le frontiere dell’innovazione nel settore energia frontiere dell'innovazione...

Archimede Solar Energy | Francesco Colelli

LE GIORNATE DELL’ENERGIA - II edizione 26-27 settembre 2013 - Via Ing. R. Bianchi – Ancona

Le frontiere dell’innovazione nel settore energia

LE GIORNATE DELL’ENERGIA - II edizione

26-27 settembre 2013

Via Ing. R. Bianchi - Ancona



Angelantoni Industrie Group – Struttura societaria

126,5

Angelantoni Industrie spa

Fondata nel 1932

Sede operativa: Massa Martana (PG)

8 stabilimenti di produzione (4 in Italia – Cina – Germania- India – Francia)

Impiegati: 800 (Global Basis)



LIFE SCIENCE

TESTING

Sistemi vibranti elettrodinamici

Camere per prove ambientali simulate

Macchine per prove materiali e crash test

Refrigeratori, Freezers e ULT Freezers

Apparecchiature di sterilizzazione

ENERGIE RINNOVABILI

REFRIGERAZIONE INDUSTRIALE

Blood Management

ANALISI DELL’IMPRONTA DI

CARBONIO

Centrali CSP di piccola taglia di tipo Fresnel

Tubi ricevitori per centrali CSP

Macchine per coating/sputtering

Cappe a flusso laminare e isolatori

Fotovoltaico - biogas - cogenerazione

Camere pulite (Clean rooms)

Simulatori spaziali

Angelantoni Industrie Group - Attività

BUSINESS UNIT

Angelantoni Industrie spa



Legenda

Camere per prove ambientali simulate

Life Science

Sistemi per test chiavi in mano

Vibration & Balancing

Altro (Elettronica/Sputtering)

Energie rinnovabili

Angelantoni Industrie Spa

Angelantoni Industrie Spa 3 Business Units:

TESTING

LIFE SCIENCE

ENERGIE RINNOVABILI.

Tira Gmbh

Bia Holding

Sas ABLE Spa

AKI Pvt Ltd

AMEC Kenosistec

Srl Enterprise

Spa

Bia Sas

Bia Gmbh

AHSI Spa ATEC Co.

Archimede Solar

Energy Srl

Tira UWS Gmbh

Tira MPT Gmbh

SolarLight Italia Srl

Acotec Srl

Elianto Srl

Angelantoni Industrie Group - Struttura societaria



Angelantoni Industrie Group – Concentrated Solar Power Company

ARCHIMEDE SOLAR ENERGY (ASE) è la società del Gruppo Angelantoni che produce tubi ricevitori per centrali solari termodinamiche.

ELIANTO, società del Gruppo Angelantoni nata allo scopo di progettare, costruire e vendere "chiavi in mano"

impianti solari termodinamici a olio diatermico di tipo LFR (linear Fresnel reflector) nella taglia di potenza tra 1 e 10 MWe, per la produzione di energia elettrica e calore.



Produzione di energia rinnovabile concentrando l’energia termica del sole;

Concentratori solari - Concentratori parabolici lineari (trough) - Collettori lineari Fresnel (LFR) Tubi ricevitori per differenti tipologie di fluido

termovettore - Sali fusi - Temperatura di esercizio 550°C - Olio diatermico - Temperatura di esercizio 300°C Accumulo termico : possibilità di produrre energia

anche di 24 h su 24 h (programmabilità nella produzione di energia e produzione costante)

Emissioni di Co2 pari a zero; Tecnologia modulare

Angelantoni Industrie Group – Tecnologia solare termodinamica a collettori lineari

Impianto Archimede - Parabolic trough a Sali fusi

Impianto Elianto – collettori lineari Fresnel a olio diatermico

Schema tipico di funzionamento di un impianto CSP a collettori lineari



Non necessario

Minor volume richiesto

CAMPO SOLARE

SCAMBIATORE

STORAGE GENERATORE DI VAPORE

TURBINA

290 ℃

380 ℃

~ 390 ℃

~ 375 ℃

CONDENSATORE

290 ℃

CAMPO SOLARE

GENERATORE DI VAPORE

TURBINA

290 ℃

550 ℃

~ 550 ℃ 535 ℃

CONDENSER

290 ℃

X 2.5

2 merit

3 merit

1 merit

Fluido termo vettore：Olio diatermico Storage：Sali fusi

Fluido termo vettore/storage：Sali fusi

Maggiore efficienza: 16-18%

Differenza tra olio e Sali fusi



Archimede Solar Energy -

Shareholder

SOMMARIO

Archimede Solar Energy (ASE) è la

società del Gruppo Angelantoni che

produce tubi ricevitori per centrali

solari termodinamiche.

Fondata nel 2007, ASE è l’unico

produttore di tubi ricevitori solari che

utilizzano come fluido termovettore

sali fusi.

Nel 2011 ASE ha costruito uno

stabilimento di produzione

altamente innovativo e flessibile.

Con una capacità nominale di 250

MW, scalabile fino a 500 MW, lo

stabilimento ASE è uno dei più grandi

al mondo per tale tecnologia.

Il processo produttivo consente di

coprire l’intero portafoglio

tecnologico, (sali fusi, oli diatermici,

DSG).

.

Archimede Solar Energy



Con sede a Yokohama, in Giappone, Chiyoda è uno dei più grandi EPC contractor a livello mondiale con una consolidata esperienza nella costruzione di impianti industriali nel settore petrolio, petrolchimico, chimico.

Fondata nel 1948

EPC contractor

Impiegati : 7.000

Capitale: 420 Milioni € (nel2011)

Ricavi: 2.5 Miliardi € (nel 2011)

►Progetti eseguiti in 44 paesi nel mondo ►Più di 35 progetti eseguiti in Arabia Saudita dal 1970 ►Più di 85 progetti eseguiti in Medio Oriente dal 1970

►Chiyoda sta costruendo un impianto dimostrativo CSP a Sali fusi presso lo stabilimento di ASE

►Chiyoda sta sviluppando un nuovo parabolic trough in Koyasu Research Park.

►Chiyoda svolge attività di ricerca e sviluppo sulla tecnologia CSP per assicurare le performance dell’impianto, sicurezza nella costruzione e affidabilità nel funzionamento.

Archimede Solar Energy - Shareholder

RATIO STRATEGICA

Le competenze di Chiyoda permetteranno ad ASE di accelerare la crescita, raggiungere il suo pieno potenziale e garantire il successo a lungo termine.

Man

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2001-2003

Fase concettuale

2004-2006

Creazione delle condizioni

2007-2010

Start up ASE

Qualfica e test sulle compententi innovative Enea

Start up del prototipo produttivo

sperimentale

Fase industriale

Start up attività di Archimede Solar

Energy

Evoluzioni del progetto Archimede

Fase di ricerca nei laboratori ENEA

Progettazione delle principali componenti

in coperazione con aziendel industriali

italiane



Evoluzioni del progetto Archimede

2007 2010 2011 2012

ASE è l’unico produttore al mondo di tubi

ricevitori (HEMS08) che utilizza come fluido

termovettore sali fusi

Siemens Energy acquista il 45% delle quote di ASE per una

veloce espansione della capacità produttiva

Il 14 Settembre, inaugurazione del

nuovo stabilimento produttivo

Realizzazione del nuovo tubo ricevitore

HEMS11

Il 27 aprile Angelantoni Industrie S.p.A. acquista il 100 % delle azioni di ASE



> Progettato per centrali solari a concentrazione,

opera ad alte temperature (superiori a 550°C)

> Rivestimento selettivo stabile fino a 600 °

> Temperatura massima di lavoro (580° C)

> Parametri ottici superiori

> Minime perdita di conduzione del calore

> Prodotto sotto licenza ENEA

> Acciaio inossidabile austentico con Ti

Archimede Solar Energy - Tubo ricevitore solare HCEMS11

Il rivestimento depositato sul tubo di

acciaio è costituito da una struttura a film

sottile multistrato.

Nella parte inferiore un rivestimento in

metallo, che riflette l'infrarosso.

Strato superiore materiale ceramico

antiriflesso.

Un materiale in ceramica metallica

(CERMET) interposto tra i due film avente

differenti frazioni volumetriche di metallo.

METALLIC LAYER

CERMET LAYER

CERAMIC LAYER

1-Tubo assorbitore in Cermet

(metallo ceramico);

2-Copertura in vetro;

3-Soffietti;

4-Acciao/vetro;

5 – Scudo Interno;

7-Vuoto.



COSTO

La stima del costo di un impianto solare

termodinamico, che per sua natura ha più elementi

in comune ad un impianto termoelettrico tradizionale

rispetto ad un impianto solare PV o Eolico, è

funzione di un numero elevato di fattori ambientali,

tecnici o progettuali.

Alcuni dei parametri per la valutazione del costo per

MW di un impianto:

► la potenza e le conseguenti economie di scala;

► la localizzazione (insolazione, orografia, etc);

► la dimensione dello storage, (capacity factor).

ESEMPI

Ipotesi: DNI 2000KWh/mq/Anno

IMPIANTI 50MWe

► Impianto PT 50Mwe 8h Storage: 5,2Mio€/MW

(2010)

IMPIANTI 150MWe

► Impianto PPA signed 14€c

Sources: Fichtner, 2010 and Hinkley, 2011.

► Breakdown CAPEX impianto standard (50MWe)

con accumulo termico (8h)

Potenza nominale: 50 Mwe

Energia elettrica prodotta: 180-200GWh anno

Superficie captante: 510.000 m2

Area totale: 182 ha

Occupazione specifica: 36,4 m2/kWe

Fattore di utilizzo: 4000 ore/anno

Storage 7.5H

Esempio Impianti standard 50MWe + 7,5h Storage



Esempio Impianti standard 50MWe + 7,5h Storage



Demo Plant

ASE Demo Plant Impianto CSP stand alone che utilizza Sali fusi con

sistema di accumulo e turbina

Principali parametri:

1) Unico Loop: 600mt

2) (DNI): 1527 kWh/m2

3) Fluido termovettore: (40% KNO3 60% NaNO3)

4) NOT: 290 – 550°C

5) Numero di collettori: 6

6) Area occupata [m2]: 3398

7) Capacità termica di stoccaggio [MWh]: 4.27

8) Potenza lorda elettrica nominale [kW] :350

9) Massima potenza elettrica lorda [kW] : 420

10) Integrazione potenza termica [kW]: 500

11) Overall FF fraction [%]: 15

12) Produzione elettrica netta annuale [MWh]: 275

13) Ore operative Power block [h/y]: 1300



Progetto Desertec e solare termodinamcio

PROGETTO DESERTEC Rete di centrali elettriche e infrastrutture per la trasmissione di energia elettrica a lunga distanza finalizzate alla distribuzione di energia prodotta da fonti rinnovabili. Nel 2050, da 20 a 40 linee elettriche (con 2.500-5.000 MW capacità ciascuno) saranno in grado di fornire all’Europa circa il 15% di elettricità pulita (al netto di una parte significativa ceduta ai paesi ospitanti gli impianti).



►Il solare a concentrazione è una tecnologia sviluppata in Italia;

►Esiste una filiera produttiva italiana;

►Lo sviluppo del CSP beneficia le imprese italiane; ►IL CSP assicura positivi impatti sociali soprattutto dal punto di vista occupazionale.

►Le isole maggiori, Sicilia e Sardegna, e le regioni del Sud come Calabria, Puglia, Basilicata fino al Lazio, sono le zone più interessanti per lo sviluppo del Solare Termodinamico. Esse sono altamente competitive per l’alto livello di irraggiamento annuale e per le favorevoli condizioni geografiche e morfologiche.

►Parte del potenziale installabile grazie al nuovo decreto è già coperto da diversi progetti allo stato autorizzativo.

►Entro il 2017 si stima il raggiungimento di 600MW di capacità installata in Italia da impianti CSP.

Irraggia

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1750 e

2000K

Wh/m

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Perché parlare di Solare Termodinamico in Italia



Elianto– EPC contractor per impianti CSP a olio diatermico di tipo LFR

(linear Fresnel reflector)

EPC contractor per impianti CSP di piccola taglia (1 MW - 10

MW)

Collettori lineari Fresnel (LFR) a movimento mono assiale

Fluido termovettore ad olio diatermico minerale non nocivo

Sistemi di accumulo di energia (produzione di elettricità più

continua e pianificabile)

Incentivi 0,32 €/ kWh elettrico per 25 anni dal Conto Energia

Solare Termodinamico + Vendita energia (DM 6 luglio 2012)

Integrazione semplice con altri sistemi ausiliari alimentati da

biomassa / biogas Modularità dell’impianto

Semplice gestione dell’impianto

Possibilità di installazione su suolo agricolo e ridotta

occupazione del terreno

Fissaggio a terra con viti senza cemento armato



Il progetto Agrisesa, sito in Località San Marco (FM) ha lo scopo di realizzare il primo Polo Agricolo Energetico integrato altamente tecnologico alimentato esclusivamente da fonti rinnovabili.

Il progetto consiste in:

Serra da 45.000 mq altamente tecnologica per la

produzione intensiva di ortaggi

Impianto fotovoltaico su serra da 1,8 MWe per la

produzione di energia elettrica (in parte autoconsumata e

in parte ceduta in rete).

Impianto CSP a collettori lineari Fresnel a olio diatermico

da 2,2 MWe per la produzione di energia elettrica e

termica.

Energia elettrica ceduta in rete.

Energia termica utilizzata per il riscaldamento della

serra

Impianto di biomassa di potenza 200 kWe per

supportare energeticamente l’impianto CSP

Impianto di mini-biogas di potenza 100 kWe

Ubicazione: Località San Marco - Comune di Fermo

Progetto Agrisesa – Polo Agricolo Energetico Integrato



Serra fotovoltaica da 1,8 MWe

Strutture serricole da 45.000 mq

Impianto CSP da 2,2 MWe

Impianto biomassa da 200 kWe

Impianto biogas da 100 kWe

Progetto Agrisesa – Polo Agricolo Energetico Integrato



Potenza termica di picco: circa 14,44 MWt Potenza elettrica a: circa 2,2 MWe Superficie (terreno) occupata : 46.000 mq Superficie specchiata : circa 21.400 mq Fluido termovettore : Olio Diatermico

Il campo solare risulta nel complesso composto da 12 loop, divisi in

due gruppi disposti simmetricamente rispetto alle tubazioni principali

di arrivo e di mandata dell’olio diatermico.

Lunghezza loop: circa 300 metri, costituito da due linee parallele.

Orientamento: Nord-Sud in modo tale da massimizzare la

produzione di energia termica.

Progetto Agrisesa srl – Caratteristiche campo CSP



Grazie per l’attenzione

le frontiere dell’innovazione nel settore energia frontiere dell'innovazione...

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