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Le tendenze del mercato del CSP                                                        Overall operational capacity 940 MW...
Le tendenze del mercato del CSP                                                   Under construction capacity: 1934 MWTHot...
Le tendenze del mercato del CSPGli impianti realizzati ed in corso di realizzazione in SpagnaTHotel ,Cagliari – 15 luglio ...
Le tendenze del mercato del CSP CSP Global Outlook 2009 – ESTELA e SolarPacesTHotel ,Cagliari – 15 luglio 2011            ...
Sommario e conclusioni            ➡  SOMMARIO                ➡  Il CSP è una tecnologia che permette l’utilizzo “efficient...
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Rapporti tra ricerca, tecnologia ed applicazioni industriali nel campo dell’Energia Solare a Concentrazione

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Bruno D'Aguanno

@ Seminar Series 2011 Novembter 9 2011

Il ruolo e la rilevanza della Tecnologia Solare a Concentrazione (CSP) nel panorama delle fonti energetiche rinnovabili è in crescita e il loro campo di applicabilità si fa via via più chiaro.
Queste condizioni sono il risultato degli sforzi congiunti di istituzioni pubbliche e organizzazioni non governative, centri di ricerca e imprese. Per restare al panorama italiano, un impianto CPS da 50 MW, dotato di specchi parabolici lineari, e oli minerali come fluido vettore, e con sali fusi per l'immagazzinamento del calore è in procinto di essere realizzato in Sardegna. Sempre nell'isola è in costruzione un dimostratore con fluido vettore a gas e un sistema innovativo per l'accumulo del calore. Altre installazioni a specchi parabolici lineari e sali fusi, finanziate dall'ENEA, sono in costruzione in Sicilia.
La crescita del CSP sta determinando il passaggio da un mercato fortemente sostenuto dalle istituzioni a un mercato competitivo e economicamente autosufficiente. Nel corso del seminario, tramite una rappresentazione schematica dei diversi sistemi, saranno illustrate le varie declinazioni della tecnologia CSP per la produzione di energia elettrica, di calore per usi industriali, di carburanti solari e di de-salinizzazione dell'acqua.

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Rapporti tra ricerca, tecnologia ed applicazioni industriali nel campo dell’Energia Solare a Concentrazione

  1. 1. Rapporti tra ricerca, tecnologia ed applicazioni industriali nel campodell’Energia Solare a Concentrazione Con note sul Ruolo dell’ESC negli scenari energetici futuri Bruno D’Aguanno CRS4 - Parco Tecnologico, Pula Collana Seminari CRS4 9 novembre 2011 Sala Auditorium, Via Roma 253, Cagliari
  2. 2. Il solare termodinamico a concentrazione   I principali metodi di concentrazione Collettori parabolici lineari Sistemi a ricevitore centrale (Solar Tower) (Parabolic Trough) Collettori lineari di Fresnel Collettori parabolici circolari (CLFR) (Dish Stirling)Cagliari, 9 novembre 2011 2 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  3. 3. Limiti teorici e pratici dei sistemi CSP Da CSP & The SunShot Initiative, DOE-CSP Industry Meeting, March 8, 2011Cagliari, 9 novembre 2011 3 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  4. 4. Le principali applicazioni del CSP   Alcuni esempi delle principali applicazioni del CSP Solar electricity Solar fuels Solar heat Water desalinationCagliari, 9 novembre 2011 4 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  5. 5. Immagini degli impianti realizzati Parabolic trough SEGS, California (USA) - 354 MWCagliari, 9 novembre 2011 5 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  6. 6. Immagini degli impianti realizzati Parabolic trough AndaSol, Granada (Spain) - 100 MWCagliari, 9 novembre 2011 6 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  7. 7. Immagini degli impianti realizzati Parabolic trough Solar Tower Solucar Complex, Seville (Spain) - 181 MWCagliari, 9 novembre 2011 7 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  8. 8. Immagini degli impianti realizzati Gemasolar Tower, Seville (Spain) - 17 MWCagliari, 9 novembre 2011 8 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  9. 9. Immagini degli impianti realizzatiCagliari, 9 novembre 2011 9 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  10. 10. I costi attuali dell’elettricità da CSP Confronti del Levelized cost of electricity (LCOE) c$/kWh (costo medio livellato dell’unità di energia elettrica) $Cagliari, 9 novembre 2011 10 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  11. 11. Il ruolo della ricerca e sviluppo •  Obiettivo primario: Sviluppo di iniziative di R&S e di dimostrazione in grado di raggiungere, nel breve periodo (2014-2020), la parità con i sistemi convenzionali Da: CSP & The SunShot Initiative, DOE-CSP Industry Meeting, March 8, 2011Cagliari, 9 novembre 2011 11 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  12. 12. Il ruolo della ricerca e sviluppo Potential relative reduction of LEC by innovations   Le proiezioni economiche, sia dalle simulazioni che dai dati reali raccolti, mostrano che i dati di costo assoluto tra le diverse tecnologie disponibili sono ancora abbastanza vicini tra loro   La competizione tra le diverse tecnologie è in mano agli investitori e al mercato ma la ricerca e sviluppo deve essere fatta a tutti i livelli con l’obiettivo di migliorare le efficienze e ridurre I costi in questa fase in cui non è presente una tecnologia affermata in maniera definitiva   Esempio di riduzione dei costi derivante dall’innovazione: Negli ultimi 25 anni si è passato dal primo collettore parabolico LS-2 al recente HelioTrough, con un incremento dell’efficienza di raccolta dell’energia dal 38% al 48%Cagliari, 9 novembre 2011 12 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  13. 13. Il ruolo della ricerca e sviluppo •  Aumento dell’efficienza: I sistemi CSP con maggior margine di aumento dell’efficienza a tempi brevi (2014-2020), attraverso R&S, sono i sistemi a torre Da CSP & The SunShot Initiative, DOE-CSP Industry Meeting, March 8, 2011Cagliari, 9 novembre 2011 13 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  14. 14. Le tendenze del mercato del CSP Impianti CSP – distribuzione geografica Impianti CSP – ripartizione tra le tecnologie   La potenza elettrica complessivamente installata è di oltre 940 MW   La potenza elettrica degli impianti in corso di realizzazione è di oltre 2150 MW   Più del 50% della potenza mondiale è installata in Spagna. Se si escludono gli impianti SEGS in USA la Spagna da sola ha l’80% della potenza installata mondiale e può essere considerata il motore del recente sviluppo del CSP.Cagliari, 9 novembre 2011 14 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  15. 15. Le ricadute occupazionali del CSP CSP Global Outlook 2009 – ESTELA e SolarPaces In base al recente studio prodotto dalla European Solar Thermal Electricity Associationinsieme a SolarPaces “Concentrating Solar Power – Global Outlook 2009” risulta che nelsolo settore del solare termodinamico a concentrazione si prevedono tra i 100.000 e i200.000 occupati nel 2020 e tra un milione e 2 milioni nel 2050 in tutto il mondo Nella manifattura, nella produzione di componenti, nello sviluppo, nell’installazione e neisettori indirettamente collegati, è prevista la creazione di 10 nuovi posti di lavoro per ogniMW di solare termodinamico di nuova realizzazione Il solare termodinamico a concentrazione è una delle tecnologie energetiche rinnovabili apiù alto rapporto occupazionale per MWh prodottoCagliari, 9 novembre 2011 15 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  16. 16. Il solare termodinamico in Italia   ENEA: impianto sperimentale di prova collettori solari presso i laboratori di Casaccia (Roma)Cagliari, 9 novembre 2011 16 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  17. 17. Il solare termodinamico in Italia Dati ANEST (Associazione Nazionale Energia Solare Termodinamica) maggio 2011Cagliari, 9 novembre 2011 17 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  18. 18. Il solare termodinamico in Italia   L’impianto Archimede realizzato da ENEL con la collaborazione dell’ENEACagliari, 9 novembre 2011 18 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  19. 19. Il solare termodinamico in ItaliaCagliari, 9 novembre 2011 19 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  20. 20. L’incentivazione del CSP in Italia (DM 11apr08)   Il Decreto del 11 aprile 2008, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n.101 del 30 aprile 2008, stabilisce i criteri e le modalità per incentivare la produzione di energia da fonte solare mediante cicli termodinamici.   Il decreto, oltre a definire le tariffe incentivanti ed il periodo di diritto (Art. 6), stabilisce i requisiti tecnici minimi dei componenti e degli impianti (Art. 4). Requisiti tecnici minimi dei componenti e degli impianti   Obiettivo nazionale: 200 MW al 2016 (deroga per chi realizza entro 14 mesi).   Tariffa incentivante: valida per 25 anni in moneta corrente, riferita all’energia solare imputabile (Art.2 comma f) da sommare la prezzo di vendita dell’energia prodotta.   Incentivo variabile in funzione del “fattore di integrazione” (Art. 6)   Incentivo massimo pari a 0,28 €/kWhe Per impianti che entreranno in esercizio in date [1] prodotto successive è prevista una riduzione della tariffa (Art. 6).Cagliari, 9 novembre 2011 20 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  21. 21. Il solare termodinamico in Sardegna   Lo sviluppo del CSP in Sardegna nasce nel 2000 al CRS4 con gli studi iniziali del Prof. Carlo Rubbia sulle applicazioni dell’energia solare termica ad alta e bassa temperatura –  Proposta per uno studio innovativo per la fattibilità dell auto- sostentamento energetico e idrico della Sardegna (C. Rubbia e E. Leonardi, Crs4) –  Dissalazione solare: un progetto ecologico ed economico per bypassare la crisi idrica della Sardegna –  Brevetto: un sistema per estrarre il calore immagazzinato in uno Stagno Solare (Crs4, Nr. FI2003A000008) –  Risultati raggiunti: •  Strumenti software e pubblicazioni scientifiche •  Qualifica del Crs4 come centro di eccellenza per la simulazione •  Acquisizione di un contratto europeo su Design of Desalination Plants using Solar Ponds in Lebanon •  Presentazione al MIUR-FAR del progetto Dimostratore Solar Pond: accumulo ed estrazione di calore con produzione di acqua dissalataCagliari, 9 novembre 2011 21 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  22. 22. Il solare termodinamico in Sardegna   Il lavoro preliminare sul CSP porta allo sviluppo del progetto di ricerca e formazione ESTATE LAB finanziato dal MIUR (DM 23161)   Il progetto impegna circa 15 persone nelle attività di ricerca   Il progetto prevede la formazione di professionalità per lo sviluppo e l’applicazione delle tecnologie innovative nel settore dell’energia solare (30 formandi tra ricercatori modellisti, processisiti e tecnici specializzati) MIUR - Laboratori pubblico-privati - Lab. n. 2 ``Laboratorio pubblico- Finanziamento privato per lo sviluppo di tecnologie per lenergia solare termica ad alta temperatura - Legge 297/1999 Art.12/lab DM23161 Titolo Estate_Lab - Laboratorio per la produzione di energia termica ad alta temperatura da concentratori solari lineari Data d inizio Gennaio 2007 Durata 3 anni + 5 anni Costo Ricerca: 9.678.000 € Formazione: 1.731.000 € PartecipantiCagliari, 9 novembre 2011 22 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  23. 23. Il solare termodinamico in Sardegna   L’impianto pilota del progetto ESTATE LABCagliari, 9 novembre 2011 23 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  24. 24. Il solare termodinamico in Sardegna   Le attività di ricerca del progetto ESTATE LAB  Innovazioni tecnologiche Modelli previsionali della radiazione solare di piccola scala   Banche dati di DNI da misure a terra e satellitari Nuovi fluidi vettori termici   Analisi e ottimizzazione di gas vettori Nuovo tubo ricevente   Analisi e ottimizzazione di tubi ricevitori modificati Nuovo sistema di stoccaggio termico   Analisi e ottimizzazione di materiali solidi per lo stoccaggio termico   Studio del comportamento termo-fluido-dinamico del sistema di stoccaggio termico  Risultati raggiunti   Un solo contenitore di stoccaggio è richiesto   I materiali di stoccaggio sono economici e stabili   L’intervallo di T di funzionamento è esteso (T_min~50oC, T_max~550oC)   L’efficienza globale del sistema integrato è aumentata   Il fattore di capacità annuo è aumentatoCagliari, 9 novembre 2011 24 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  25. 25. Il solare termodinamico in Sardegna   Il progetto industriale MacchiaSol   Studio prefattibilità impianto (CRS4)   Studio fattibilità (Techint) e avvio campagna misura radiazione solare (CRS4)   Presentazione istanza di VIA per realizzazione impiantoCagliari, 9 novembre 2011 25 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  26. 26. Il solare termodinamico in Sardegna   Schema impianto MacchiaSol   L’impianto ha una potenza nominale di 50 MW (3 kW per un nucleo di 4 persone  ≈ 67.000 persone).   Caratteristiche impianto analoghe ad AndaSol 1. (Area occupata 1,7 km2)   Elettricità/anno: ≈ 130.000 MWh  Emissioni CO2 evitate ≈ 57.000 t/annoCagliari, 9 novembre 2011 26 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  27. 27. Il solare termodinamico in Sardegna   Le principali ricadute sul territorio del progetto MacchiaSol Si prevedono importanti e positive ricadute sul fronte occupazionale e della ricerca & sviluppo associate all’iniziativa: •  L’iniziativa comporta un investimento complessivo di fra 200 e 300 milioni di euro, per buona parte rappresentati da componenti e lavorazioni reperibili sul territorio locale •  Per la fase di costruzione dell’opera, della durata prevista di oltre 24 mesi, si stima un impiego di manodopera con punte di oltre 500 uomini/giorno e una media pari a 200 uomini/giorno per due anni •  E’ previsto un organico diretto a regime di oltre 20 unità assunte a tempo indeterminato •  L’impianto può contribuire ad alimentare un fiorente indotto locale per attività di manutenzione e supporto tecnico all’esercizio dell’impianto •  L’impianto, tecnologicamente innovativo, può promuovere la nascita sul territorio sardo di un polo tecnologico di ricerca focalizzato sullo sviluppo della filiera del solare termodinamico, con ulteriori importanti ricadute sul contesto industriale della regioneCagliari, 9 novembre 2011 27 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  28. 28. Altre ricadute dell’attività del CRS4 sul CSP   Spin-Off Elianto   Società che nasce nel 2007 da due ricercatori del CRS4 per la progettazione, realizzazione e vendita di impianti solari termodinamici di piccola taglia (1-5 MWe) per la produzione di energia e calore   Fondazione ITS "Amaldi" Macomer Istituto tecnico superiore per lefficienza energetica   formazione post diploma biennale in energie rinnovabili e risparmio energetico (V livello del Quadro europeo delle qualifiche EQF)   Soci fondatori: Acciona, Ceccato Spinnerets, Centralabs, Comune di Macomer, CRS4, IPIA Amaldi Macomer   Iniziativa finanziata da: MIUR e RAS   Inizio dei corsi: ottobre 2011   Master in Energie Rinnovabili   formazione post laurea su fonti rinnovabili (in particolare CSP) e celle a combustibile (e idrogeno)   Partner: CRS4, POLITO, RMIT, CSIRO (partenariato in via di definizione)   Iniziativa finanziata da: Assessorato al Lavoro della RAS   Inizio dei corsi: maggio 2012Cagliari, 9 novembre 2011 28 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  29. 29. Conclusioni   Il Solare Termodinamico a Concentrazione rappresenta una grande opportunità per la Sardegna   Grazie alla disponibilità del capitale umano e conoscitivo e della risorsa sole, la Sardegna è nelle condizioni di trasformare le opportunità in realtà. Si è cioè nelle condizioni di: ➡  Attrarre nuove imprese nel settore del CSP ➡  Generare nuova e stabile occupazione nei settori della componentistica, della progettazione, della gestione e manutenzione di impianti e nel settore delle ricerca e sviluppo ➡  Dare un contributo determinante al raggiungimento degli obiettivi dell’indipendenza energetica e del 20 - 20 - 20 della EU   Dall’editoriale delle “Scienze”, luglio 2011: “La chiave del futuro energetico di un paese che voglia dirsi moderno sta in una parola sola, per la quale la classe dirigente italiana ha dimostrato da mezzo secolo a questa parte una fastidiosa allergia: il futuro si chiama ricerca… ..è lunica strada da percorrere se vogliamo rimanere tra i paesi avanzati. Perché dopodomani, in un settore strategico come quello dellenergia, a decidere i giochi non sarà chi detiene le materie prime, ma chi possiede il know-how, … …e importare tecnologia tedesca o cinese creerebbe una dipendenza non diversa da quella dal gas e dal petrolio.”Cagliari, 9 novembre 2011 29 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  30. 30. Il CSP e il problema energetico   La necessità di soddisfare i bisogni primari di cibo, dacqua e di perpetuazione della specie hanno determinato e condizionato il rapporto delluomo con la biosfera, e i rapporti e le organizzazioni sociali tra gli uomini.   Nella sua storia evolutiva luomo si è dotato di strumenti in grado di facilitare tale soddisfacimento.   Gli strumenti abbracciano "tutti i mezzi ragionati dellazione umana, la macchina e il modo dimpiegarla, il codice e il suo singolo operatore" e sono "al tempo stesso mezzi di controllo e trasformatori di energia" [Illich:2005].   A loro volta, la macchina, il modo dimpiegarla e il codice definiscono la tecnologia che, tolto "ogni alone mistico... (e) sia pur concepita da un genio dellumanità, non è altro che un convertitore di energia presa dal magazzino della natura" [Rifkin:2004].   Un uso smodato, controllato da pochi, e continuamento accrescitivo di questi strumenti ha generato, in un modo termodinamicamente chiuso e, quindi, con un contenuto finito di materiali, il problema energetico che, in dettaglio, corrisponde a problemi di:   Disponibilità di risorse energetiche   Sostenibilità ambientale   Disponibilità di materiali   Equità sociale   Nella prima parte, abbiamo semplicemente compreso che il CSP è uno strumento in grado di trasferire l’energia del sole ad altri sistemi, in modo che nel processo venga prodotto lavoro utile   Il CSP può contribuire a risolvere, o ad attenuare, il problema energetico ?Cagliari, 9 novembre 2011 30 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  31. 31. Il problema delle risorse energetiche TYPICAL POWER OF ENERGY RESOURCES Incoming solar flux (Φsolare) 1,74 x 1017 Watt Fossil power (pfossile) 1,39 x 1013 Watt Endogenic flux (Φendogeno) 4,44 x 1013 Watt Wind power (pfventi) 0,87 x 1015 Watt Cycle of H2O (pH2O) 3,48 x 1016 Watt Biosphere power (pbiosfera) 0,50 x 1015 Watt ➡  The incoming solar flux, expressed in Watt, is 4 order of magnitude bigger than the flux of consumed fossil resources ➡  The worldwide annual energy consumption corresponds to the solar energy which arrives on the global desert areas in 5.7 hours ➡  The energy contained in the known and estimated uranium reserves corresponds to the solar energy arriving on the global desert areas in 13 days ➡  The wind flux, expressed in Watt, is approximately 60 times bigger than the flux of consumed fossil resources ➡  All energy fluxes different from the solar flux are less than 1 % of the solar fluxCagliari, 9 novembre 2011 31 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  32. 32. Il problema delle risorse energetiche PROBLEM SOLUTION Limit in the energy The flux energy is the natural choice resources Limit in the material The energy mix is the natural choice availability Limit in the eco- The decrease in the energy consumption is sustainability the natural choice The micro-distributed energy production is Limit in the equity the natural choiceCagliari, 9 novembre 2011 32 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  33. 33. Il problema della sostenibilità ambientale ➡  FOSSIL ENERGY AND WASTES ➡  SOLAR FLUX ENERGY AND WASTESCagliari, 9 novembre 2011 33 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  34. 34. Il problema della sostenibilità ambientale Jeremy Rifkin, Entropy, Penguim Putman Inc., 1980 ➡  Se c’è una cosa strana è che noi, uomini dell’età moderna, accettiamo una storia dell’universo che inizia da uno stato di perfezione e termina nella decadenza e nel caos e continuiamo a sposare un concetto di storia del mondo terrestre che segue il cammino opposto cioè da uno stato di caos a quello di mondo “progressivamente” sempre più ordinato ➡  Crediamo ancora che la tecnologia riesca a creare maggior ordine nel mondo, ma ancora una volta questo è solo un lato della verità perché la legge dell’entropia ci insegna che ogni volta che si usa energia libera si crea maggior disordine in qualche altra parte dell’ambiente circostante. ➡  Il massiccio flusso di energia presente nelle moderne società industriali crea inquinamento altrettanto pesante e accumulo di rifiuti nel mondo in cui siamo costretti a vivere; insomma, più spingiamo la nostra tecnologia più veloce sarà il processo di trasformazione, più l’energia disponibile si dissipa in fretta e l’inquinamento e i rifiuti aumentano. ... Ogni tecnologia ... non è altro che un convertitore di energia presa dal magazzino della natura ➡  Il mondo accresce il suo disordine perché ogni volta che applichiamo una nuova tecnologia più complessa alla soluzione di un problema è come se tentassimo di spegnere un fuoco con la benzina. Più moltiplichiamo i “convertitori” e più l’energia disponibile viene presa e usata, maggiore la dissipazione, il disordine e i problemi che ne derivano e che proliferano più in fretta delle soluzioniCagliari, 9 novembre 2011 34 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  35. 35. Il problema della sostenibilità ambientale PROBLEM SOLUTION Limit in the energy The flux energy is the natural choice resources Limit in the eco- The decrease in the energy consumption is sustainability the natural choice Limit in the material The energy mix is the natural choice availability The micro-distributed energy production is Limit in the equity the natural choiceCagliari, 9 novembre 2011 35 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  36. 36. Il problema della disponibilità dei materiali ➡  ENERGIA FOSSILE E DISPONIBILITA’ DEI MATERIALI ➡  Non possiamo bruciare tutto il petrolio. I suoi derivati sono essenziali per i lubrificanti, le plastiche e la gomma sintetica, ecc. ➡  Non possiamo bruciare tutto il gas. I suoi derivati sono essenziali per l’ammoniaca, i vetri, le plastiche, ecc. ➡  Non possiamo bruciare tutto il carbone. I suoi derivati sono essenziali per il benzene, il toluene, i saponi, l’aspirina, i solventi, ecc. ➡  Se producessimo i 15 TW dalla fusione nucleare, le riserve terrestri di litio necessarie a questa produzione si esaurirebbero in circa 100 anni ➡  ENERGIA DI FLUSSO E DISPONIBILITA’ DEI MATERIALI ➡  Se producessimo i 15 TW dal solo vento, avremmo, nel giro di circa 50 anni, problemi con i lubrificanti consumati dagli impianti, mentre nulla sappiamo sugli effetti sui microclimi locali ➡  Se producessimo i 15 TW da moduli fotovoltaici sarebbero necessarie 6 milioni di tonnellate di arsenico, mentre le riserve mondiali sono di circa 3 milioni di tonnellateCagliari, 9 novembre 2011 36 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  37. 37. Il problema della disponibilità dei materiali PROBLEM SOLUTION Limit in the energy The flux energy is the natural choice resources Limit in the eco- The decrease in the energy consumption is sustainability the natural choice Limit in the material The energy mix is the natural choice availability The micro-distributed energy production is Limit in the equity the natural choiceCagliari, 9 novembre 2011 37 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  38. 38. Il problema dell’equità sociale ➡  IL PROGETTO DESERTEC: UN PROGETTO FARAONICOCagliari, 9 novembre 2011 38 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  39. 39. Il problema dell’equità sociale ➡  Il sistema industriale sta iniziando ad utilizzare le energie rinnovabili con le stesse logiche usate per le energie fossili: ‣  impianti di produzione di grossa taglia e di grossa complessità ‣  reti di distribuzione convenzionale e “non-smart” ‣  produzione nelle mani di pochi soggetti ➡  Utilizzare le energie rinnovabili con le stesse logiche, e all’interno dello stesso modello sociale con dinamica economica consumistica che ha generato: ‣  la crisi climatica ‣  la crisi energetica ‣  la crisi economica serve a poco, o a nulla, e le crisi saranno solo attenuate ma non risolteCagliari, 9 novembre 2011 39 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  40. 40. Il problema dell’equità sociale PROBLEM SOLUTION Limit in the energy The flux energy is the natural choice resources Limit in the eco- The decrease in the energy consumption is sustainability the natural choice Limit in the material The energy mix is the natural choice availability The micro-distributed energy production is Limit in the equity the natural choiceCagliari, 9 novembre 2011 40 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  41. 41. Conclusioni Il CSP E’ UNA TECNOLOGIA CHE SE UTILIZZATA: ➡  Per risolvere il problema delle fonti energetiche ➡  Per contribuire alla riduzione dei consumi energetici, ➡  In combinazione alle altre tecnologie di trasformazione delle energie rinnovabili (FV, eolico, etc.) e ➡  Per la generazione distribuita ALLORA IL CSP E’ UNA TECNOLOGIA CHIAVE ➡  Per la PIANIFICAZIONE ENERGETICA TERRITORIALE ECO- SOSTENIBILE ED EQUA ➡  Per il RAGGIUNGIMENTO DELL’EQUILIBRIO DELL’UOMO CON LA BIOSFERA ➡  E cioè, in ultima istanza, per la RISOLUZIONE della CRISI ENERGETICA della CRISI AMBIENTALE, e della CRISI SOCIO- ECONOMICACagliari, 9 novembre 2011 41 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  42. 42. Conclusioni Ivan Illich, Toward a History of Needs, Pantheon Books, New York, 1977 Da qualche tempo è venuto di moda parlare di unimminente crisi energetica. Questo eufemismo occulta una contraddizione e consacra unillusione. Maschera la contraddizione che è implicita nel perseguire assieme lequità e lo sviluppo industriale; fa salva lillusione che la potenza della macchina possa sostituire indefinitamente il lavoro delluomo. Per superare la contraddizione e dissolvere lillusione, è urgente chiarire quella realtà che viene oscurata dal linguaggio della crisi: e la realtà è che elevati quanta di energia degradano le relazioni sociali con la stessa ineluttabilità con cui distruggono lambiente fisico. Ivan Illich, Tools for conviviality, Harper & Row, New York, 1973 [E da questa realtà se ne esce ] con un processo politico che permetta alla popolazione di determinare il massimo che può chiedere in un mondo con risorse limitate;… un processo per far sì che un numero crescente di persone possa fare, e non avere, sempre di più con sempre meno… Un processo del genere può sembrare ancora utopistico ai giorni nostri: ma se si lascia che la crisi si aggravi, presto sembrerà quanto mai realisticoCagliari, 9 novembre 2011 42 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  43. 43. BACKUP SLIDESCagliari, 9 novembre 2011 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach
  44. 44. Il solare termodinamico a concentrazione (CSP)   In molte applicazioni tecnologiche è richiesta una notevole potenza che l’energia che arriva di rettamente dal sole non è in grado di fornire se non viene opportunamente concentrata.   CSP, Concentrating Solar Power, è l’espressione inglese che indica la tecnologia solare termodinamica. Scopo della tecnologia solare termodinamica è convertire l’energia solare in energia termica a temperatura media ed elevata.   L’energia prodotta può essere utilizzata in diverse applicazioni (solar cooling, dissalazione, trigenerazione, processi industriali, ecc.).   L’applicazione più diffusa e rilevante per il CSP è la produzione di energia elettrica.   Sono disponibili diverse tecnologie che in generale hanno in comune il fatto di concentrare i raggi solari in un punto focale attraverso superfici riflettenti (specchi o superfici in alluminio che seguono costantemente la posizione del sole). In base alle tecnologie utilizzate variano le temperature che si possono raggiungere e di conseguenza le applicazioni.Cagliari 9 novembre 2011 44 Convegno Regionale CGIL sull’Energia in Sardegna
  45. 45. Il solare termodinamico a concentrazione (CSP)   Tipica configurazione di un impianto per la produzione di energia di grossa potenza (50 MW)   The operative layout of the AndaSol 1THotel ,Cagliari – 15 luglio 2011 45 Convegno Regionale CGIL sull’Energia in Sardegna
  46. 46. Le tendenze del mercato del CSP Overall operational capacity 940 MWTHotel ,Cagliari – 15 luglio 2011 46 Convegno Regionale CGIL sull’Energia in Sardegna
  47. 47. Le tendenze del mercato del CSP Under construction capacity: 1934 MWTHotel ,Cagliari – 15 luglio 2011 47 Convegno Regionale CGIL sull’Energia in Sardegna
  48. 48. Le tendenze del mercato del CSPGli impianti realizzati ed in corso di realizzazione in SpagnaTHotel ,Cagliari – 15 luglio 2011 48 Convegno Regionale CGIL sull’Energia in Sardegna
  49. 49. Le tendenze del mercato del CSP CSP Global Outlook 2009 – ESTELA e SolarPacesTHotel ,Cagliari – 15 luglio 2011 49 Convegno Regionale CGIL sull’Energia in Sardegna
  50. 50. Sommario e conclusioni ➡  SOMMARIO ➡  Il CSP è una tecnologia che permette l’utilizzo “efficiente” dell’energia solare per una gran varietà di applicazioni (produzione di elettricità, di calore, di combustibili solari, di acqua dissalata, etc.). ➡ Il CSP, grazie all’accumulo, permette di fornire “energia” anche in assenza di radiazione solare. ➡  Il CSP può essere realizzato su territori di scarso valore agricolo. ➡  Il CSP è fortemente modulare, e le sue applicazioni possono andare dalle centinaia di kW alle centinaia di MW. ➡  Il CSP è una tecnologia in cui la ricerca è ancora un fattore determinante per il suo completo dispiegamento. ➡  Il CSP è una tecnologia le cui applicazioni industriali sono in fortissima crescita ➡  Il CSP è una tecnologia con alte ricadute occupazionali territorialiCagliari, 9 novembre 2011 50 Collana Seminari CRS4 – Dip. Outreach

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