La presentazione di Stephen McPhail (ENEA) nell'ambito dell’evento “Idrogeno e celle a combustibile: nuove prospettive di impiego nel contesto delle Hydrogen Island”. L’evento è stato organizzato dalla Piattaforma Energie rinnovabili per parlare di sicurezza informatica nelle reti energetiche. L’evento si inserisce nelle attività di divulgazione del Progetto Complesso "Reti Intelligenti per la gestione efficiente dell'energia", sviluppato nell'attuale programmazione comunitaria POR FESR Sardegna 2014-2020.

1. Abilitare gli ecosistemi ad idrogeno
Dr. Ing. Stephen McPhail
Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili
HdV@Casaccia
ENEA Hydrogen Demo Valley
18 December 2020

2. Energy system integration: smartification
RETI
ELETTRICHE
RETI ELETTRICHE
SMART
RETI
ENERGETICHE
INTEGRATE
RETI
MULTIVETTORE
SMART
IDROGENOAMMODERNAMENTO ELETTRIFICAZIONE1 2 3
1. gestione coordinata dei diversi sistemi di generazione e carico presenti in una specifica rete (es.
smart grid elettrica);
2. la gestione coordinata di diverse reti energetiche secondo un’ottica di rete integrata (es. rete termica,
rete elettrica  reti smart energetiche integrate)
3. la gestione coordinata di diversi vettori distribuiti mediante un’unica rete secondo un’ottica
multifuel/multivettore (es. reti smart H2-metano).

3. Mission Innovation and the hydrogen challenge

4. Mission Innovation and the hydrogen challenge

5. Hydrogen valley characteristics
15 January 2021  Launch of the HV platform on www.h2v.eu

6. Hydrogen valley characteristics: a case for Cagliari
Call for proposals
2020:
Project for a Hydrogen
Valley on the island of
Sardinia: Sardinia
Hydrogen ecosystem
on Zero-emission
Renewable Energy
“SH0RE”
 10 M€ funding for
25 M€ costs

7. Hydrogen valley characteristics: a case for Cagliari

8. Hydrogen valleys: a case for Italy
Q4 2020: Ministry of Economic Development allocates
funds (doubling research expenditure in 2017) for
Mission Innovation Challenge #8 for a Hydrogen Valley
in ENEA (Rome) and CNR (Sicily)
 17.5 M€

9. ENEA Casaccia Research Centre
9
• Established in 1959
• ENEA’s largest complex of laboratories and demo sites
• All energy technologies covered (from nuclear to biology, geology and agriculture)
• 25 km NW of Rome, near Lake Bracciano
• 90 hectares over two adjacent sites, 190 buildings (offices, laboratories, demo plants and
infrastructure)
• Population 1185 (ENEA personnel) and 250-300 visitors (interns, guest researchers, grant holders,
service providers)

10. 10
• Capillary road plan
• Low-V/Med-V electrical grid
• 4,3 km natural gas pipelines
SNAM NG inlet point 70bar
ENEA Casaccia: current situation

11. AZIENDA
The future: a complete hydrogen value chain
11
UTILIZZO
INIEZIONE
TRASPORTO E
DISTRIBUZIONE
PRODUZIONE E
ACCUMULO H2
POWER
FER
GN
MOBILITY
Piattaforma Polifunzionale Dimostrativa
HYDROGEN DEMO VALLEY
AZIENDA
AZIENDA
AZIENDA
AZIENDA
AZIENDA
AZIENDA
AZIENDA
RETE
FC
CALDAIE
ACCUMULI

12. The complete H2 value chain: production
12
Energia Green
certificata
Solare
Fotovoltaico
Produzione di H2:
40Nm3/h
320000Nm3/anno
Taglia:
200kW
Spazio in pianta
occupato: 100m2

13. 13
Accumulo di idrogeno
gassoso in pressione a
350/700 bar per
stoccare fino a 160 m3
al giorno
2 km di nuove linee
dedicate all’H2 eserciti
alla pressione di 30 bar,
in grado di trasportare
oltre 400 Nm3
The complete H2 value chain: storage & distribution

14. 14
Blending:
5,10,20% nel
metano di rete
Metering e
controllo della
qualità del gas
in tempo reale
The complete H2 value chain: admixture to NG grid

15. 15
H2
CH4/H2
Caldaia da 7 MW alimentata con
blending di gas naturale e
idrogeno dedicata a supporto del
teleriscaldamento del Centro
4 caldaie murali di taglia
complessiva pari a 100 kW
alimentate con idrogeno puro
proveniente da pipeline o da
separazione H2 lato end user
CH4/H2
H2
CH4
The complete H2 value chain: heat

16. 16
Stazione di rifornimento
HRS
• Consegna H2 da elettrolisi
(FER/rete)
• Produzione H2 onsite
• Stoccaggio @ 350 bar
• Vessel Type III-I
• Utilizzo di H2 puro o di H2
da separazione in loco del
blend (lato end user)
H2
CH4/H2
H2
CH4
The complete H2 value chain: mobility
2 minibus per la mobilità
interna e 1 bus per la tratta
dal centro alla stazione.
Coprendo 1500 km a
settimana
1 muletto per la
movimentazione
merci

17. 17
The complete H2 value chain: CHP and gensets
CH4/H2
CH4/H2
Microturbina da
100kWe alimentata
con tenori di H2
crescenti
studi sull’evoluzione
del fronte di fiamma
nella combustione del
blending e sulle
emissioni di NOx
H2
L’idrogeno prodotto in modalità
elettrolitica dalla RESOC alimenterà un
generatore PEM FC da 8 kW
Un cogeneratore PEM alimentato con
GN e fornito di reformer verrà
alimentato a tenori crescenti di H2
Un cogeneratore
innovativo ad ossidi
solidi reversibile
(RESOC) da 40 kW
CH4/H2

18. HdV@Casaccia: work programme
Mese 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
WP1
MGT amm
MGT sci
MGT Exec:
Prep Gara Piano Exec
Bando aperto e aggiudicato
Progettazione exec
Prep Gara Exec Lavori
Bando aperto e aggiudicato
Direzione lavori
Monitoraggio e analisi dati
WP2
Colloqui
fornitori
Approvvigionmento e
installazione Operazione
WP3
Colloqui
fornitori
Approvvigionmento e
installazione Operazione
WP4
Colloqui
fornitori
Approvvigionmento e
installazione Operazione
WP5
LCA, CBA
Acquisizione
specifiche Analisi
Normativa, sicurezza
Normativa attuale, autorità da coinvolgere, definizione
procedure
Consegna progetto e richieste
permessi
Acquisizione nulla-
osta
Analisi e
aggiornamento
WP6

19. Refer to:
stephen.mcphail@enea.it
paolo.deiana@enea.it
www.enea.it