gruppi ambientalisti. Nelle economie emergenti, il piccolo e
micro-idroelettrico è uno strumento efficace nelle mani dei
governi per portare elettricità a popolazioni povere e remote
senza accesso alla rete. Brasile e Cina, ad esempio, offrono
interessanti prospettive. La Cina ha la base installata di piccolo
idroelettrico più grande del mondo, quasi la metà della quota
globale, e insiste tuttora sul piccolo idroelettrico per completare
l'elettrificazione delle zone rurali.
La possibilità di ristrutturare, riconvertire, potenziare e
aggiornare gli impianti esistenti sta assumendo un'interesse
crescente. Numerosi impianti idroelettrici in Europa e Nord
America sono prossimi al termine del ciclo di vita e vanno
incontro alla chiusura se non vengono rimodernati. Altri
impianti sono stati aggiornati per migliorare l'efficienza, ridurre
i costi di esercizio e manutenzione, aumentare la capacità o
limitare l'impatto ambientale. È un’area di grandi opportunità,
sia per i soggetti attualmente sul mercato come i produttori di
macchinari, sia per gli addetti ai servizi in altri settori della
generazione energetica. I principali produttori hanno infatti
registrato un sensibile incremento delle richieste di
ristrutturazione nel corso del 2013. A causa delle difficoltà di
sviluppare progetti ex novo nei mercati maturi, la
ristrutturazione dell'esistente diventa lo strumento privilegiato
per aumentare il rendimento dell'idroelettrico e aggiungere
capacità in determinate regioni.
3 4
Trend di mercato
L’Europa e il Nord America ristrutturano e potenziano le infrastrutture esistenti vicine
alla fine del ciclo vitale
Anno di riferimento = 2012 Frost & Sullivan
13
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
2015 2020 2025 2030
Unione Europea 152,3 158,6 163,4 166,7
Russia 50,6 54,3 58,3 62,8
Medio Oriente 15,6 18,5 21,6 24,1
Africa 31,5 41,3 54,2 69,7
Nord America 191,5 196,6 202,0 206,3
America Latina 164,3 184,2 208,4 228,6
Cina 290,3 365,0 390,8 410,2
India 47,5 57,9 77,2 98,7
Asia - Altro 60,2 78,3 103,6 131,8
OECD APAC 70,6 72,0 73,8 76,1
Gig
aw
att
Idroelettrico: Capacità installata globale, 2015, 2020, 2025 e 2030
Analisi di mercato & previsione Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015
La capacità globale installata dovrebbe crescere con un CAGR del 2,3% dal 2015 al 2030
0,6%
1,6%
3,2%
5,8%
0,5%
2,4%
2,5%
5,4%
5,8%
0,5%
CAGR
Frost & Sullivan
14
• Numerosi produttori di macchinari come Alstom, Andritz, Voith e Toshiba sono attivi su questo mercato, insieme a gruppi regionali come Dongfang (leader in Cina) e ad altre realtà locali. La concorrenza è serrata su molti mercati, acuita dalla riduzione degli ordini nel 2013.
• La competizione avvantaggia la clientela: diversi fornitori sono disposti a sviluppare interamente i progetti fino alla consegna. Il potere dei committenti è aumentato nel 2013 con la diminuzione globale degli ordini e l’incremento delle ristrutturazioni a scapito dei nuovi progetti in molti mercati.
• L'ingresso di nuovi concorrenti nel settore della produzione dei macchinari è improbabile, mentre è possibile l'emergere di nuovi soggetti nei settori dei servizi e della manutenzione.
• L'idroelettrico può essere sostituito da altre fonti di base come il carbone o il nucleare, sebbene in molte situazioni non sia desiderabile né realistico. Il piccolo idroelettrico può essere sostituito da altre rinnovabili.
Idroelettrico: dinamiche competitive e principali attori, dati globali, 2014
Attori principali e previsioni
Livello di concorrenza – Alto1
Potere dei clienti – Alto2
Potere dei produttori – Moderato3
Minaccia di nuovi concorrenti – Bassa4
Rischio di sostituzione – Moderato5
Dal punto di vista dell'offerta, lo scenario dell'idroelettrico è relativamente stabile,
presidiato da grandi produttori globali come Alstom e Andritz
Siti delle società , Frost & Sullivan
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Weir and Intake Structure
Buried Penstock
Steep Section of Creek
No change of flows downstream of powerhouse
POWERHOUSE
Substation
Weir and Intake Structure
Buried Penstock
Steep Section of Creek
No change of flows downstream of powerhouse
POWERHOUSE
Substation
Fonte: E.ON
Accumulo per pompaggio
A deviazione o ad acqua fluente
Impianto a bacino
Fonte: Oncor
• Questo tipo di impianto idroelettrico è
costituito da una diga.
• L'elettricità si genera quando l'acqua
viene fatta uscire dal bacino.
• Funziona principalmente nelle ore di
punta.
• L'elettricità è generata sfruttando il
flusso naturale del fiume.
• Prevede un basso dislivello e grandi
portate.
• Adatto a generare elettricità del carico
di base.
• Nelle ore di punta, funziona come il
tipo a bacino; negli orari a bassa
richiesta, l'acqua viene pompata dal
bacino inferiore a quello superiore.
• L'accumulo per pompaggio è
complementare all'eolico o al solare.
Fonte: Hydromax Energy
Idroelettrico: principali tecnologie, dati globali, 2014
Tecnologia
Turbina Pelton
• A impulso o a getto libero
• Per dislivelli dai 40 ai 2000 metri e
piccole portate
• Capacità massima: 200 MW
Turbina Kaplan
• A reazione
• Per siti con basso dislivello, 1-30 metri,
e alta portata
• Massima capacità: 400 MW
Turbina Francis
• A reazione, a flusso radiale
• Siti con alto dislivello (30-700 metri) e
portata medie
• Massima capacità: 800 MW
La sviluppo degli impianti ad accumulo per pompaggio è rallentato in Europa dalla
conversione delle utility al piccolo e mini idroelettrico
Frost & Sullivan
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Eolico
17
Declino del mercato globale nel 2013Il mercato si sposta verso le nazioni
emergenti dell'eolico
Il mercato globale dell'eolico ha subito un forte declino nel
2013. Quell'anno sono stati installati oltre 35 GW di nuova
capacità in energia eolica, quantità largamente inferiore ai 45
GW aggiunti nel 2012. La crisi è essenzialmente dovuta al
crollo del mercato statunitense, con l'installazione di un solo
gigawatt rispetto al record di 13 GW dell'anno precedente.
L'andamento del mercato USA è stato fortemente influenzato
dal Production Tax Credit (PTC), provvedimento federale con
scadenza 2012 che ha indotto i produttori a completare i
progetti entro tale termine. Aggiungendo 16 GW, la Cina ha
compensato i cali registrati altrove; in alcuni paesi europei i
finanziamenti sono diventati più problematici per la riduzione
degli incentivi, l'incertezza politica e la bassa crescita della
domanda energetica. La persistente incertezza legata al PTC
americano e alla politica federale sull'energia rinnovabile
consolida il ciclo di "esplosione e implosione" dell'industria
eolica locale.
Oltre al mercato americano, sebbene in misura minore, anche
alcuni tradizionali mercati europei sono andati in sofferenza.
La Francia e l’Italia hanno registrato una flessione mentre la
Spagna - terzo mercato europeo per capacità complessiva - è
rimasta virtualmente immobile nel 2013 per cambiamenti
legislativi. Il Regno Unito, la Polonia, la Svezia e la Romania
si sono dimostrati mercati più forti. Croazia e Finlandia hanno
mostrato alti tassi di crescita partendo da una base più
ristretta. L'America Latina è emersa prepotentemente: il
Brasile è il settimo paese al mondo per nuova capacità
installata nel 2013. Forte crescita anche in Canada con un
aumento di 1,6 GW nel 2013, più 70% rispetto al 2012. I
produttori stanno spostano la manifattura di turbine eoliche in
nuove regioni, adattando l’offerta alle richieste del mercato. Il
Brasile, ad esempio, sta diventando un importante centro per
la tecnologia delle turbine eoliche. La produzione locale è in
aumento, favorita dai regolamenti sull'utilizzo di materiali
locali e dagli alti costi di spedizione di turbine dall’estero.
1 2
Trend di mercato Anno di riferimento = 2012
La scadenza del Production Tax Credit negli USA ha congelato il mercato dell'eolico,
poiché ha costretto i produttori a completare i progetti in anticipo
Frost & Sullivan
18
Cresce l'eolico offshore ma non
mancano i problemiNuove applicazioni per nuovi utenti
Il mercato dell'eolico offshore è cresciuto rapidamente negli
ultimi anni. La capacità globale è salita dai 4,1 GW del 2011 a
5,4 GW nel 2012 e a 7,1 GW nel 2013, con impianti in 14
paesi. Oltre il 90% della capacità totale installata è in Europa,
nel Mare del Nord, nel Baltico e nell'Atlantico, pari a 6,6 GW
alla fine del 2013. Nel 2013 è stata installata in Europa una
quota record di 1,6 GW, con un aumento di un terzo rispetto al
2012. Quasi il 50% della nuova capacità appartiene al Regno
Unito. Tuttavia, la riduzione del sostegno politico per il costoso
eolico offshore in mercati come il Regno Unito e la Germania
ha provocato un rallentamento del mercato nel 2014. Nel 2014
è diminuito anche il numero dei progetti in costruzione. La Cina
ha un buon potenziale ma la mancanza di tariffe di riacquisto
(FIT) ha ostacolato lo sviluppo. La tendenza generale è verso
progetti più grandi in acque più profonde, con un aumento dei
costi. A causa del rallentamento del mercato europeo, si teme
che i costi per l'eolico offshore rimangano elevati per la
mancanza di economie di scala. La contrazione del mercato
può anche spingere i produttori di turbine a cercare joint
venture o a condividere tecnologie per abbattere i costi di
sviluppo.
Oltre all’affermazione delle turbine di grandi dimensioni,
cresce la diffusione di turbine di scala ridotta (fino ai 100 kW).
Diventano possibili nuove applicazioni per l'eolico: per
l'elettrificazione, la difesa, le telecomunicazioni, il pompaggio
dell'acqua, il caricamento di batterie e altro. Oltre 800.000
piccole turbine eoliche risultano in funzione alla fine del 2012,
il 10% in più dell'anno precedente, concentrate
prevalentemente in Cina e negli USA. Cresce anche il
mercato globale delle turbine di seconda mano, in paesi
come Bulgaria, Romania, Vietnam e zone del Sud America.
La proprietà delle fattorie eoliche è più variegata, per
l'ingresso di grandi investitori come Honda, Ikea e Google e
per il crescente interesse verso i progetti eolici a carattere
comunitario, legati in parte a innovazioni finanziarie quali il
crowdfunding. Nel lungo termine, i produttori di turbine
potranno così dipendere in misura minore dai clienti
tradizionali, ovvero dalle utility e dai produttori di energia
indipendenti.
3 4
Trend di mercato Anno di riferimento = 2012
L'espansione in Europa è sostenuta dall'eolico offshore, con nuovi aumenti di capacità
specialmente nel Regno Unito
Frost & Sullivan
19
0
200
400
600
800
1000
1200
2015 2020 2025 2030
Unione Europea 139,9 187,8 232,7 267,1
Russia 0,3 1,4 3,1 5,8
Medio Oriente 0,3 1,4 5,6 13,4
Africa 2,4 10,7 23,1 40,4
Nord America 86,8 136,2 181,8 214,3
America Latina 9,8 22,3 33,6 44,1
Cina 125,3 210,8 293,2 364,8
India 24,8 42,3 60,4 81,2
Asia - Altro 1,8 4,8 10,9 20,8
OECD APAC 9,3 17,7 29,2 41,1
Gig
aw
att
Eolico: capacità installata, dati globali, 2015, 2020, 2025 e 2030
Analisi di mercato & previsioneLe cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015
La capacità globale installata dovrebbe crescere con un CAGR del 7,4% dal 2015 al 2030
4,7%
23,6%
31,2%
22,3%
6,7%
11,3%
7,9%
8,8%
19,1%
11,2%
CAGR
Frost & Sullivan
20
• Il settore della produzione di turbine eoliche è diventato estremamente
competitivo, in seguito alla crescita dei produttori cinesi e alla
diminuzione della domanda globale nel 2013. Due produttori tedeschi
(Bard e Fuhrländer) sono stati dichiarati insolventi nel 2013 e il leader
globale, Vestas, ha tagliato la forza lavoro del 30%.
• Per migliorare i margini di profitto, i produttori di turbine eoliche ricorrono
con più frequenza all'outsourcing e a metodi di produzione più flessibili,
che si avvalgono del contributo di diversi fornitori. Aumenta
l'integrazione verticale.
• Per limitare gli alti costi di sviluppo delle turbine eoliche offshore, i
produttori hanno stretto joint venture (Vestas con Mitsubishi, Gamesa
con Areva).
• La concorrenza rimane agguerrita e potrebbe portare in futuro a un
ulteriore consolidamento. La forza dei produttori rimane bassa,
specialmente nella negoziazione dei prezzi.
• .
Livello di competizione – Alto1
Forza dei committenti – Alta2
Forza dei produttori – Bassa3
Rischio di nuova concorrenza –
Basso/Moderato4
Rischio di sostituzione – Moderato5
Eolico: dinamiche competitive e principali attori, dati globali, 2014
Attori principali e previsioni
Sul versante della produzione, il settore eolico è piuttosto turbolento, con alcuni casi di
insolvenza e il lancio di joint venture per il ramo offshore
Siti delle società, Frost & Sullivan
21
• Con l’aumentare della dimensione delle pale e dell'altezza della torre, le turbine catturano più vento, soprattutto a basse velocità. Vestas ha realizzato una turbina offshore da 8 MW mentre i produttori cinesi lavorano allo sviluppo di turbine da 10 MW. La più grande turbina onshore è ancora la Enercon da 7,6 MW.
Grandi turbine
• Le turbine eoliche galleggianti sono concepite per le alte profondità. Nel 2013, il Giappone ha testato due unità galleggianti Hitachi da 2 MW l'una e provvederà alla sperimentazione di unità da 7 MW di Mitsubishi Heavy Industries. La tecnologia è adottata anche da Siemens, Blue H Technologies, Sway, Statkraft e StatoilHydro.
Turbine galleggianti
• Le turbine orientate nella direzione del vento potrebbero prima o poi sostituire le convenzionali turbine controvento utilizzate onshore. Questa tipologia non necessita di un meccanismo che ne controlla l'orientamento. Le pale si piegano riducendo la superficie d'impatto e la resistenza al vento. Mingyang le ha sperimentate nel 2014.
Turbine sottovento
• Le turbine ad asse verticale non sono al momento molto diffuse (la maggior parte è ad asse orizzontale) ma potrebbero limitare i costi di installazione, esercizio e manutenzione. Si montano su una piattaforma invece che sull’estremità della navicella.
Turbine ad asse verticale
Eolico - Analisi della tecnologia e tendenze
Eolico: tecnologie principali, dati globali, 2014
Tecnologia
Oltre alle enormi turbine per i grandi impianti, si diffondono turbine di dimensioni ridotte
che consentono l'impiego dell'eolico in nuove applicazioni
Frost & Sullivan
22
La possibilità di sfruttare venti di alta quota, più costanti e potenti, catalizza l'attenzione
di ricercatori e investitori
• I venti di alta quota si trovano ad altezze tra i 500 e i 12000 metri dalla superficie terrestre
• Una recente analisi ha dimostrato che i venti in quota hanno persistenza e velocità adatte alla
generazione di energia
• Tali caratteristiche richiamano l'attenzione di ricercatori e investitori
• Più alta è la velocità del vento, maggiore la generazione di energia
• Sebbene l'idea di catturare l'energia del vento con gli aquiloni risalga almeno al diciannovesimo
secolo, l'approccio moderno è piuttosto diverso
Maturità tecnologica
Le attuali tecnologie utilizzate per generare energia dai venti di alta quota prevedono generatori a terra o generatori aerei.
Queste tecnologie sono ancora in fase embrionale e sono stati realizzati solamente prototipi.
Molte società di generazione a terra adottano tecnologie YoYo, ma altre impiegano anche tecnologia powertrain.
I generatori di energia eolica aerei sono montati su profili alari o palloni più leggeri dell'aria e sollevati a una quota di circa
500 metri. Qui catturano l’energia eolica che poi trasmettono alla stazione di terra.
Venti di alta quota: panoramica di mercato, dati globali, 2015
Tecnologia Frost & Sullivan
23
• Con questo metodo, i palloni aerostatici alimentano sistemi di generazione
energetica a terra.
• I palloni ruotano in aria per l'effetto Magnus, tirando i cavi collegati.
• La rotazione dei verricelli a cui i cavi sono avvolti produce una coppia che
alimenta i generatori. È un altro esempio del metodo "yoyo".
• Si può anche utilizzare in sistemi aerei, con i generatori connessi alle
estremità degli aerostati.
• La portoghese Omnidea è pioniera in questa tecnologia.
• Questo sistema cattura l'energia eolica per mezzo di profili alari collegati ai
generatori di terra.
• Le ali fungono da turbine convertendo l'energia cinetica del vento in forza di
trazione dei cavi che le trattengono.
• Questa forza genera una coppia che alimenta un generatore.
• Il generatore è di solito collegato alle estremità dei verricelli usati per
controllare le ali.
• Il generatore e i sistemi di controllo si trovano a terra.
• Questa tecnologia è sfruttata dalla tedesca Enerkite, dalla svizzera TwingTec
e l'olandese Ampyx Power.
Maturità tecnologica: Generazione a terra
Sistemi a effetto
Magnus
Tecnologie
YoYo
Immagine di: Omnidea, Portogallo
Immagine di: KiteGen, Italia
Tecnologia
Le tecnologie YoYo sono tra le soluzioni con generazione a terra
Proposta
Ricerca finanziata
Sperimentale
Progetti pilota
Dimostrazione
Funzionante
Innovativa
Matura
Proposta
Ricerca finanziata
Progetti pilota
Dimostrazione
Funzionante
Innovativa
Matura
Attori sul mercato, Frost & Sullivan
24
• È un esempio di tecnologia a generazione in quota, con i generatori montati
su un aliante.
• I generatori sono stepper o servomotori controllati e possono fungere sia da
generatori che da motori utilizzando le turbine come propulsori.
• I generatori e le turbine sono un carico supplementare e richiedono energia
per essere portati ad alta quota.
• Il sistema è collegato alla stazione di terra da cavi che possono essere
riavvolti.
• L'americana Makani Power si dedica allo sviluppo di questa tecnologia.
• I sistemi più leggeri dell'aria (LTA, Lighter-than-Air) sono utilizzati per far
salire i generatori a quote più alte rispetto alle soluzioni alari.
• Sistemi flottanti come aerostati o palloni a elio vengono usati per portare ad
alta quota i generatori, collegati a terra mediante cavi.
• Il flusso d'aria sulle turbine aziona i generatori che trasmettono l'energia a
terra tramite i cavi utilizzati per trattenere l'aerostato.
• Il sistema si serve di normali cavi per l'alta tensione.
• La tecnologia è utilizzata da società americane come Altaeros Energies e
LTA Windpower.
Maturità tecnologica: Generazione a terra
Generatori
montati su alianti
Sistemi più
leggeri dell'aria
Immagine di: Makani Power, USA
Immagine di: Altaeros Energies, USA
Tecnologia
Le soluzioni aeree comprendono i sistemi più leggeri dell'aria
Sperimentale
Proposta
Ricerca finanziata
Progetti pilota
Dimostrazione
Funzionante
Innovativa
Matura
Proposta
Ricerca finanziata
Progetti pilota
Dimostrazione
Funzionante
Innovativa
Matura
Attori sul mercato, Frost & Sullivan
25
Solare
26
* Per il Nord America
RegioneCapacità totale installata di
CSP (MW), 2014
Capacità annuale installata di
PV (MW), 2015
USA 1.756 10.839*
EMEA 2.626 9.691
Asia-Pacifico 16 28.124
America Latina 0 2.126
Il mercato del solare a concentrazione (CSP) è una frazione di quello del fotovoltaico
(PV), che cresce in un anno di una capacità superiore alla totale capacità del primo
Definizione/Segmentazione Le cifre sono arrotondate. Anni di riferimento = 2014 e 2015
Solare, capacità installata totale e annuale, dati globali, 2014 e 2015
39,9%
59,7%
0,4%21,3%
19,1%55,4%
4,2%USA
EMEA
Asia-Pacifico
America Latina
Frost & Sullivan
27
La crescita è sostenuta dalla crescente sensibilità ecologica degli utenti e dalla riduzione
dei costi produttivi dei moduli fotovoltaici
Trend di mercato
Sti
mo
liO
sta
co
li
Sti
mo
liO
sta
co
li
Le politiche sul
cambiamento
climatico e
sull'energia pulita.
La riduzione dei costi
dei moduli fotovoltaici
incentiva le
installazioni.
L'indipendenza
energetica e
l'ascesa della
generazione
distribuita
spingono il mercato
del solare.
La dipendenza dai sostegni
governativi limita lo
sviluppo.
Un minore ritorno
energetico per investimento
(EROI) rispetto ai sistemi
convenzionali riduce il
potenziale di sviluppo.Recessione economica e
instabilità globale
scoraggiano i grandi
investimenti.
La grande espansione
e l'eccesso di capacità
rallentano la diffusione
dei sistemi fotovoltaici.
Impatto a lungo termine
Impatto corrente
Tariffe di riacquisto,
sussidi e legislazioni
favorevoli stimolano la
domanda
Investimenti in
soluzioni per
l'accumulo
dell'energia
rinnovabile creano
opportunità.
Fotovoltaico: principali stimoli e ostacoli sul mercato, dati globali, 2016–2020
La lunghezza della freccia indica la forza dell'impatto Frost & Sullivan
28
Incentivi e norme
Tariffe di riacquisto, sussidi e legislazione sono un sostegno essenziale per la domanda,
con impatti variabili nelle diverse regioni
Fotovoltaico: quadro normativo, dati globali, 2015
Medio Oriente e Africa: L'Egitto
vuole aggiungere 700 MW di
fotovoltaico nel nuovo piano
quinquennale e 2800 MW di solare
a concentrazione entro il 2017. La
Libia ha l'obiettivo di passare dal
7% al 20% entro il 2020. L'Arabia
Saudita ha un traguardo di 16 GW
entro il 2032 e un obiettivo
intermedio di 6 GW di fotovoltaico
entro il 2020
APAC: Nel 2014 la Cina ha fissato
una serie di obiettivi, tra cui 35 GW
di capacità fotovoltaica totale (15
GW in più dell'obiettivo precedente)
e 20 GW di solare distribuito. L'India
si propone di installare 100 GW
entro il 2022. Con il piano di sviluppo
per le Città Solari e il programma
solare nazionale stanzia fondi
governativi per 100 miliardi di dollari.
I piani prevedono 40 GW di
installazioni solari sulle abitazioni e
60 GW di impianti fotovoltaci su
vasta scala.
Europa: Il Portogallo ha una serie di obiettivi
suddivisi per tecnologia per incrementare la
capacità entro il 2020. Il target per le
installazioni fotovoltaiche è di 670 MW. Il
Regno Unito ha un obiettivo del 15% del
consumo energetico lordo finale in fonti
rinnovabili. La legge sulle energie rinnovabili
in Germania (ErneuerbareEnergien-Gesetz,
EEG) garantisce i prezzi di riacquisto per
l'energia solare.
Nord America: Le norme in vigore
sono il Climate Action Plan e il
Renewable Portfolio Standards.
Nell’RPS, la California ha fissato un
obiettivo per le rinnovabili del 33%. I
consumatori possono comprare dalle
utility anche il 100% di energia
rinnovabile. Il Massachusetts ha
alzato l'obiettivo a 1,6 GW entro il
2020 dopo aver raggiunto il
traguardo di 250 MW quattro anni
prima del previsto. Il Minnesota si
propone di ricavare dal solare il 10%
dell'energia dello stato entro il 2030.
America Latina: Il Brasile propone
bandi per la produzione di energia
rinnovabile. Il Cile ha raddoppiato il
suo obiettivo portando l'energia
rinnovabile al 20% entro il 2025. In
Messico il 30% di energia deve avere
origine non fossile entro il 2026.
Frost & Sullivan
29
Globalmente, si prevede che la capacità installata cresca ad un tasso annuale dell'8,6%,
con un balzo dai 50.780 MW del 2015 ai 76.600 MW del 2020
Analisi di mercato & previsione Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Capacità annuale installata 38.640 39.745 50.780 56.060 62.675 67.325 71.785 76.600
Tasso di crescita 24,7 2,9 27,8 10,4 11,8 7,4 6,6 6,7
Ta
ss
o d
i c
res
cit
a (
%)
Cap
ac
ità
an
nu
ale
in
sta
lla
ta (
MW
)
Anno
Fotovoltaico: previsione della capacità annuale installata, dati globali, 2013–2020
CAGR, 2015–2020 = 8,6%
Frost & Sullivan
30
Trina Solar, Canadian Solar, Jinko Solar, JA Solar, Hanwha Q Cells e First Solar sono i
sei membri della “Super Lega dei Moduli di Silicio”
Attori principali e previsioni
Fotovoltaico: struttura competitiva, dati globali, 2015
Numero di aziende sul mercato >100
Fattori competitiviCosti, prestazioni, assistenza, tecnologia, affidabilità e
relazioni con i clienti
Tipologia di utenti Commerciale, residenziale, industriale e pubblica
Principali produttori sul mercato
(percentuale dei ricavi totali)
Trina Solar 10,8%, Canadian Solar 9,6%, Jinko Solar 7,9%,
JA Solar 6,6%, Hanwha Q Cells 6,5%, First Solar 6,5%
Quota di mercato dei primi 6
concorrenti47,9% dei ricavi totali
Altri concorrenti sul mercatoYingli Green Energy Holding Company Limited, ReneSola,
Sharp Solar, Shunfeng International Clean Energy Limited.
Struttura distributivaVendita diretta, distributori e installatori, capi progetto, agenti,
partner, grandi rivenditori, contraenti EPC, leasing solare
Frost & Sullivan
31
Le soluzioni cristalline dominano ancora il mercato, poiché le successive innovazioni
non hanno migliorato i livelli di efficienza
Tecnologia
Tempo
Celle solari
sensibilizzate da
coloranti (DSSC)
Pe
ne
tra
zio
ne s
ul m
erc
ato
e c
om
me
rcia
lizza
zio
ne
Celle organiche
Celle ibride HIT
FV di seconda
generazione (a film
sottile)
FV di prima
generazione
(a cristallino)
Le celle solari di terza generazione mirano a
ottenere un'alta efficienza ma impiegano ancora il
film sottile e i metodi di deposizione di seconda
generazione. A fronte di un costo per superficie
appena più alto si ottiene una riduzione del costo
per watt picco.
Le tecnologie solari a film sottile utilizzano
soprattutto materiali non-semiconduttori come rame,
cadmio e tellurio per la celle fotovoltaiche. Le celle
solari di seconda generazione sono più economiche
di quelle di prima ma hanno minore efficienza. Il
costo per watt è minore e sono efficaci in condizione
di scarsa luce.
Le celle solari di prima generazione
dominano il mercato grazie all'alta
efficienza. La domanda per questa
tecnologia rimane sostenuta per i costi
decrescenti e l'affidabilità testata negli
anni.
Fotovoltaico di terza
generazione
Fotovoltaico: curva tecnologica, dati globali, 2015
Frost & Sullivan
32
Le celle solari trasparenti attraggono investimenti in R&D
Incrementare l'efficienza dei pannelli solari a parità di spessore delle celle
Incrementare la trasmissione visibile media dei pannelli solari
Integrare le celle solari trasparenti negli schermi di telefoni e dispositivi portatili e negli edifici
Le tendenze
di R&D
Stimoli Ostacoli
Nelle aree urbane c'è
urgente bisogno di generare
energia pulita; tuttavia, la
diminuzione dello spazio
disponibile per le grandi
installazioni di pannelli
solari induce alla ricerca di
metodi d'installazione
alternativi.
Il processo di produzione
teoricamente semplice ed
economico delle celle solari
trasparenti è un punto a
favore.
Ẋ La conoscenza delle celle
solari trasparenti non è
ancora matura per la
produzione su vasta scala
di celle solari stabili.
Ẋ Le celle solari degradano
nell'ambiente, specialmente
quelle in materiale organico.
Ẋ Una cella solare
completamente trasparente
non è ancora stabile poiché
soggetta alla
ricombinazione di carica.
Panorama competitivo
NORD
AMERICA
SUD
AMERICA
AFRICA
EUROPAASIA
AUSTRALIA
Il Nord America e l'Europa sono i mercati più attivi per
le celle solari completamente trasparenti. I produttori di
celle solari semi-trasparenti sono ampiamente diffusi in
Nord America, Europa e Asia (specialmente in Cina).
Basso
Alto
Medio
I brevetti depositati nel 2015 sono il 4% in meno
rispetto al 2012. Nel 2015 e 2012, gli Stati Uniti
dominano per numero di brevetti. Tuttavia, la Corea del
Sud cresce molto rapidamente in termini di brevetti
depositati con un aumento del 400%. Nel 2015, la
maggior parte dei brevetti appartiene a società
energetiche o di semi-conduttori.Tecnologia Frost & Sullivan
33
Stimoli
Panorama competitivo
• Migliore efficienza poiché l'energia è generata da
entrambe le facce
• Meno spazio occupato rispetto ai pannelli
tradizionali a parità di potenza
• Cresce la ricerca istituzionale e la partecipazione
degli investitori
• Aumenta la ricerca sulle celle solari trasparenti per
applicazioni a doppio strato e bifacciali
L'Europa e il Nord America sono importanti poli commerciali e di ricerca per il mercato del solare bifacciale, con una certa prevalenza
del contributo europeo. Coadiuvata dal costante coinvolgimento del mondo accademico, l'Europa ha la possibilità di emergere come
leader indiscusso per le celle solari bifacciali.
Asia, Africa e Medio Oriente sono ideali mercati di destinazione, poiché diverse nazioni stanno adottando rapidamente l'energia
sostenibile e ricercano tecnologie solari più raffinate ed efficienti.
La partecipazione industriale è in crescita nel mercato del solare bifacciale. Società come Bsolar, SolarWorld, MegaCell Srl, Silfab Solar
Inc., e Sunpreme sono i nomi più importanti dell'industria.
La trasparenza delle celle solari bifacciali
non offre solo il vantaggio della generazione
energetica su due facce. Nei moduli
fotovoltaici integrati (BIPV) ha anche
un'importante valenza estetica. I pannelli
solari bifacciali sono oggi utilizzati per edifici
commerciali e industriali di grandi
dimensioni.
Ostacoli• Non riesce ancora a incontrare la domanda del
settore energetico domestico, dove le celle solari
tradizionali sono largamente diffuse.
• Le celle richiedono l'impiego di silicio monocristallino,
che aumenta i costi.
• Per far crescere l'attenzione sulle celle solari
bifacciali, il costo per unità di potenza prodotta
dovrebbe competere con quello delle celle standard.
L'utilizzo delle celle solari bifacciali sta crescendo, specialmente nelle grandi
applicazioni o in edifici industriali e commerciali
Alcuni produttori hanno individuato nelle
regioni coperte di neve un'opportunità di
utilizzo per i pannelli bifacciali e hanno
cominciato a commercializzarli. Poiché il
manto nevoso intensifica l'effetto albedo, le
prestazioni dei pannelli possono migliorare
del 30%.
Le celle solari bifacciali possono essere
usate anche nei deserti, malgrado l'albedo
sia minore rispetto ai luoghi innevati.
Si intravedono buone occasioni di profitto
nei contesti domestici e nelle piccole e
medie applicazioni commerciali. Buone
opportunità in regioni come l'India e l'Africa.
Tecnologia
34
La italiana MegaCell è un esempio di produttore innovativo, all'avanguardia nello
sviluppo di nuove soluzioni policristalline.
Problema
PremessaTecnologia
Profilo
L'italiana MegaCell produce soluzioni fotovoltaiche bifacciali ad alta
efficienza, utilizzando celle solari bifacciali con monocristallino tipo N.
MegaCell Srl., una controllata di MegaGroup, ha messo a punto per
la prima volta delle nuove celle solari bifacciali con policristallino.
L'uso del silicio policristallino nelle celle solari bifacciali può portare a
un abbassamento dei costi dei pannelli rispetto a quelli basati su
monocristallino.
L'uso del silicio policristallino riduce gli scarti nel processo di
lavorazione.
Innovazione
Caratteristiche
Le celle solari bifacciali sono state prodotte finora solo con silicio
monocristallino.
I costi legati alla produzione di pannelli solari con monocristallino
sono elevati, incompatibili con applicazioni domestiche come
alimentare una casa.
L'efficienza delle celle al policristallino è paragonabile a quella del
monocristallino ma i costi di produzione sono minori.
La soluzione può rivoluzionare il settore delle celle fotovoltaiche
bifacciali, poiché consente di penetrare nel mercato residenziale e
del piccolo commercio.
MegaCell ha firmato un contratto di licenza nel 2014 con la
tedesca RCT Solutions per mettere a punto un processo di
produzione industriale per i pannelli solari bifacciali. Nel 2015, la
collaborazione ha dato origine a una linea di produzione pilota.
Tecnologia
Partner
Applicazione
Potenziale
La soluzione sviluppata da MegaCell ha un fattore di bifaccialità
dell'85%. Il fattore di bifaccialità è il rapporto tra le efficienze di
fronte e retro del pannello.
Il nuovo modulo genera una potenza totale equivalente a 320 watt,
un record nell'industria del fotovoltaico.
L'efficienza complessiva del pannello è del 22%, con il retro che
contribuisce per un 25% all'energia totale generata dal pannello.
L'efficienza registrata dal fronte è circa del 18%, quella del retro è
del 15,3%
TecnologiaProduttore di bifacciali selezionato
35
Biomasse
36
Il mercato dell'energia da biomasse si può dividere in base al processo di produzione
dell’energia e al tipo di alimentazione utilizzata
Biomasse
Biomasse umide
Fermentazione anaerobica
Biogas
Biomasse solide
Gassificazione
Syngas
Pirolisi
Biopetrolio
Carbone vegetale
Fermentazione
Bioetanolo
Alta pressione
Pellet
Sintesi FT
Jet Fuel
Idrolisi
Biodiesel
Definizione/Segmentazione
Tra le biomasse umide sono compresi i rifiuti organici e il letame
Le biomasse solide includono il legno, la paglia e altri residui agricoli
FT = Fischer Tropsch
Il carbone vegetale ha applicazioni limitate e specifiche
Bioetanolo e biodiesel vanno entrambi sotto il nome di "biofuel"
Biomasse: classificazione per processo/tecnologia e fonte energetica, 2015
Frost & Sullivan
37
La generazione da biomasse è incentivata da importanti fattori ma trova ostacoli nella
disponibilità logistica e nel reperimento di manodopera qualificata
Crescente domanda energetica
La domanda globale di energia è in costante crescita,
principalmente per lo sviluppo economico e la crescita
della popolazione. In tutto il mondo si avverte
l'esigenza di incrementare la quota delle rinnovabili nel
computo totale dell'energia.
Riduzione delle emissioni di gas
Le biomasse hanno il vantaggio di essere neutrali in termini
di emissioni. Fungono da deposito temporaneo di carbonio,
rilasciando alla combustione la CO2 sequestrata in
precedenza. L'energia da biomasse riduce anche
l'inquinamento atmosferico dovuto a un errato trattamento
dei rifiuti.
Soluzioni integrate per i rifiuti
Le biomasse offrono un doppio beneficio, poiché
sfruttano materiali come gli scarti agricoli che non
hanno un utilizzo specifico. Le tecnologie permettono di
integrare il trattamento dei rifiuti con la generazione di
energia.
Bassa efficienza
Gli impianti di bioenergia hanno un'efficienza più bassa
rispetto a quelli a combustibile fossile, ovvero costi di
produzione energetica più alti.
Disponibilità del combustibile
È difficile garantire una disponibilità di biomassa
continua e regolare. Molti materiali non sono disponibili
per tutto l'anno a costi ragionevoli e in quantità costanti.
Disponibilità logistica
Per ragioni di efficienza, gli impianti di bioenergia vanno
idealmente collocati vicino alle fonti di combustibile ma
non è sempre possibile. Inoltre, in molte regioni,
l'infrastruttura di rete non è in grado di gestire il surplus
di energia generato e di trasferirlo agli utenti.
Migliorare la sicurezza energetica
Le fonti di energia rinnovabile migliorano la sicurezza
energetica dei paesi riducendone la dipendenza dai
combustibili fossili. Riducono la vulnerabilità delle
economie di fronte alla fluttuazione dei prezzi dei
combustibili fossili.
Reperimento di manodopera qualificata
La bioenergia richiede particolare attenzione nella
preparazione e nel trattamento delle biomasse. Alcuni
processi nella produzione della bioenergia richiedono
speciali competenze per il mantenimento delle ideali
condizioni di funzionamento degli impianti.
Trend di mercato
Biomasse: Principali stimoli e ostacoli sul mercato, dati globali, 2016–2020
Frost & Sullivan
38
Si prevede che il mercato globale del pellet di legno cresca con un CAGR del 14% tra il
2015 e il 2020 fino a raggiungere un valore di mercato di 13,61 miliardi di dollari. I pellet
sono sempre più utilizzati per produrre energia o riscaldamento. Attualmente l'Europa
ha la quota predominante nel mercato del pellet, per il sostegno dei governi intenzionati
a ridurre le emissioni dei gas serra.
Analisi di mercato & previsione
Il mercato globale del biofuel, che comprende biodiesel e bioetanolo, è destinato a
crescere con un CAGR del 49% (2015-2020) fino a 24 miliardi di dollari. Si prevede che
l'etanolo cellulosico conquisti una fetta consistente nel mercato del biofuel sostituendo il
biodiesel, che attualmente prevale. Il Nord America guida il mercato del biofuel con una
larga percentuale della capacità totale installata.
La produzione globale di syngas ammonta a 116.600 MWth nel 2014 e dovrebbe
crescere con un CAGR del 10% tra il 2015 e il 2020. I derivati del syngas sono di
grande importanza commerciale, con impieghi in varie industrie come fertilizzanti o
prodotti chimici. Questi derivati sono tra i principali incentivi alla produzione di syngas in
Nord America e in alcune zone dell'Europa.
I segmenti di pellet, biofuel e syngas sono i più dinamici, con tassi di crescita annui tra il
14% e il 49% nel periodo 2015-2020
6,27,1
13,6
2014 2015 2020
2,2 3,3
24,0
2014 2015 2020
116,6 127,7
201,0
2014 2015 2020
Biomasse: previsioni per fonte energetica, dati globali, 2015–2020
14% CAGR
49% CAGR
10% CAGR
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2014 Frost & Sullivan
39
PelHeat, nel Regno Unito, è il maggiore produttore di pellet di legno
Zikha Biomass Energy, USA
Zilkha Biomass Energy produce pellet Zilkha Black® da vari materiali residuali come scarti
di segheria e legno di bassa qualità. Questi pellet hanno il vantaggio di non subire
danneggiamenti. Sono resistenti all'acqua e possono essere trattati come il carbone
tradizionale. Nel 2014, Zilkha Biomass Energy ha costruito uno stabilimento a Monticello,
Arkansas, per la manifattura dei pellet Zilkha Black.
Abellon CleanEnergy, India
Abellon produce una varietà di biocombustibili solidi a emissioni zero da residui organici.
Questi prodotti provvedono ai bisogni di energia o riscaldamento della clientela residenziale,
commerciale o industriale. Sostituiscono i combustibili fossili tradizionali senza bisogno di
cambiamenti significativi nelle tecnologie di generazione energetica esistenti, riducendo
sensibilmente le emissioni di CO2. I pellet sono disponibili sotto forma di vari prodotti:
Pellexo, Bianca, Industrial Pellets e Eco-shakti.
L'azienda produce diversi tipi di pellet utilizzando residui agricoli come stoppie di grano e
orzo, incrementando la produttività delle coltivazioni. PelHeat offre consulenza sulle varie
biomasse che possono essere trasformate in pellet, analizzando diversi fattori come il
contenuto di cenere nelle biomasse.
PelHeat, UK
Attori principali e previsione/TecnologiaAlcuni produttori di pellet e le loro tecnologie
PilotaR&D Mercato
Frost & Sullivan
40
Dong Energy, Danimarca
Inbicon è una tecnologia di trasformazione della biomassa ligno-cellulosica (non alimentare)
che produce bioetanolo di seconda generazione o altre forme di energia rinnovabile, oltre a
prodotti biochimici. Inbicon è di proprietà di DONG Energy e concessa su licenza in tutto il
mondo. L'azienda ha costruito impianti per la produzione industriale in collaborazione con i
suoi partner, come Odebrecht Agroindustrial in Brasile, Mitsui Engineering and Shipbuilding
Co., Ltd., in Giappone e Leifmark LLC, in Nord America.
Università di Scienze Applicate, Berna, Svizzera
I ricercatori dell'Università di Berna stano sviluppando una nuova tecnica di
biotrasformazione basata sulla coltivazione di microbi industriali in un singolo reattore. A
questo scopo, i ricercatori hanno introdotto una speciale membrana in un reattore a
membrana permeabile. Sulla speciale membrana, i ricercatori hanno applicato un biofilm
micotico, su cui hanno applicato un altro biofilm di lieviti e batteri. Il team prevede di creare
un prototipo industriale per la sperimentazione nel giro di 3-5 anni.
La tecnologia di Butalco consiste nell'ottimizzazione genetica dei lieviti al fine di ottenere
incrementi nella produzione di bioetanolo, biobutanolo e altri prodotti biochimici. L'azienda si
concentra su questa tecnologia e ha nella concessione delle licenze il suo modello di
business. Butalco utilizza una speciale tecnologia per modificare i lieviti per la produzione
del butanolo. In collaborazione con i partner sviluppa un processo per la produzione del
biobutanolo a partire dalla lignocellulosa.
Butalco GmBH, Svizzera
Attori principali e previsione/Tecnologia
La Svizzera è il centro di eccellenza nel settore del biofuel
Alcuni produttori di biofuel e le loro tecnologie
PilotaR&D Mercato
Frost & Sullivan
41
Westinghouse Plasma Corporation, Canada
Il gassificatore della Westinghouse Plasma Corp. converte una grande varietà di biomasse
(rifiuti) in syngas pulito, che può essere trasformato in altre fonti di energia. Materiali difficili
da trattare come i rifiuti solidi urbani vengono convertiti in syngas pulito, che alimenta
turbine a gas ad alta efficienza o è trasformato in carburante liquido di nuova generazione.
Impianti che utilizzano questa tecnologia sono operativi in Cina, India e Giappone.
ThermoChem Recovery International, Inc., USA
Il sistema di gassificazione TRI si compone in un primo stadio da uno steam reformer su
letto fluido a bassa pressione, scaldato indirettamente a media temperatura, e in un
secondo stadio da un gassificatore su letto fluido a bassa pressione a più alta temperatura.
Il sistema è flessibile rispetto al tipo di alimentazione e consente di utilizzare la biomassa
più economica in una data regione.
All'inizio del processo di conversione, i materiali con un alto valore di recupero vengono
separati dai rifiuti e destinati al riciclaggio. I rifiuti solidi urbani (MSW) vengono triturati e
qualsiasi materiale rimanente viene separato e riciclato. I rifiuti arrivano in una camera di
conversione e quindi ulteriormente raffinati. Il syngas viene trasformato in energia.
Plasco Energy Group, Canada
Attori principali e previsione/Tecnologia
L'americana ThermoChem è la principale produttrice di syngas
Alcuni produttori di syngas e le loro tecnologie
PilotaR&D Mercato
Frost & Sullivan
42
Energy Harvesting
43
L'energy harvesting trasforma l'energia di varie fonti naturali in corrente continua
Tutte le soluzioni di energy harvesting riproducono uno schema tipico: una fonte di energia ambientale alimenta un generatore.
In un trasformatore, l'energia raccolta viene convertita in corrente continua che può alimentare direttamente sistemi elettrici o
elettronici, oppure essere immagazzinata in un condensatore, super condensatore o batteria per un uso successivo.
• Fotovoltaico
• Termoelettrico
• Piroelettrico
• Piezoelettrico
• Triboelettrico
• Elettrostatico
• Radio Frequenza
• Elettromagnetico
• Biochimico
• Raddrizzatore
• Convertitore
• Supercondensat
ori
• Batterie
• Sensori
• Attuatori
• Microprocessore/
Microcontroller
• Comunicazioni
• Altro
• Solare
• Termica
• Vibrazioni
• Radio Frequenze
• Cinetica
• Reazioni
biochimiche
Input (fonti
energetiche) Trasformatore
Output
(corrente
continua)
Accumulatore di
energia
Generatore
(tecnologia)
Definizione/Segmentazione
Energy harvesting: definizione e segmentazione, 2015
Frost & Sullivan
44
La proliferazione di reti con sensori wireless e la miniaturizzazione dei semiconduttori
attirano l'interesse dell'utente verso queste tecnologie
Energy harvesting
Scienza e Ingegneria dei Materiali Innovativi
Alimenta le retidi sensori wireless
Circuiti elettronici di controllo avanzato, ad es. microcontroller/microproc
essori
Innumerevoli potenziali applicazioni e opportunità
di mercato
Società post-fossile
Miniaturizzazione dei semiconduttori
Riduzione degli sprechi energetici
Evita di caricare e sostituire le batterie
Alto impatto Basso impatto
Energy harvesting: principali dinamiche del mercato, dati globali, 2015-2030
Trend di mercato Frost & Sullivan
45
La maturità tecnologica e i progressi dell'industria nella standardizzazione e
integrazione ne favoriscono la diffusione
Volumi
produttiviPrestazioni migliorate
Soluzioni
integrate
Standardizzazione
Dispositivi
ibridi
Produttori e sviluppatori di sistemi
di energy harvesting stanno
formando alleanze e partnership
per aumentarne la diffusione e la
penetrazione nel mercato.
Le aziende stanno progettando dispositivi di EH capaci di catturare su
una singola piattaforma energia proveniente da più fonti. Il costo di tali
dispositivi di EH può diventare economico.
Con diverse tecnologie di EH in fase matura, gli sforzi sono ora
rivolti all'esplorazione di nuovi mercati e alla realizzazione di
soluzioni complete e integrate. L'obiettivo è di offrire all'utente
soluzioni integrate pronte all'uso.
EnOcean e Micropelt hanno già
cominciato la produzione di massa
e altre aziende stanno realizzando
strutture industriali per la
produzione in serie.
Le prestazioni dei dispositivi o sistemi di
EH continuano a migliorare per soddisfare
le richieste dei vari mercati. Si studiano o
si impiegano materiali innovativi e
tecniche avanzate.
Creare l'infrastruttura
Energy harvesting: principali dinamiche del mercato, dati globali, 2015-2030
Frost & Sullivan
46
In generale, si prevede che il mercato dell'EH cresca del 16,4% CAGR, passando da 1,3 a
12,6 miliardi di dollari nel periodo 2015-2030
0,0
2.000,0
4.000,0
6.000,0
8.000,0
10.000,0
12.000,0
14.000,0
2015 2020 2025 2030
Consumer Electronics 192,3 505,3 1.409,5 1.883,3
Building Technologies 448,8 1.179,0 3.288,8 4.394,3
Healthcare and Wellness 38,5 101,1 281,9 376,7
Aerospace and Defence 153,9 404,2 1.127,6 1.506,6
Industrial Process Control & Monitoring 333,4 875,8 2.443,1 3.264,4
Automotive and Transportation 115,4 303,2 845,7 1.130,0
Reve
nu
e (
$ M
illi
on
)
Year
Analisi di mercato & previsione
Energy harvesting: previsione dei ricavi per settore, dati globali, 2015, 2020, 2025, 2030
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015
Ric
avi (m
ilio
ni d
i $
)
Elettronica di consumo
Automobili e trasporti
Controllo e gestione dei processi industriali
Tecnologie edilizie
Aerospazio e difesa
Sanità e benessere
Frost & Sullivan
47
Le tecnologie edilizie rimarranno il principale campo di applicazione dell'EH nel periodo
2015-2030
Termostati intelligenti
Utilizzano la differenza di
temperatura tra i radiatori e
l’ambiente
termoelettrico
Sensori di porte / finestre
Sfruttano l'energia cinetica
all'apertura e chiusura
elettromagnetico
Sensori di occupazione /
movimento Raccolgono energia
solare all'interno fotovoltaico
Interruttori
Recuperano energia meccanica alla
pressione dell'interruttore
piezoelettrico
Sensori per l'automazione degli
edifici
Raccolgono energia solare
all’interno
fotovoltaico
Contatori intelligenti
Utilizzano la differenza di
temperatura tra l'ambiente e
l'acqua/gas collegati o sfruttano
l'energia del flusso
termoelettrico / elettromagnetico /
piezoelettrico
Generazione energetica dal pavimento
Recupero dell'energia cinetica dei passi
piezoelectrico / elettrostatico
Rilevatori di fumo
Raccolgono energia solare
all’interno
fotovoltaico
Attuatori / Luci
Utilizzano l'energia solare o le
vibrazioni per azionare luci o
meccanismi di assistenza
fotovoltaico / elettrostatico Dispositivi con sensori di
condizione Raccolgono l'energia
solare interna per alimentare
sensori che rilevano il grado di
pulizia, il fabbisogno idrico delle
piante, il livello delle scorte
mediche o alimentari
fotovoltaico
Analisi del cliente
Energy harvesting: applicazioni nelle tecnologie edilizie, dati globali, 2015-2030
Frost & Sullivan
48
Sede centrale: Oberhaching, Germania
Investitori: Siemens, Atmos, Sobera Capital,
Wellington Partners, Emerald Technology
Ventures, Kathrein Group, SET Ventures
Centri di produzione: Oberhaching, Germania
Paesi principali: UE28, Svizzera, Norvegia, USA,
Canada, Giappone, Corea del Sud, Brasile
Mercati di applicazione: Tecnologie edilizie
Monitoraggio e controllo dei processi industriali
Principali distributori: Farnell, Newark, Marubun,
Future Energy Solutions, Advanced Devices
Tecnologia: Piezoelettrica, fotovoltaica,
termoelettrica
Prodotti offerti: switch e sensori wireless,
raccoglitori di energia, controlli hardware in RF,
attuatori, gateway, software, firmware
Panoramica dell'azienda
Numerosi soggetti pubblici e privati si occupano attualmente di EH ma la tedesca
EnOcean, pioniera della tecnologia radio senza batterie e fondatrice dell‘omonima
Alliance, rimane all’avanguardia
Recente performance di mercato
• EnOcean ha sviluppato e brevettato una tecnologia
con sensori wireless alimentati dall'energy
harvesting con applicazioni nell'edilizia e
nell'industria e in campi come la casa, i contatori
intelligenti, la logistica e i trasporti. Più di 100
partner industriali hanno usato su licenza la
tecnologia EnOcean per realizzare prodotti con i
loro marchi per varie applicazioni nel mercato
dell'automazione degli edifici e nell'industria.
Principali strategie e futuri piani di sviluppo
• Il successo del tour promozionale con i partner
industriali in Germania nel 2015 favorirà l'adozione
di soluzioni per l'automazione degli edifici. Sono in
preparazione attività simili in altre zone del mondo.
Principali alleanze
• Con la fondazione della EnOcean Alliance nel
2008, EnOcean si è assicurata un vantaggio
competitivo attestandosi come leader nello sviluppo
tecnico e nella standardizzazione, nella percezione
del marchio e nelle pubbliche relazioni.
Attori principali e previsioni Frost & Sullivan
49
L'EH termoelettrico è la tecnologia più matura e, combinata con il PE, PV e EM, copre
oltre il 90% delle applicazioni
Tecnologia Descrizione
Maturità
2015
Volume in
USD 2030
Energy harvesting
piezoelettrico (PE)
Grazie all'effetto piezoelettrico (pressione) o triboelettrico (sfregamento),
l'impulso meccanico è convertito in corrente o tensione. L'impulso deriva in
genere dal movimento umano, dalle vibrazioni o dal rumore.
2,6 mld
Energy harvesting
fotovoltaico (PV)
L'energy harvesting fotovoltaico prevede la conversione dell'energia
luminosa. La luce naturale è la fonte primaria per il fotovoltaico ma l'energia
può anche derivare dalla luce artificiale.
1,3 mld
Energy harvesting
elettromagnetico
(EM)
L'harvesting elettromagnetico usa un campo magnetico per convertire
l'energia meccanica in elettricità attraverso l'induzione magnetica. 3,5 mld
Energy harvesting
termoelettrico (TE)
L'energy harvesting termoelettrico e piroelettrico utilizza le differenze di
temperatura o i gradienti termici dei diversi materiali per produrre elettricità. 4,3 mld
Tecnologia
Energy harvesting: tecnologie per maturità e quote di mercato, dati globali, 2015-2030
Altre tecnologie:L'EH elettrostatico (ES) sfrutta la variazione di capacitanza dei condensatori sensibili alle vibrazioniL'EH a radio frequenza (RF) converte le frequenze radio generate dai trasmettitori in corrente elettrica. L'EH biochimico sfrutta l'energia chimica o metabolica proveniente dall'organismo umano/animale
Frost & Sullivan
50
Generazione distribuita
51
Generazione distribuita: energia nelle case e negli edifici, dati globali, 2016
Smart City
Rete intelligente
Integrazione dell'energia rinnovabile
Soluzioni di accumulo energetico
• La progettazione e lo
sviluppo di sistemi di
accumulo energetico sono il
primo passo verso la Smart
City sostenibile.
• L'integrazione dell'energia rinnovabile
in case e edifici è un processo
necessario e efficiente che prevede il
coordinamento di sistemi di accumulo
energetico (ESS) con la produzione di
energia rinnovabile per massimizzare
l'autoconsumo.
• Le reti intelligenti garantiscono la connessione e la
comunicazione tra la domanda e l'offerta di energia. I
consumatori possono così partecipare ai programmi di
gestione della domanda e dell'offerta.
• La Smart City è un ecosistema autosufficiente che si realizza quando diversi settori
interconnessi sono in grado di offrire servizi avanzati ai cittadini mediante l'analisi e la
gestione di un flusso di dati sicuro. L'integrazione dell'energia rinnovabile con sistemi
efficienti di accumulo energetico è un fattore vitale per lo sviluppo delle Smart City.
Crescita del mercato
Nu
me
ro d
i p
roge
tti
Frost & Sullivan prevede una maggiore penetrazione della generazione distribuita nel
2016 grazie alla integrazione delle rinnovabili e ai sistemi di accumulo energetico
Frost & Sullivan
52
La crescita della generazione
eolica distribuita è favorita dalla
diffusione di piccole e medie
turbine eoliche nelle microreti e nei
mercati prosumer.1,12 GW
Eolica
distribuita
La progressiva elettrificazione, la riduzione dei costi dell'eolico e del fotovoltaico e la necessità di ridurre le
emissioni di carbonio nei mercati sviluppati stimolano la crescita delle efficienti tecnologie di generazione
distribuita nel 2016.
Ta
sso
di cre
scita
, 2
01
5–20
16 (
%)
Capacità totale installata, 2016 (GW)
Le leggi per limitare le emissioni di
gas serra (GHG) nei paesi
sviluppati, l'elettrificazione e
l'esigenza di garantire l'affidabilità
delle reti nei paesi in via di sviluppo
spingono la crescita del mercato.
CHP
18,01 GW
Il mercato dei gruppi elettrogeni è
trainato prevalentemente dai paesi in
via di sviluppo. Negli impianti ibridi
sono integrati con la produzione di
energia rinnovabile e batterie.308,5 GW
Il fotovoltaico residenziale e
commerciale è destinato a
crescere sostanzialmente. I
costi della generazione
distribuita sono ormai prossimi
a quelli dell'energia
tradizionale in molte regioni.
Fotovoltaico
distribuito
166 GW
Generatori a Gas
e Diesel
>20%
10%
0 500
0%
Il raggiungimento della grid parity in molte regioni favorisce la crescita delle rinnovabili
integrate e in particolare della generazione distribuita solare ed eolica
Generazione distribuita: sotto-segmenti, dati globali, 2016
Frost & Sullivan
53
In Asia Pacifica il mercato del solare sui tetti è in fase embrionale ma le aziende
occidentali stanno entrando nella regione con le loro tecnologie
• Le grandi fattorie solari continueranno a crescere nel 2016 in seguito alle decisioni di
molti governi di incrementare la capacità. Gli incrementi di uno o più GW sono
diventati la norma in alcuni paesi.
• Il mercato del solare sui tetti è ancora in fase nascente e necessita di una spinta
governativa. Paesi dell'Asia Pacifica come Singapore, Thailandia e Giappone
guidano la crescita. La recente estensione dei crediti fiscali (ITC) negli USA
convoglierà maggiori investimenti nel solare sui tetti.
• I produttori cinesi di celle solari stanno inaugurando stabilimenti produttivi
fuori dalla Cina, specialmente nei paesi del Sudest Asiatico (Malesia e Thailandia),
soprattutto per eludere i dazi anti-dumping applicati da Europa e Stati Uniti.
• Il mercato globale del solare sui tetti è destinato a crescere con il supporto dei
modelli di business prosumer promossi dalle utility e finanziati da terze parti.
• Le aziende occidentali si espandono nella regione Asia Pacifica. Cercano quote
di mercato in APAC aziende come NRG Energy Inc, la canadese TransAlta, la russa
OAO Rosneft e la norvegese Statkraft Group.
Tendenze della generazione solare distribuita
Panoramica mondiale sull'energia, Frost & Sullivan
54
Il mercato delle piccole turbine è più maturo in Cina ma le nuove tariffe di riacquisto
(FIT) in Danimarca e Polonia traineranno l'Europa
• L'installazione di piccole turbine (fino a 100 kW) è in crescita.
• L'energia eolica si apre a nuove applicazioni: nella difesa, nelle
telecomunicazioni, per l'elettrificazione, il pompaggio
dell'acqua, il caricamento di batterie e altri usi.
• Più di un milione di piccole turbine eoliche risultano operative
alla fine del 2015, concentrate soprattutto in Cina e negli Stati
Uniti.
• L'introduzione di nuove tariffe di riacquisto (Feed-In Tariff, FIT)
per promuovere il piccolo eolico in Danimarca e Polonia
dovrebbe spostare l'attenzione verso l'Europa nel 2016.
• Si diversifica la proprietà delle fattorie eoliche con l'ingresso sul
mercato di grandi società come Honda, Ikea e Google. Cresce
l'interesse nei confronti dei progetti eolici a carattere
comunitario, in parte legati a innovazioni finanziarie come il
crowdfunding.
• La crescita della Cina come centro produttivo delle turbine
eoliche ha causato una riduzione globale dei prezzi, per la
necessità dei produttori occidentali di competere con le
controparti cinesi in alcuni mercati.
Tendenze della generazione eolica distribuita
Le stime per la Cina
sono state riviste al
rialzo per l’aumento
delle installazioni e
il nuovo obiettivo di
200 GW fissato dal
governo per il 2020.
Frost & Sullivan
55
La vendita di batterie agli ioni di litio per la generazione distribuita dovrebbe fruttare ricavi annuali di 3,63
miliardi di dollari nel 2016.
502647
1.499
1.930489
1.061
0,0
500,0
1.000,0
1.500,0
2.000,0
2.500,0
3.000,0
3.500,0
4.000,0
2015 2016
Ric
avi
(in
mil
ion
i d
i $
)
Residential Non-Residential Utility Scale
$3,63 miliardi
$2,49 miliardi
Il mercato residenziale e commerciale delle batterie dovrebbe segnare una forte crescita nel 2016, per i nuovi
incentivi concessi in California e a New York e per la crescita costante in Germania e Giappone.
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015
Le soluzioni di accumulo energetico, rappresentate da batterie agli ioni di litio per
applicazioni commerciali e residenziali, sono in forte crescita nel 2016
Generazione distribuita: soluzioni di accumulo energetico, dati globali, 2015 e 2020
Residenziale Non residenziale Utility
Frost & Sullivan
56
Acceleratori
• Basso costo delle tecnologie
rinnovabili
• Prezzo elevato dell'elettricità al
dettaglio
• Alto tasso di autoconsumo
• Alto costo delle tecnologie
rinnovabili
• Prezzo basso dell'elettricità al
dettaglio
• Basso tasso di autoconsumo
Economici
Comportame
ntali
Tecnologici
Condizioni
Macro
Freni
• Alta coscienza ambientale
• Alta fiducia nelle rinnovabili
• Bisogno di autonomia energetica
• Bassa coscienza ambientale
• Bassa fiducia nelle rinnovabili
• Scomodità dell'autogenerazione
• Progressi tecnologici
• Bassi costi di accumulo
• Scarsa integrazione con la rete
• Alti costi di accumulo
• Domanda crescente di energia
• Disponibilità di finanziamenti
• Problemi di spazio
• Clima sfavorevole agli
investimenti
Sul versante della domanda, l'attiva partecipazione dei “prosumers” indirizzerà
l'industria verso un modello di auto-generazione rendendo possibile l'adozione di massa
di tali soluzioni.
Generazione distribuita: crescita dei prosumer - acceleratori e ostacoli, dati globali, 2015
Frost & Sullivan
57
Dal lato dell'offerta, emergono nuovi modelli ibridi di business: le aziende concedono i
pannelli in leasing che i prosumer ripagano con le bollette mensili
• SolarCity, una grande azienda americana, offre
ai clienti un prestito trentennale per finanziare
l'installazione dei pannelli fotovoltaici. I
prosumer ripagano il prestito con le bollette
elettriche mensili
• I prosumer ottengono inoltre sconti fiscali
generando energia rinnovabile.
• Secondo l'azienda, questo piano denominato
"solar lease" rende conveniente
l'autogenerazione elettrica per il prosumer.
• Gli accordi per l'acquisto di energia sono un'ottima
opportunità di business negli USA, in cui il 60%
delle soluzioni fotovoltaiche residenziali sono
finanziate da un modello simile.
• Gli incentivi del governo e i crediti fiscali riducono
il costo dell'elettricità fino a 11cent per kWh,
rendendo l'investimento attraente per i prosumer.
Caso di studio: SolarCity offre ai prosumer i pannelli solare in leasing ripagati mensilmente nella
bolletta elettrica.
Solar City, Frost & Sullivan
58
Appendice
59
Principali abbreviazioni
APAC Asia Pacifica
CAGR Tasso di crescita annuale composto (Compound Annual Growth Rate)
CHP Cogenerazione (Combined Heat and Power)
CSP Concentrazione solare (Concentrated Solar Power)
DC Corrente continua (Direct Current)
EEG Legge sull'Energia Rinnovabile, Germania (Erneuerbare-Energien-Gesetz)
EH Energy Harvesting
EM Elettromagnetico
EMEA Europa, Medio Oriente e Africa
EPC Engineering, Procurement and Construction
EROI Ritorno di energia sull’investimento (Energy Return on Investment)
FIT Tariffa di riacquisto (Feed-in Tariff)
GW Gigawatt
ITC Credito fiscale sull’investimento (Investment Tax Credit, Stati Uniti)
kW Kilowatt
kWh Kilowatt Ora
MW Megawatt
PE Piezoelettrico
PV Fotovoltaico
RPS Disposizioni sulla quota di rinnovabili (Renewable Portfolio Standards, California)
TE Termoelettrico
TWh Terawatt Ora
USA Stati Uniti d'America
60
Giugno 2016
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